生物安全实验室建设省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

生物安全试验室建设浙江省疾病预防控制中心病毒研究所翁景清1/97序言“工欲善其事,必先利其器”“巧妇难为无米之炊”建设方面考虑实用性、科学性和舒适性；2/97几个转变与几个观念观念转变:安全第一观念、超前观念、发展观念CDC角色转变：从单纯检测服务到公共卫生服务任务转变：创收为主到服务为主检测任务转变:以日常检测为主到公共卫生事应急检测为重点3/97第一章概述4/97试验室建设几个关注点

科学规划精心设计周全考虑高起点遵照标准CDC建设应以试验室建设为重点试验室设计在前，建设在后

尽可能少留遗憾与缺憾5/97一、理念安全性：符合生物安全需要、确保试验室人员及环境安全科学性：选址合理、布局规范、流程通畅、设计先进功效性：功效齐全、满足需要先进性：超前意识、高要求、空间上留有发展余地可行性：经济情况方便性：便于控制、便于操作、便于管理舒适性:表达人性化和人文关心理念、营造舒适检测环境

安全是前提6/97几个标准安全首位标准经济实用标准适当超前标准专业布局标准7/97二、试验室概念

试验室是人类为认识自然、改造自然，利用自然界中与人类生产生活相关活动物理、化学、生物、辐射等各种原因，经特殊试验技术，按照科学规律进行试验观察与研究活动场所。试验室因从事活动内容及功效不一样，可分为不一样类型试验室。8/97生物安全试验室？是指经过规范试验室设计建造、试验设备配置、个人防护装备使用（硬件）；试验人员严格遵从标准化操作程序和实施严格管理要求（软件）等，确保操作生物危险因子工作人员不受试验对象伤害，确保周围环境不受其污染,确保试验因子保持原有本性所采取综合办法试验室。9/97三项技术办法试验室生物安全需要采取三项技术办法来保障试验室生物安全，有样品隔离技术（机械、气幕），预防传染因子进入环境接触人体；定向流技术（三级负压系统），预防传染因子扩散；消毒灭菌技术（物理、化学），灭活感染性生物因子。10/97三、试验室分类按部门分医学试验室：1、疾控机构专业试验室（病原微生物、理化、毒理、消杀、生化和动物试验室等）2、医学临床试验室：门诊化验室、生化试验室3、教学试验室：大专院校4、研究型试验室：研究院、各种重点试验室5、其它特殊试验室：医药企业GMP厂房等11/971、专业试验室分类疾病与控制机构：1、病原微生物试验室（细菌、病毒）卫生微生物试验室2、理化试验室3、毒理试验室4、消毒杀虫试验室5、媒介生物试验室6、寄生虫试验室7、放射与职业病试验室8、慢性非传染病试验室12/97医疗机构试验室：1、门诊试验室2、生化试验室3、病理试验室4、免疫试验室5、结核病诊疗试验室6、HIV试验室等13/97大专院校教学试验室研究试验室生物、病原、物理和化学试验室等14/972、功效性试验室分类1、常规（普通）试验室2、生物安全试验室：BSL-1~BSL-43、洁净试验室4、感染动物试验室：洁净与生物安全5、模拟试验室：消毒杀虫6、移动试验室：现场检测应急检测15/97专业生物安全试验室主要专业试验室：PCR试验室HIV检测试验室（BSL-2）结核病检测试验室（BSL-2或BSL-3）鼠疫检测试验室等（BSL-3）应急检测试验室：生物病原、理化16/97五、试验室任务1、疾病诊疗2、突发公共卫生事件病因诊疗传染病食物中毒化学药品中毒其它原因3、技术开发与方法建立：快速诊疗与检测技术技术贮备17/97六、新建试验室依据1、国家发展改革委办公厅和卫生部办公厅：《省、地、县级疾病预防控制中心试验室建设指导意见》省、地、县级疾病预防控制机构试验室主要仪器装备标准2、《浙江省市级疾病预防控制机构等级评审》检验考评指标3、生物安全试验室建设技术规范（GB50346-）4、试验室生物安全通用要求GB19489-）。。。。。18/97七、试验室建设内涵试验设施建设：试验室及配套建筑试验室设备:基本检测设备和发展设备、防护设备人员建设：业务队伍（梯队、专业）专业培训与技能演练技术建设：技术引进、技术贮备、技术研发试验室管理体系建设：规范制度、奖惩、安全19/97

第二章生物安全试验室建设要求20/97第一节试验室建设要求

一、生物安全试验室分级依据试验室设计特点、建筑结构和屏障设施等可将生物安全试验室分为四个安全防护等级，即生物安全防护水平一级（biosafetylevel,BSL-1）~生物安全防护水平四级（biosafetylevel,BSL-4），BSL-1防护水平和隔离要求最低，BSL-4防护水平和隔离要求最高。BSL-1、BSL-2试验室属基础试验室，BSL-3试验室为屏障试验室，BSL-4试验室为高度屏障试验室。但使用频率最高，最频繁是BSL-2级试验室，所以，这里需要对BSL-2试验室建设问题重点讨论。21/97二、试验室建设防护要求

试验室生物安全防护基本要求，首先是试验室在建设前就要委托含有生物安全试验室设计资质设计单位，进行科学合理设计，并组织专业人员对设计方案进行安全性、科学性、实用性、选址布局合理性及可行性等方面论证。其次，试验室建设应由含有生物安全试验室建设经验单位承建；再者，在建设过程中施工质量及用材等方面进行监督与质量控制，最终应对建成试验室进行工程质量验收。22/97生物安全试验室在平面布局上可经过分区物理隔离办法，将试验污染区和其它清洁区进行隔离，还有就是经过气流组织方式，使试验室形成单向气流（负压梯度），即空气气流由清洁区向污染区方向流动，到达抑制感染性因子外泄目标。23/97三、生物安全试验室布局要求1、安全标准：毒性强、感染性高专业试验室应与办公区域隔离，成独立或相对独立区域；病原微生物试验室等尽可能设在人员流动少区域（新建最好独立设置）2、试验室流向：由安全低毒试验室向高毒高感染性试验室过分，高度高感染性试验室应远离人员活动频繁区域，设在建筑物末端24/973、人流物流通道尽可能分开人员进出通道和物品通道分开洁净物品与污染物品通道分开4、按项目设置专业试验室HIV、PCR、正常细胞、血清免疫学动物、放射等，形成合理分区布局5、隔离：通风系统布局：洁净与污染区域维护结构：维护结构隔离物理抑制设备：安全柜、负压通风柜等

25/976、试验室层高：建筑层高：3.5~4.0M内部净高：洁净试验室：2.5~2.6M生物安全试验室：2.5~2.6M普通试验室：2.7~2.8M设备层高度（技术夹层）:1.2~1.5M26/977、试验室走廊和门宽度：走廊：1.6~2.0M门：1.1~1.5M,留有设备门8、试验室开间模数：宽3.5~4.0M,净深：6~9M，7~8M为宜

27/978、选址考虑：普通试验室没有特殊要求高等级生物安全试验室应符合国家标准要求28/97第二节BSL-2试验室建设要求

一、生物安全二级试验室选址与布局BSL-1和BSL-2级试验室在选址和建筑物间距方面并没有特殊要求，也不要求有单独建筑物，不过BSL-2级试验在布局上还是强调要与办公用房和其它公共用房隔离，尽可能自成一区或设在建筑物一端，远离公共活动场所，对功效靠近试验室最好集中布局，尽可能降低对其它区域影响。BSL-2试验室内部平面布局普通应分成准备区和污染区，依据包括病原微生物危害程度，必要是可增加半污染区。29/97BSL-2试验室分区应依据试验室包括病原微生物危害程度和传输路径特点以及各功效试验室专业要求，依据有利于试验污染因子控制和预防扩散标准进行布局，标准上应尽可能将相对危害程度高，轻易扩散病原微生物检测试验室要设置在试验室末端，并将功效相近试验室相对集中，相邻布局为宜。30/97二、建筑结构与设施要求

一）、建筑结构要求BSL-2试验室对建筑物可靠度和抗震设计方面没有尤其明确要求，依据国家GB50346-《生物安全试验室建筑技术规范》中要求，BSL-2试验室可采取窗户进行自然通风，但应设防虫纱窗。有防节肢动物设施。31/97二）生物安全二级试验室设施要求生物安全二级试验室安全主要经过试验室内部合理专业设计、合理功效分区、配置必要生物安全设备及严格规范个人防护办法，还有完善安全管理制度与标准试验操作程序来保障。标准试验室设施和必要防护设备是基础，正确规范个人防护是确保，严格管理办法是关键。只有三者均到达对应要求，才能确保试验室安全。32/97生物安全二级试验室设计和设施方面要求，除了满足BSL-1级试验室条件基础上，还应符合以下要求：1、试验室门要求能自动关闭有可视窗有防介肢动物设施33/97

2、报警系统火灾报警器（声、光报警）停电报警3、试验室通风要求1）可采取自然通风，但应有防虫纱窗2）、人工通风系统，对气流进行组织，形成定向气流，气流从洁净区向污染区方向流动，试验室排出空气应经高效过滤器过滤后排出。34/974、电源1）有稳定可靠电力供给，最好有双路供电或备用电源，确保生物安全柜、培养箱、冰箱等主要设备正常运行。2）有应急照明系统3）有在黑暗中能区分方向标识35/975、试验空间有足够空间放置试验物品和器材摆放，试验区域内有存放个人防护用具条件。36/976、层高要求试验室层高要求应依据试验人员舒适度、能源消耗及设备高度等原因来确定，因为，层高过低，试验人员会感觉很压抑，影响工作情绪，有些设备如生物安全柜等放置高度不够，管道铺设有困难等，但相对比较节约能源，假如层高较高对试验人员来说感觉宽大，比较舒畅，但能源消耗就比较大。所以各有利弊，层高多少因依据实际情况来定。37/97BSL-2试验室层高方面应依据是否设置送排风系统和自然通风方式有所不一样，假如采取自然通风，试验室层高应以2.6~2.7M为宜，如试验室采取送排风（气流组织）话，则以2.5~2.6M为宜，但同时应考虑设备技术夹层，其高度为1.2~1.5M或更高，确保送排风管道铺设与检修。38/977、开间大小普通试验室开间模数确实定以方便操作、降低浪费为标准，大多采取3.2~4.0M之间，但以3.6M较为理想。可是生物安全试验室，尤其是包括病原微生物试验室，假如开间模数过大则会增加控制难度，所以，普通BSL-2试验室在面积要求上并不追求大开间，而是以满足检测工作需要为标准，通常污染区（检测区）以15M2左右为宜，过大不但浪费，而且会增加气流组织困难。缓冲区以2~3M2为宜，准备区（半污染区），不宜过大，标准上不能在此区域进行任何可能造成污染试验操作。39/978、地面与墙面要求普通试验室地面选材要求采取耐腐蚀，耐磨损、易清洁建筑材料，如地砖等，但生物安全试验室及其它特殊试验室需要考虑满足整体无缝隙要求，地面较多采取环氧树脂自流坪或PVC卷材。生物安全试验室墙体可依据试验室专业要求及投入资金情况等选取表面吸附性小、易清洗、光滑平整材料，有条件可优先选取厚度薄、保温性好、施工方便、牢度有保障新型轻质板材，这些材料不但美观平整，还可扩大试验面积，提升试验室档次、展现良好形象，而且有利于今后试验室改扩、建。40/979、通风及空调在通风净化方面BSL-试验室能够采取带循环风空调系统，但要强调一旦需要包括有毒、有害、挥发性溶媒和化学致癌剂或放射性同位素等核素试验操作时，试验室则应采取全排风系统。BSL-2试验室假如设置全排风系统，个别试验室必要时可对试验室气流进行组织（负压），使试验室空气形成单向气流，保持气流由洁净区域流向污染区域，确保病原生物因子不会从试验室逃逸到周围环境。41/97BSL-2试验室送排风形式最好采取上送下排，也可采取上送上排方式，但应注意送风口和排风口位置要合理，普通要求送风口应设在房间入口处上方，排风口宜设在房间最里侧，使风向形成单一气流。在空气净化方面也应有所考虑，普通要求设置初、中、高效三级过滤器，洁净度到达7~8级，有利于延长过滤器使用寿命和降低对试验样本污染。42/9710、给排水要求生物安全二级试验室对给水没有尤其要求，但对于试验室排水有比较严格要求，尤其是试验室废水排放必须符合环境保护要求。要求生物安全试验室要设置独立污水处理系统。43/9711、其它要求1)防雷和抗震与消防防雷

依据要求试验室应设置完善防雷系统，BSL-2以上试验室宜设置独立防雷系统。44/97防震BSL-2试验室抗震等级应不低于乙类建筑。消防BSL-2试验室应设在耐火等级不低于二级建筑物内，并设置火警自动报警装置。45/97智能化因为生物安全试验室主要用于公共卫生事件相关病原微生物检测与诊疗，含有生物安全要求，所以，在试验室综合布线、用于试验数据统计与传输计算机网络、楼宇自控、安全防范等方面充分考虑智能化系统建设，并留有一定发展空间。BSL-2试验室智能化建设主要应考虑试验室数据传输、试验室人员联络、试验室安全和运行情况、环境条件及主要设备监控以及电子门禁系统设置等控制。试验室宜设置通信广播系统以及背景音乐播放系统。46/97电力供给在新建或改、扩建试验室时应充分考虑试验室用电负荷，留有足够附和余量，为了确保仪器设备正常供电，尤其是确保关键设备电力供给，有条件应采取双路供电，不具备双路供电应自备电源，必要时应有不间断电源（UPS）。试验室用电量容量设计应以现有试验室用电量2倍进行估算。分户线宜适当放大，每个试验室都应设置配电盒，安装位置选在试验室入口处。47/97照明BSL-2试验室照明可采取吸顶式密封防水设计，尽可能降低积尘，光照要求不眩目、刺眼，光线柔和。照明包含：正常照明、应急照明和工作状态显示灯。照度标准：主试验区200~350lx或以上，特殊区域为500lx。应急照明应能确保30min照明时间，便于试验人员安全退出试验室。48/97BSL-2级试验室布局：试验区末端、准备区和检测区，必要时入口处设缓冲区面积：检测区12~15平方米左右,视工作而定应设:门禁系统、标识、防节肢动物、蚊虫设施逃生通道气流方向：必要时组织气流和一定洁净度出口处：洗眼器（多形式）49/97设备配置：生物安全柜（B1或B2型）、高压灭菌器、检测相关设备送排风：最好上送下排，送风口在入口出上方，排风口在生物安全柜下方。电源：双路供电水：预防倒流装置、污水排放与处理50/97第三节专用试验室建设一、PCR试验室标准上分四个区：准备区、样品处理区、核酸扩增区、产物分析区各区隔离预防交叉污染，相互间可设传递窗外围设两道缓冲区准备区配置净化工作台样品处理区配置生物安全柜PCR试验室应配置自动高压灭菌器51/97一）

主体结构

主体为彩钢板、铝合金型材。室内全部阴角、阳角均采取铝合金50内圆角铝，从而处理轻易污染、积尘、不易清扫等问题。结构要求牢靠，线条简明，美观大方，密封性好。52/97二）标准四区分隔和气压调整将PCR过程分成试剂准备、样本处理（核酸提取）和核酸扩增和扩增产物分析四个独立试验区，每个区域应严格分开、隔离。整个PCR试验区域有一个整体缓冲走廊。每个独立试验区与走廊间应设置有缓冲区，同时各区经过气压调整，使整个PCR试验过程中试剂和标本免受气溶胶污染并降低扩增产物对人员和试验环境污染。53/97在缓冲区Ⅰ和PCR扩增区可安装排风扇往外排风，在试验区外墙上和各扇门上都安装有风量可调回风口，空气经过回风口向室内换气。要注意预防试验环境对核酸制备区影响，预防造成污染。提议核酸提取工作在生物安全柜中进行。54/97注：1各工作区域必须有明确标识，防止不一样工作区域内设备、物品混用。

2进入各工作区域必须严格按照单一方向进行，即试剂储存和准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区。

3不一样工作区域使用不一样工作服（比如不一样颜色）。工作人员离开各工作区域时，不得将工作服带出。4参考《临床检验扩增检验试验室管理暂行办法》55/97四）

消毒要求

在三个试验区和缓冲区顶部以及传送窗内部安装有紫外灯，供消毒用。在试剂准备区和标本制备区还设置移动紫外线灯，对试验台面进行局部消毒。56/97五）机械连锁不锈钢传递窗：

试剂和标本经过机械连锁不锈钢（不提议使用电子连锁方式）传递窗传递，确保试剂和标本在传递过程中不受污染（人物分流）。57/97六）地面

地面提议使用PVC卷材地面或自流坪地面，整体性好。便于进行清扫，耐腐蚀。没有条件也可采取水磨石地面，或大块瓷砖（最少800mm×800mm）接缝需要小于2mm。58/97

二、HIV试验室HIV检测试验室主要是指各级疾病预防控制机构及医疗及采供血机构等单位建立HIV筛查试验室和确认试验室。依据年版《全国艾滋病检测技术规范》要求，HIV血清学检测（包含筛查和确认试验室）、免疫学和核酸检测应在符合Ⅱ级生物安全试验室（BSL-2）要求艾滋病检测试验室中进行。而HIV分离、研究HIV分离、细胞培养及研究工作应在Ⅲ级生物安全试验室（BSL-3）中进行。59/97一）试验室分区依据《全国艾滋病检测工作管理方法》附件1《艾滋病试验室基本标准》中要求，HIV检测试验室需有独立符合二级生物安全试验室要求，试验室应划分为清洁区、半污染和污染区。试验室应有显著标识及充分操作空间；60/97二）墙面和地面要求试验室墙面、地面、台面材料应耐酸、耐碱、易清洁消毒、不渗漏液体；室内应有防蚊、防蝇、防鼠等设备；61/97三）设备要求HIV试验室应依据负担检测任务和职责配置对应基本设备。62/971．检测设备不一样等级HIV试验室其检测设备配置也有所不一样，详细要求以下1）．爱滋病参比试验室酶标读数仪、洗板机、基因测序仪、流式细胞仪、普通冰箱、低温冰箱、超低温冰箱、水浴箱、温箱、离心机、旋转震荡器、摇床、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备及摄像器材等。63/972）．省爱滋病确认中心试验室酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、水浴箱、温箱、离心机、旋转震荡器、摇床、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等64/973）．爱滋病确认试验室酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、超低温冰箱、水浴箱、温箱、离心机、旋转震荡器、摇床、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等65/974）．爱滋病筛查中心试验室酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、离心机、温箱或水浴箱、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等。66/97

5）．爱滋病筛查试验室

酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、温箱或水浴箱、离心机、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等。67/972．消毒装置检验台上应装置紫外灯和消毒喷雾装置；68/973.其它要求1）备有消毒药品、消毒器材和设备；

2）装有脚踏或感应流水装置，备有冲眼睛水，足够一次性手套、口罩、隔离服和防护眼镜；

3）清洁区（间）备有存放个人衣服、用具设施；有条件可设专用沐浴设备；

4）试验室应装置恒温设备，室温保持在20-25℃。69/97三、结核病诊疗试验室结核病诊疗试验室是用于结核病痰涂检测和结核杆菌培养、药敏试验等试验诊疗专用场所，因结核杆菌主要经过呼吸道传输感染，所以，规范结核病诊疗试验室建设和严格个人防护及推行科学试验室规范化管理显得十分主要。结核病诊疗试验室建设应依据不一样试验内容和试验性质，在试验室建设、设备配置和个人安全防护方面遵照相关管理要求，确保试验人员和试验环境安全。70/97从生物安全防护基本要求考虑，结核病诊疗试验室应尽可能和其它区域分开，宜形成一个独立试验区域。结核病诊疗试验室主要分为涂片试验室和培养与药敏试验室，其试验室建设基本要求分述以下：71/97一）涂片试验室基本要求1．涂片试验室应进行合理分区、布局。并应在试验室出口处设专用洗手池。2．试验室墙面、地板和天花板应平整、防滑，便于清洁、不渗水、并耐化学品和消毒剂腐蚀。3．试验台面应耐高温、耐酸碱，防水。4．试验台柜应牢靠、平稳，台柜间应留有一定距离便于清洁。72/975．试验室如采取开窗自然通风时，应设置防蚊虫纱窗。6．试验室应有符合要求照明，但要预防强光和防止反光。7．试验室应配置必要消毒设备如高压灭菌器和消毒喷雾装置8．试验室入口处宜设置更衣处。73/97二）培养和药敏试验室基本要求本试验区除满足涂片试验室要求外，还应到达以下要求：1．试验室应设带锁并能自动关闭装置及可视窗。2．试验室应设试验操作区和准备区，应含有足够空间用于试验操作和试验用具放置。3．试验区域内应配置高压灭菌器及其它消毒装置。4．试验操作区应配置Ⅱ级生物安全柜。74/975．试验室宜设应急洗眼和喷淋冲洗装置6．试验室应有可靠电力供给保障和应急照明系统。主要设备如生物安全柜、培养箱冰箱等应有备用电源或UPS等辅助电源。7．试验室入口处应有显著试验室标识，试验室内应设在黑暗中能区分方向标识。8．试验室内应设试验数据传输设备和端口，必要时应设通讯对讲联络设施。9．必要时可采取定向流技术对试验室气流进行组织。10．结核病试验室如有外排风管，其排风口应尽可能避开居民区或其它相邻建筑物，并要求在排风口前端安装高效过滤器。75/97第三章生物安全二级试验室设备要求76/97主要用于各种病原微生物试验检测与诊疗等试验操作，在操作过程中所包括病原微生物会对试验人员及试验环境等组成一定威胁，假如试验室检测设备、安全防护及个人防护装备不符合要求或配置不到位，就随时有可能造成试验室感染事件发生。77/97试验室生物安全首先要经过试验室设计上分区隔离和气流组织等办法来确保，利用试验设备控制病原微生物外溢一样是确保试验室生物安全主要办法之一。安全防护设备安全防护原理是经过试验设备物理屏障作用将病原微生物控制在一个较小范围之内，并将其与试验人员有效隔离，来到达预防试验人员发生感染。78/97总之，是将含有感染性病原微生物等生物感染因子操作防在生物安全防护设备中操作，如感染性生物样本，污染试验器材及废弃物使用生物安全柜或高压灭菌器等进行有效隔离和无害化处理等，确保试验室生物安全。生物安全试验室设备配置主要有试验检测设备、生物安全防护设备和个人防护设备三大类，现简明分述以下。79/97一、检测设备要求检测设备配置应依据试验室开展工作项目类型来定，普通分为病原学检测试验室、血清学试验室和分子生物学试验室几个，其主要设备配置有所不一样。不论那种类型试验室均应配置基本设备才能满足检测工作需要，上述三种类型试验室设备基本配置要求以下。80/97一）病原学试验室基本配置设备1、超低温冰箱（-60℃-80℃）2、台式高冷冻速离心机3、孵箱或二氧化碳培养箱4、倒置显微镜和明视野显微镜5、普通冰箱6、水浴恒温箱7、震荡器8、涡旋器9、低速离心机10、移液器11、酶标读数仪12、酶标洗板机13、净化工作台81/97其它必要时需要配置仪器设备1、移液器和电动吸液器2、超声波发生仪3、真空冷冻干燥仪4、解剖镜5、冷冻切片机冷柜6、荧光显微镜7、生化培养箱8、微生物检定仪9、病毒载量仪10、流式细胞检测仪11、显微成像系统12、共聚焦显微镜13、厌氧培养箱82/97二）、血清学检测设备基本配置设备1、冷柜（-30℃）2、震荡器3、涡旋器4、低速离心机5、移液器6、酶标读数仪7、酶标洗板机8、水浴恒温箱9、孵箱5、普通冰箱83/97HEPAFilter84/97有条件可配置设备1、生化检定仪2、化学发光仪3、全自动免疫分析仪等85/97三）、分子生物学检测设备基