疾控中心實(shí)驗室的整體設計方案
一、總體布局
疾控中心實(shí)驗室的建設要符合國家現行的有關(guān)生物安全標準。 疾控中心實(shí)驗室的空氣具有潔凈度的要求,潔凈等級按病原性微生物實(shí)驗和污染程度確定,其地理位置應選擇遠離人煙稠密、交通繁忙和空氣、水源、噪聲嚴重污染地區。疾控中心實(shí)驗室要按照功能用途劃區布置,將實(shí)驗室與各區嚴格分開(kāi),人流、物流路徑分明,有污染排放的區域要設在實(shí)驗室的下風(fēng)向,吸風(fēng)口設在上風(fēng)向。
疾控中心實(shí)驗室不同于其他醫療工程。其區別在于,不僅要求防止環(huán)境因素對實(shí)驗室的污染和實(shí)驗之間的交叉污染,同時(shí)還要防止實(shí)驗過(guò)程中所使用的生物危害和潛在生物危害不致向周?chē)h(huán)境釋放造成污染。
二、設計概念
1.設計理念
(1)確認實(shí)驗室內的物理控制對產(chǎn)品、環(huán)境和操作人員的保護作用;
(2)確定潔凈區、非潔凈區、污染區和半污染區,以及連帶輔助區的功能和用途;
(3)確定需要封閉或不需要封閉的操作區域;
(4)確定一次屏障、二次屏障的凈化控制方法;
(5)試驗和化驗要合理的分開(kāi);
(6)暖通空調、真空、壓縮空氣、供水系統、消毒滅菌要符合GMP要求;
(7)確定不同區域的氣流流向和流速;
(8)確定原材料、設備、產(chǎn)品和生物廢料的流向;
(9)滿(mǎn)足“三廢”排放標準;
(10)確定人員,特別是關(guān)鍵實(shí)驗操作人員的流向和控制;
(11)確定防止潛在危害物質(zhì)釋放的措施;
(12)突發(fā)性“故障”的緊急關(guān)閉和自救方案;
(13)防火、保衛設施;
(14)備用:電源、通訊、控制設施。
2.生物危害因素
生物危害的根源是病原微生物,其危害程度的大小取決于病原性微生物的種屬、形態(tài)、抗原、變異等特性以及人體的免疫防御功能。病原性微生物形成生物危害的致病作用,取決于病原性微生物的毒力、侵襲力、數量和侵入部位。
3.生物危害的污染途徑
病原性微生物對實(shí)驗工作者的感染,一般都是意外的吸入、吞咽以及創(chuàng )傷、接種或注射等途徑造成的。吞咽和皮膚接觸這兩種侵入方式均可在操作時(shí)當場(chǎng)察覺(jué),能從操作步驟上注意防范。吸入途徑的感染,由于其數量較小,散發(fā)于實(shí)驗室的環(huán)境氣氛中,除非濃度過(guò)高,形成可見(jiàn)的類(lèi)似霉菌孢子的云霧或成品飛揚的粉塵以外,一般往往難以察覺(jué)。這些數量較小的病原性微生物隨著(zhù)氣溶膠進(jìn)行傳播,據統計實(shí)驗過(guò)程80%的感染都起因于氣溶膠的危害造成。
氣溶膠是以膠體狀態(tài)懸浮在大氣中的液態(tài)或固體微粒,其直徑在0.01μm~200μm之間,一般約為1-5μm,是最適宜引起感染作用的尺寸,肉眼不能發(fā)現。氣溶膠的顆粒大小與其危害程度的關(guān)系至關(guān)密切,顆粒越細,在空氣中的懸浮時(shí)間越長(cháng),越容易穿透普通的過(guò)濾介質(zhì),越容易潛入呼吸系統的深部。
氣溶膠的幾種類(lèi)型:
(1)滴核溶液或懸浮液表面在操作時(shí)的振動(dòng)等破壞性應力,則濺出液滴。微小的液滴經(jīng)過(guò)大氣迅速蒸發(fā),體積大為縮小,成為滴核。
如:用移液管連續稀釋?zhuān)闷矫笠品N培養,對培養液強力振蕩,進(jìn)行離心分離操作不慎而產(chǎn)生濺滴和發(fā)泡,或在實(shí)驗罐培養過(guò)程中通氣鼓泡,排氣夾帶液滴,取樣操作的液流噴射,液滴飛濺等。
(2)干粉 在某些常規操作散發(fā)的細微顆粒,在熱空氣對流循環(huán)下極易傳播。
如:打開(kāi)菌種砂土管,撥動(dòng)孢子菌落,粉碎凍干培養物,旋開(kāi)盛有培養物的瓶蓋,拔出瓶塞等。
(3)浮塵 這類(lèi)氣溶膠大都是已經(jīng)被污染的粒屑,絨毛,皮膚屑,短纖維,灰燼,粉塵,塵團等。
4.常見(jiàn)的實(shí)驗操作的危險
液體操作、接種操作、瓊脂培養、深層培養、離心分離、注射操作、塞蓋操作,以及使用的器械、工具和器皿等。
三、設計方案
自上所述,疾控中心實(shí)驗室的建設是一個(gè)分工極細、專(zhuān)業(yè)極強、施工技術(shù)極高的生物醫療工程。設計中還要注意到:
(1)征求使用者和操作者的意見(jiàn),確定工藝流程圖;
(2)按照四類(lèi)病原體的特性和污染途徑,確定控制技術(shù)方案和滅菌殺菌方案;
(3)根據氣溶膠特性和實(shí)驗操作的危險,制定出潔凈度、氣流流向、流速和壓差梯度參數;
(4)有實(shí)驗動(dòng)物的實(shí)驗室自成一區,獨立傳遞,動(dòng)物尸體要完全焚尸滅菌后,才能傳出;
(5)確定所有的實(shí)驗設備、工具、箱柜、臺案數量和尺寸;
(6)確定實(shí)驗室的預警、關(guān)閉、自救和逃生方案;
1.人流和物流
(1) 人流:
初更室—氣閘更衣室—淋浴更衣室—緩沖室—進(jìn)入實(shí)驗區。離開(kāi)時(shí)進(jìn)入凈身室(房間負壓),脫下身上所有的衣物,衣物放入雙門(mén)藥液浸泡柜(或其他方式消毒柜)內(雙門(mén)藥液浸泡柜的門(mén)設計成控制式的,不允許同時(shí)打開(kāi));然后進(jìn)入淋浴室淋??;淋浴后進(jìn)入記錄室,登記記錄自己的工作和身體污染情況,然后拿著(zhù)身體狀況表進(jìn)入體檢室,作污染和常規檢查或住室觀(guān)察,無(wú)問(wèn)題進(jìn)入氣閘更衣室換上自己的衣服下班。
(2)物流
物流:設計成單向性的,從專(zhuān)門(mén)的庫房(或暫存間)進(jìn)入緩沖間,再進(jìn)入實(shí)驗室。離開(kāi)時(shí)必須通過(guò)雙門(mén)熱壓滅菌鍋進(jìn)入另一個(gè)緩沖間(雙門(mén)熱壓滅菌柜的門(mén)設計成控制式的,不允許同時(shí)打開(kāi))。任何物料只要進(jìn)入是實(shí)驗區,不能原路返回。
(3)三廢處理
a.廢液 廢液處理的方法是根據廢液的性質(zhì)確定的處理方法的。一般采取的方法有:化學(xué)處理方法、物理處理方法、生物處理方法。
b.廢氣 廢氣處理可采用的方法有:加熱滅菌方法、高效過(guò)濾器方法、混合滅菌方法、火焰滅菌方法等。
c.固體廢料 固體廢料的處理方法有:蒸汽滅菌方法、氣體熏蒸方法、液體浸泡方法、輻射滅菌方法、焚燒處理方法等。
2.建筑
主體結構采用土建方法,有抗8級以上地震能力,在溫度變化和振動(dòng)情況下不產(chǎn)生裂紋和縫隙,建筑為單層和多層均可。最好是獨立的多層建筑,按工藝要求分層劃區,便于實(shí)驗和管理。
(1)墻板和頂板 室內裝修材料與潔凈廠(chǎng)房的裝修材料不一樣,彩鋼復合板不宜在疾控中心實(shí)驗室中使用;原因在于板與板之間的插接縫隙太大,雖然打膠密封,但在四季溫度變化中很快裂出縫隙。
參考方法:
a.裝修的墻板和頂板可采用機加工金屬板方法。四邊制成有密封墊的咬口槽,通過(guò)卡口槽密封,房間的陰仰角制成120度角的斜邊;他的特點(diǎn)在于卡口嚴密,螺栓緊固密封,無(wú)滲漏,不受溫度影響,不怕撞擊變形,強度大。缺點(diǎn)是裝配速度和機加工速度慢些。
b.裝修可分成兩部分,凈化區采用彩鋼復合板,污染區和半污染區采用第一方法。
c.在土建過(guò)程中墻壁預埋下金屬構件,打不透眼孔,攻絲;頂棚與技術(shù)夾層采用鋼筋水泥澆注,預留下孔洞,埋下金屬構件;墻壁和頂棚表面涂膠粘貼不銹鋼板,板與板之間采用不銹鋼板壓條,注膠,用螺栓緊固密封;陰仰角采用圓弧R50金屬材料,特殊加工后,粘貼在墻角上。
d.在土建過(guò)程中的墻壁和頂棚上預埋下塑料構件,裝修時(shí)焊接塑料版,陰仰角用塑料板加工制作,防靜電可鑲嵌金屬條,地面作成防靜電地板或金屬地板。
e.其他材料,可選用表面光潔、平整、無(wú)縫隙、不起灰、耐腐蝕、耐沖擊、易清洗的材料。
(2)地面 地面應光滑、平整、不起灰、耐腐蝕、耐沖擊、不積聚靜電、易除塵清洗。
(3)根據病原性微生物的生物危害和致病特點(diǎn),要合理匹配實(shí)驗室房間和凈化設施,每個(gè)實(shí)驗項目與凈化設施要自成系統,而且操作中的傳遞距離要最近,最好是在凈化設施內傳遞,這樣凈化設備可以制造成群組性的,傳遞停留處設有氣閘倉,而且每個(gè)實(shí)驗階段的凈化設備要獨立房間自成系統,房間之間用氣閘倉連接,防止環(huán)境污染。
不同的實(shí)驗項目,采取不同的潔凈技術(shù)手段。如放射性元素的實(shí)驗室凈化,就區別于其它的實(shí)驗室凈化。在制造凈化設備時(shí),在結構上要安裝防射線(xiàn)穿透的材料,根據放射性元素的慣性和擴散原理,采用霧化離心技術(shù),并且根據放射性元素的衰變期來(lái)決定排放控制方法和時(shí)間。在制造凈化設備時(shí),可以安裝機械手和電視監控系統。
疾控中心實(shí)驗室要有高水平的自動(dòng)化控制系統和安全報警系統,有的房間要設立平衡壓力的值班風(fēng)機,要害房間要安裝緊急關(guān)閉系統和自救逃生系統,確保疾控中心實(shí)驗室的安全使用。
總之,我國的病原性微生物實(shí)驗室的建設,還在發(fā)展階段,我們要向外國學(xué)習先進(jìn)的方法和經(jīng)驗,少走彎路。并且按照病原性微生物實(shí)驗室的規律建設出中國的病原性微生物疾控中心實(shí)驗室來(lái)。
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