PCR技術(shù)自1985年問世以來,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)院的臨床診斷和各防疫檢測部門的疫病診斷,,可測出普通檢驗難以檢測出的病毒,。但是,,這對PCR實驗室的要求極高,以保證對檢測結(jié)果的可靠性,、準(zhǔn)確性和安全性,,空調(diào)通風(fēng)設(shè)計成為必須考慮的因素之一。 設(shè)計需找準(zhǔn)方向和依據(jù) 國際上,,世界衛(wèi)生組織(WHO)一直非常重視實驗室生物安全問題,,早在1983年就出版了《實驗室生物安全手冊》,2003年4月第二版(修訂版)以電子版形式在WHO網(wǎng)頁上問世,。美國在實驗室的生物安全管理方面更是走在了世界的前列,,NIH/CDC聯(lián)合出版的《微生物學(xué)及生物醫(yī)學(xué)實驗室生物安全準(zhǔn)則》現(xiàn)已推出了第四版。很多國家在制定本國的生物安全準(zhǔn)則時,,主要參考上述兩個標(biāo)準(zhǔn),。 我國關(guān)于PCR實驗室建設(shè)及管理的現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種: 《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規(guī)范》; 《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》衛(wèi)辦醫(yī)政發(fā)【2010】194號,; 《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增檢驗實驗室工作導(dǎo)則》,; 《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》 GB50346-2011; 《實驗室生物安全通用要求》GB19489-2008,; 《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB50073—2013,; 《微生物和生物醫(yī)學(xué)實驗室生物安全通用準(zhǔn)則》WS233-2002 中華人民共和國衛(wèi)生部; 實驗室規(guī)范《JGJ91 科學(xué)實驗室建筑設(shè)計規(guī)范》等,。 設(shè)計參數(shù)才是干貨 根據(jù)《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增檢驗實驗室工作導(dǎo)則》:“對于涉及臨床樣本的操作,,應(yīng)符合生物安全二級實驗室防護設(shè)備、個人防護和操作規(guī)范的要求,?!?/p> 典型的二級生物安全水平實驗室 (圖片由CUH2A,Princeton, NJ, USA 提供) 根據(jù)《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011中,,生物安全實驗室分級: 生物危害程度 操作對象 二級 中等個體危害,,有限群體危害 對人體、動植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子,,對健康成人,、動物和環(huán)境不會造成嚴(yán)重危害,有有效的預(yù)防和治療措施,。 生物安全實驗室二級表 根據(jù)實驗室所處理對象的生物危害程度和采取的防護措施,,生物安全實驗室分為四級。微生物生物安全實驗室二級可采用BSL-2表示,。 根據(jù)《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011生物安全實驗室二級屏障的主要技術(shù)指標(biāo): 級別 最小換氣次數(shù) (次/h) 溫度 (℃) 相對濕度 (%) 噪聲[dB(A)] 平均照度 (lx) BSL-2 可開窗 18~27 30~70 ≤60 300 生物安全實驗室二級屏障的主要技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)《臨床基因擴增(PCR)檢驗實驗室規(guī)范》中對于房間正負(fù)壓的要求:標(biāo)本制備區(qū):“可通過在本區(qū)內(nèi)設(shè)立正壓條件避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染,。”擴增區(qū):“可降低本區(qū)的氣壓以避免氣溶膠從本區(qū)漏出?!睌U增產(chǎn)物分析區(qū):“采用負(fù)壓條件或減壓情況下(如安裝排風(fēng)扇)可減少擴增產(chǎn)物從本區(qū)擴散至前面區(qū)域的可能性,。” 另外,,根據(jù)《JGJ91 科學(xué)實驗室建筑設(shè)計規(guī)范》:噪聲要求:“通用實驗室,、學(xué)術(shù)活動室允許噪聲級不宜大于55dB(A聲級);研究工作室,、閱覽室允許噪聲級不應(yīng)大于50dB(A聲級),。”,;采暖空調(diào)溫,、濕度要求:“采暖地區(qū)通用實驗室的冬季采暖室內(nèi)計算溫度應(yīng)為18~20℃?!薄巴ㄓ脤嶒炇业南募究諝庹{(diào)節(jié)室內(nèi)計算參數(shù)為:溫度26~28℃,相對濕度小于65%,?!?/p> 總結(jié)各規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與實際使用需求,以下是空調(diào)通風(fēng)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)總結(jié)表: 區(qū)域 潔凈度等級 最小換氣次數(shù)(次/h) 與室外方向上相鄰?fù)ǚ块g最小壓差(Pa) 夏季溫度(℃) 冬季溫度(℃) 相對濕度(%) 風(fēng)速(m/s) 噪聲 dB(A) 試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū) 8 12 10 26 18 40~60 ≤0.15 ≤55 標(biāo)本制備區(qū) 8 15 8 26 18 40~60 ≤0.15 ≤55 擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū) 8 15 -10 26 18 40~60 ≤0.15 ≤55 擴增產(chǎn)物分析區(qū) 8 15 -15 26 18 40~60 ≤0.15 ≤55 緩沖間 - 6 0 27 18 40~60 -- ≤55 PCR專用走廊 - 6 5 27 18 40~60 -- ≤55 空調(diào)通風(fēng)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)總表 我們通過工藝平面設(shè)計,,使PCR實驗室具有合理的功能布局,,以符合生物安全規(guī)范中潔污分流和防止交叉感染等方面的要求;同時通過對送入室內(nèi)的新風(fēng)量和排出室外的排風(fēng)量進行控制,,使室內(nèi)按照設(shè)計要求建立相應(yīng)的壓力梯度,,防止污染物的進入或擴散;采取過濾或殺菌消毒措施有效去除空氣中會影響實驗結(jié)果的微生物和塵埃等,;采取合理的氣流組織,,保證室內(nèi)氣流均勻、減少死角,,并保證全面通風(fēng)時的氣流組織與生物安全柜等局部排風(fēng)裝置運行時的氣流組織相協(xié)調(diào),。 空調(diào)設(shè)計 空調(diào)負(fù)荷主要有以下幾部分構(gòu)成:圍護結(jié)構(gòu)負(fù)荷、人員負(fù)荷(一般少于常規(guī)房間),、照明負(fù)荷,、設(shè)備負(fù)荷(包含生物安全柜、冰箱,、離心機,、滅菌鍋、凍干機等設(shè)備),、新風(fēng)負(fù)荷(最大組成部分),。 采取的空調(diào)形式可以有兩種: 設(shè)置全空氣空調(diào)系統(tǒng)時,采取以下措施:初效+中效+高效的三級過濾,;空調(diào)風(fēng)機變頻,,選用運行曲線陡降型,;對于設(shè)有生物安全柜的房間設(shè)置獨立的變風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng);全面排風(fēng)與生物安全柜排風(fēng)分開設(shè)置,。 設(shè)置凈化風(fēng)機盤管+變風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng)時,,采取以下措施:凈化風(fēng)機盤管送、回風(fēng)口采用低阻高中效過濾器,,超低阻高中效過濾器對大氣菌的過濾效率達(dá)到95%,;新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)房間內(nèi)生物安全柜的運行情況變頻運行;全面排風(fēng)與生物安全柜排風(fēng)分開設(shè)置,。 通風(fēng)過濾與氣流組織設(shè)計 全面通風(fēng):換氣次數(shù)≥6次/小時,;送風(fēng)采用新風(fēng)機組經(jīng)熱、濕處理及三級(初效+中效+亞高效)過濾后送入室內(nèi),;排風(fēng)口設(shè)置于房間的下部,,且在排風(fēng)口設(shè)置高效過濾器;新風(fēng)機組和排風(fēng)機均采用變頻機組,,以應(yīng)對工況的改變,。 局部排風(fēng):生物安全柜,柜口面風(fēng)速≥0.5m/s,;采用Ⅱ級B2型生物安全柜,;生物安全柜排風(fēng)系統(tǒng)單獨設(shè)置,高空排放,,且在排風(fēng)入口設(shè)置高效過濾器,,室外排風(fēng)口高于所在建筑物屋面2m以上;多臺生物安全柜并聯(lián)運行時應(yīng)采用變風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng),,其新風(fēng)補風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)變風(fēng)量運行,。 英國倫敦公共衛(wèi)生中心實驗室Nobel的測定結(jié)果顯示,空氣中某些病毒和細(xì)菌的單體氣溶膠等效中值直徑為7.7~17.2μm之間,。因此,,PCR實驗室末端過濾器采用亞高效過濾器(粒徑≥0.5μm,99.9>η>95,,額定風(fēng)量下的初阻力≤120Pa,,效率為大氣塵計數(shù)效率)滿足使用要求。 為避免交叉污染,,PCR實驗室空氣流向必須嚴(yán)格遵循單一方向進行,,即只能從試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)→擴增產(chǎn)物分析區(qū)進行。 此外,,還需遵循以下原則: 氣流組織采用上送下排,,送風(fēng)口和排風(fēng)口布置應(yīng)使室內(nèi)氣流停滯的空間降低到最小程度; 在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠操作地點的上方附近不得設(shè)送風(fēng)口; 高效過濾器排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在室內(nèi)被污染風(fēng)險最高的區(qū)域,,單向布置,,不應(yīng)有障礙。 作者:鄭若/華東建筑設(shè)計研究院有限公司 |
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