动物生物安全实验室的气密性保证

刘伯华等利用分离的SAＲS－CoV毒株BJ－01，经滴鼻等途径感染大鼠、豚鼠、黑线仓鼠、白化仓鼠和雏鸡等5个种属的动物，筛选对SAＲS易感的小动物来建立SAＲS的理想动物模型。邓巍等用BALB/c小鼠和雪貂感染H7N9禽流感病毒后，研究肺组织动态病理学变化。

动物生物安全实验室是指对用病原微生物进行生物感染实验研究时所产生的生物危害具有物理防护能力的生物安全实验室。

根据生物安全实验室防护水平分为四级，以ABSL－1、ABSL－2、ABSL－3、ABSL－4表示涉及从事感染动物活动的实验室的相应生物安全防护水平。其中ABSL－3、ABSL－4实验室适用于具有气溶胶传播潜在危害和引起致命性疾病的微生物感染动物实验研究工作。由于其操作的微生物能够引起人类或者动物非常严重的疾病，较容易直接或者间接在人与人、人与动物、动物与动物间传播，因而生物安全防护水平最高。

高级别动物生物安全实验室建设过程中，气密性保证实验室空气洁净度、室内实验人员和室外环境安全的重要手段。本文结合国家标准的相关要求，对实验室建设过程中气密性的实现以及检测进行探讨，以期为我国高级别动物生物安全实验室的建设提供参考。

实验室气密性要求是对实验室防护区的气密性要求。实验室的防护区是实验室区域内，生物风险相对较大，需对实验室的平面设计、围护结构的密闭性、气流以及人员进入、个体防护等进行控制的区域（表1）。不同级别实验室对防护区的划分不同。

为保证实验室的环境安全，应保证生物安全实验室防护区始终处于相对密封的环境，防止微生物的外逸，易于实验室的清洁消毒，同时避免外部对实验室环境的破坏。《实验室生物安全通用要求》（GB19489－2008）及《生物安全实验室建筑技术规范》（GB50346－2011）对不同级别的（A）BSL－3/4主实验室的气密性指标有明确规定，见表2。应当注意的是，不同于BSL－3实验室淋浴间属于辅助工作区，《实验室生物安全通用要求》（GB19489－2008）明确规定，适用于4．4．1的实验室淋浴室亦属于防护区。

2．1实验室装修

在（A）BSL－3/4实验室众多的安全措施中，一级屏障和二级屏障尤为重要。一级屏障是操作者和被操作对象之间的隔离，二级屏障是生物安全实验室和外部环境的隔离。

实验室在建设过程中应将二级屏障做为实验室建设最重要的内容。尤其是对于ABSL3（c）及以上级别实验室核心实验室具有气密性打压要求（表2），这就要求主实验室不仅在建造时选用可靠的装修材料、遵循合理的施工方案、有效可行的实验室围护结构设备安装方案，还要求在实验室竣工投入使用以后围护结构性能进行定期维护和检修。

实验室装修应选择优质产品，墙地面材料应耐磨、抗腐蚀、易清洁。《实验室生物安全通用要求》（GB19489－2008）明确要求：ABSL－3及以上级别实验室工作区的围护结构内表面应光滑、耐腐蚀、防水，天花板、地板、墙间的交角应为圆弧形，以易于清洁和消毒。地面应防渗漏、完整、防滑，地面防护层应连续到立面15cm处。实验室工作区围护结构的所有缝隙，尤其是贯穿的缝隙都应可靠密封。

《实验室生物安全通用要求》（GB19489－2008）对实验室洁净度有明确规定，见表2。当实验室墙体面板采用彩钢板时需要注意，对于洁净度要求高的房间若采用岩棉彩钢板，该板在施工过程中及实验室投入使用时会产生岩棉碎屑，难以达到洁净要求。另外对于ABSL－3及以上级别核心实验室，要求空气压力维持在－250Pa时，房间内每小时泄露的空气量应不超过受测房间净容积的10%［6］。混凝土或不锈钢壁板在采用一定的技术手段情况下均能满足打压气密要求，不锈钢壁板在施工安装过程中应特别注意不同壁板之间的气密连接。彩钢板壁板性能及其安装工艺目前尚不能满足该级别实验室气密性打压要求。

2．2围护结构设备安装

用于实现二级屏障功能的实验室维护结构设备包括生物安全气密门、生物安全传递窗、高压灭菌器、化学淋浴系统、双原位高效过滤送排风口等设备。这些设备的安装气密性是组成实验室气密性的重要步骤，也是实验室验收检测的重要内容。目前国内外高级别生物安全实验室均采用304以上不锈钢质的气密门，气密方式分为机械压紧式和自动充气膨胀式，均能满足需求。生物安全传递窗具有双门互锁，用于传递物品的普通型传递窗和用于传递工具的渡槽型传递窗。化学淋浴是ABSL－3和ABSL－4实验室人员防护的重要设施。双原位高效过滤送排风口是实验室送排风系统保证新风供给和污染因子去除的重要保障。

维护结构设备安装应保证气密性，气密性标准应不低于所在区域的防护水平。三级和四级生物安全实验室相邻区域和相邻房间之间应根据需要设置传递窗，传递窗两门应互锁，并应设有消毒灭菌装置，其结构承压及严密性应符合所在区域的要求。我国已有专业公司掌握了该类设备安装工艺，采用不锈钢框架预埋或直接留洞安装。其中预埋件安装方式，气密门、高压灭菌器等尺寸较大的设备对土建留洞尺寸的精度要求较高，预埋完成后上下、左右误差不能超过±5mm。设备相关水、电、气管道在穿越维护结构时应使用专业管道穿墙密封器，以确保实验室墙体的完整性、防火性和气密性。

实验室建设完成以及涉及围护结构的设备安装应在安装后使用专业的检测方式进行安装密闭性检测。目前通用的密闭性检测方法包括压力衰减法、皂液法和超声波检测法。对于规范中要求需打压测试的核心实验室在进行气密性检测时应使用压力衰减法，涉及围护结构的设备安装可使用通用的三种检测方法。

其中压力衰减法即在施加一定正负压力下，测试在一定时间之后的压力变化。可用来检测仓体和设备安装的气密性。在进行实验室整体气密性检测时，封闭所有气体进出口；设备安装气密性检测时，将设备安装到密封舱体或密封房间内，进行加压测试。记录下检测前的绝对压力和检测后的绝对压力，以及检测系统的体积和渗漏体积。每五分钟进行一次记录。

皂液法检测法是在安装界面涂抹一种可产生气泡的溶液（一种工业试剂或洗涤剂、甘油和水三等份的混合溶液）。过一会但在溶液干之前，检查涂湿的部位，在有气泡的地方做出标记。除非另有规定，泄露迹象是：一些1/16英寸（1．5mm）直径的气泡在1秒内形成或1个9/32英寸（7．14mm）直径的气泡在一分钟内形成。

超声波控制器检测法是采用超声波控制器进行密封性检测。超声检漏方法可非常便捷有效的通过观察检漏仪的检测信号强弱，检测泄漏的位置及泄漏量大小（图2）。

我国近年来许多地方和单位的实验室生物安全硬件得到较大改善，随着实验室生物安全各项法律法规的贯彻执行，对实验室硬件的要求也相应提高。目前我国采用的实验室维护结构设备包括生物安全气密门、生物安全传递窗、化学淋浴系统等设备多数为国外进口产品。进口设备多为国外生产组装在出厂前进行性能包括设备气密性能测试。但值得注意的是，我国有些在建实验室中化学淋浴间土建工程已经完成，化学淋浴系统设备不得不拆分后再在淋浴间内安装重组。

这种情况下应特别注意安装完成后对设备性能进行逐项检测，并由供应商专业工程师全程负责。

另外，围护结构设备重要的性能之一即是设备本身的气密性，设备在频繁使用过程中会造成零部件损耗及连接松弛等问题。因此，加强对该类设备本身性能以及安装界面的定期维护也是实验室气密性保证的重要内容。