醫(yī)學(xué)媒介生物實驗室是研究媒介生物及其傳播傳染病、寄生蟲病的專設(shè)場所,在實驗室內(nèi)經(jīng)常會接觸到各種各樣的病原微生物。這些病原微生物不僅對攜帶者具有致病性,而且其中一些還可感染人類,如果控制不嚴引起擴散,不僅污染實驗室,導(dǎo)致檢驗結(jié)果失敗或混淆,還可能污染周圍環(huán)境,對操作人員造成威脅,甚至引起疫病傳播。歷史上已有很多先例。引起實驗室感染的病原類型的百分比是,細菌49.1%;病毒31.6%;立克次氏體11.3%;真菌5.7%;寄生蟲2.3%。因此,既要做到檢驗結(jié)果準確,又不造成自身感染和從實驗室擴散病原微生物,實驗室的設(shè)計建造必須符合規(guī)范。
1?實驗室設(shè)計可參考的法規(guī)和規(guī)范
(1)《實驗室生物安全通用要求》?GB19489-2004,2004年10月1日正式實施;
(2)《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》?GB50346-2004,2004年9月1日正式實施;
(3)《省、地、縣級疾病預(yù)防控制中心實驗室建設(shè)指導(dǎo)意見》?2004年7月23日下發(fā);
(4)美國CDC/NIH出版的《BiosafetyinMicrobio2logicalandBiomedicalLaboratories》(BMBL);
(5)美國OccupationalSafety&HealthAdministra2tion(OSHA)規(guī)定;
(6)世界衛(wèi)生組織出版的《實驗室生物安全手冊》2003年第2版。
2?建筑規(guī)劃
安全、效率、舒適是理想實驗環(huán)境的3大要素,也是實驗室設(shè)計的宗旨,要建設(shè)現(xiàn)代化的實驗室,首先要制定出實驗室的總體規(guī)劃,研究解決以下問題:
(1)布局要求。實驗室選址宜符合下列要求:
①充分利用城市基礎(chǔ)設(shè)施,地形規(guī)整,交通方便;
②避讓飲用水源保護區(qū);
③避開化學(xué)、生物、噪聲、振動、強電磁場等污染源及易燃易爆場所。
④實驗用房宜與辦公等其他功能用房分開設(shè)置,實驗室建筑宜獨立設(shè)置,合理分區(qū)。實驗室建筑宜處于最小風(fēng)頻上風(fēng)向。
⑤業(yè)務(wù)、實驗、行政及保障等各類功能用房集中在一個樓宇的,實驗用房宜置于樓宇上部。
⑥樓層平面宜為中廊式。實驗區(qū)位于樓層一端,垂直通道、實驗人員辦公及生活等其它區(qū)域位于樓層另一端,與實驗有關(guān)的輔助用房可置于上述2個區(qū)域之間。
(2)確定所需房間數(shù)、面積。
(3)實驗流程設(shè)計。
(4)確定主要實驗儀器設(shè)備的布置方式,如生物安全柜、通風(fēng)柜、高壓滅菌鍋的位置;
(5)工程管網(wǎng)的布置;
(6)靈活性的要求;
(7)環(huán)保要求。
3?建筑要求
(1)實驗樓宜采用框架結(jié)構(gòu),便于實驗室合理布局。
(2)建筑防火、抗震、防雷系統(tǒng)。
(3)生物安全。從事高危險性病原微生物工作的實驗室,應(yīng)嚴格按《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》?GB50346-2004設(shè)計施工,生物安全建筑周圍宜建立防護設(shè)施(如寬60cm、深60cm的防鼠溝、防鼠網(wǎng)等),實驗室建筑內(nèi)不能有野生嚙齒動物竄入。實驗動物房必須嚴防生物逃逸,要求門窗嚴密,安裝彈簧門,動物籠和實驗室房門均需扣死或加鎖,對于會飛行的實驗生物尤其應(yīng)有完善的防護措施,實驗室如有可開啟的窗戶,應(yīng)設(shè)置紗窗。
(4)通風(fēng)。因為制作、分析媒介生物標本時,常常用到有毒有害的化學(xué)物質(zhì),且室內(nèi)工作時間長。為使工作人員不吸入有毒的、可致病的化學(xué)物質(zhì),實驗室應(yīng)安裝通風(fēng)柜或生物安全柜;同時,由于環(huán)境相對密封,實驗室應(yīng)有良好的換氣和空調(diào)設(shè)備,但不得采用可造成不同實驗室之間空氣交換的中央空調(diào)系統(tǒng)。在設(shè)計排氣管路系統(tǒng)時,可以選擇獨立管路系統(tǒng)或分支管路(Manifold)系統(tǒng)。獨立的排氣系統(tǒng)有單一的風(fēng)管、風(fēng)機、排放煙囪和單一的空氣處理設(shè)備。
這樣的設(shè)計簡單且容易達到壓力平衡,但所花費的成本較高,每一個污染控制設(shè)備就要1套獨立的排氣系統(tǒng)。為了避免風(fēng)機在使用時出現(xiàn)故障影響實驗的進度,通常都會有2臺風(fēng)機,1臺備用,如此一來,有2個污染控制設(shè)備就必須要有4臺風(fēng)機。風(fēng)機的數(shù)量增加會占用建筑物較大的空間;相反地,分支管路排氣系統(tǒng)就含有很多分支的次要管路,每一個分支管路都會匯入單一的主風(fēng)管,主風(fēng)管后面可以串連多個風(fēng)機來控制需求風(fēng)量。
與前述比較,2個污染控制設(shè)備只需要3臺風(fēng)機串聯(lián)即可,其中1臺為備用風(fēng)機。每臺平時運轉(zhuǎn)2/3的風(fēng)量來維持設(shè)備排氣正常,當(dāng)有1臺故障時可將其它2臺風(fēng)量提升至滿載,實驗中斷的可能性大幅降低。如實驗室具有潔凈度、溫濕度、壓力梯度要求,應(yīng)采用獨立新風(fēng)、回風(fēng)與排風(fēng)管路系統(tǒng)。實驗室通風(fēng)柜的排風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)獨立設(shè)置,即1柜1管1風(fēng)機系統(tǒng),不宜共用風(fēng)道。實驗用房在外墻上應(yīng)預(yù)留潛藏的側(cè)送側(cè)排風(fēng)口。
(5)溫濕度。由于分析鑒定媒介生物多用到精密光學(xué)儀器,因此,保持實驗室內(nèi)恒溫恒濕比較重要。
(6)易清洗。實驗室內(nèi)的實驗可能會污染環(huán)境,因此要求實驗室地面、墻體、天花可沖洗,易清潔,能耐受普通消毒劑的處理。
①實驗室的地面施工應(yīng)滿足以下要求:
a)防滑;b)無縫隙加工;c)耐消毒劑侵蝕;d)耐磨;e)易清潔。
②實驗室的墻面施工應(yīng)滿足以下要求:
a)表面平滑;b)表面耐侵蝕、耐磨;c)不吸濕,不透濕;d)不易附著灰塵;e)容易清潔;f)所有縫隙都應(yīng)用膠密封。
(7)照明。合理利用自然光,輔以人工照明,但精密度高的工作室宜用人工照明。照明設(shè)備以日光燈為主,它使用壽命長,光源面積大,光效高且發(fā)熱量低。日光燈安裝方式以頂裝對稱式布局為佳,使照度均勻,減少眩目。精密光學(xué)儀器要用專用光源,拍攝數(shù)碼顯微照片宜用環(huán)型閃光燈。
(8)“三廢”排放。實驗室需要排放的廢水、廢氣、廢渣稱為實驗室“三廢”。為了保證化驗人員的健康及防止環(huán)境污染,實驗室三廢的排放應(yīng)遵守《中華人民共和國環(huán)境保護法》的有關(guān)規(guī)定。
廢氣:實驗室的少量廢氣一般可由通風(fēng)裝置直接排至室外,排氣管必須高于附近屋頂3m,毒性大的氣體可參考工業(yè)廢氣處理辦法用吸附、吸收、氧化、分解等方法處理后排放。
廢液:實驗廢水應(yīng)設(shè)污水處理裝置或采取有效處理措施,具備有效去除酸、堿、重金屬、有機溶劑及殺滅致病微生物的功能,水質(zhì)達到《污水綜合排放標
準》(GB8978-88)。裝置結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)池、物化處理單元、生化處理單元及消毒單元。
我國國家標準中對能在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積,對人體產(chǎn)生長遠影響的污染物稱第1類污染物,對它們允許排放的濃度作了嚴格的規(guī)定,總砷的最高允許排放濃度為0.5mg/L。
廢渣:廢棄的有害固體藥品嚴禁倒在生活垃圾處,必須經(jīng)處理解毒后丟棄。
(9)實驗室建筑層高宜為3.7～4.0m;凈高宜為2.7～2.8m;有潔凈度、壓力梯度、恒溫、恒濕等特殊要求的實驗室凈高宜為2.5～2.7m。紫外燈高度不宜超過2.5m(按0.5～0.8W/m3),以確保消毒效果。
(10)實驗室走廊凈寬宜為1.6～2.0m。普通實驗室門寬以1.1～1.5m(不對稱雙開)為宜;有緩沖間的實驗室(包括無菌室、潔凈實驗室、生物安全實驗室等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的實驗用房),應(yīng)留有隱蔽的設(shè)備門,供實驗設(shè)備,尤其是大型設(shè)備的進出。
(11)實驗室采取透明化分隔時,應(yīng)采用不低于1m的實墻。實驗室外窗不宜采用有色玻璃,以免在實驗時造成色覺判斷誤差。
(12)實驗室中的家具應(yīng)牢固。應(yīng)有專門放置生物廢棄物容器的臺(架)。實驗用臺柜的基材應(yīng)符合環(huán)保要求,面材應(yīng)具備耐腐蝕、易清洗、防火的特點。
(13)實驗室應(yīng)設(shè)洗手池(靠近出口處),洗手水嘴宜使用非觸摸式;實驗室水槽、下水管道應(yīng)耐酸、堿及有機溶劑,并采取防堵塞、防滲漏措施。存在生物危險因素的微生物實驗室污染區(qū)不得設(shè)置地漏。
(14)實驗區(qū)內(nèi)易受化學(xué)物質(zhì)灼傷處應(yīng)設(shè)置洗眼器及緊急沖淋裝置,或設(shè)置共用緊急沖淋裝置。
(15)實驗室建筑的供電應(yīng)留有足夠的負荷余量,設(shè)施應(yīng)安全可靠,一般采用雙路供電,不具備雙路供電條件的,應(yīng)設(shè)置自備電源。有特殊要求的,應(yīng)配備不間斷電源。
(16)實驗室建筑的綜合布線、計算機網(wǎng)絡(luò)、樓宇自控、安全防范等智能化系統(tǒng)應(yīng)按同期社會較先進的水平設(shè)計,并留有一定的發(fā)展空間;在實驗區(qū),每個實驗室至少設(shè)置1個數(shù)據(jù)與語音點。
4?媒介生物展室設(shè)計注意事項:
(1)防潮防蟲,宜密封,有溫度和濕度監(jiān)測和控制設(shè)備。
(2)采用人工照明為主,由于自然光中的紫外線會破壞展品,因此不宜采用自然光。白熾燈能使展品生動鮮明,而且它的紫外線含量極少;而熒光燈的亮度低,發(fā)光效率高,而且紫外線含量也遠比天然光低得多,并且這2種燈的品種、規(guī)格都很多,便于選擇。高強度氣體放電燈的紫外線含量高,易產(chǎn)生眩光,不宜采用。
(3)因為光對展品的損害作用的大小與展品上
的曝光量(照度與時間的乘積)成正比。所以,對于敏感和特別敏感的材料,應(yīng)設(shè)法減少曝光時間。例如,只在有人參觀時才開燈、展品上加蓋子、利用復(fù)制品、放錄像、定期更換展品、在非展出時間讓展品處于黑暗的環(huán)境之中等措施。
(4)展柜照明的光源要做適當(dāng)遮擋,防止嚴重的一、二次反射。
(5)對于立體的展品,應(yīng)表現(xiàn)其立體感,立體感應(yīng)通過定向照明和漫射照明的結(jié)合來實現(xiàn)。
