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揭秘最高等級生物安全實驗室:可研究埃博拉

2015年02月01日 10:25    來源:中國經濟網

  近年來,新發傳染病在全球范圍內呈現出擴散趨勢。比如2003年在我國暴發的重癥急性呼吸綜合征(SARS),2014年再次在非洲暴發的埃博拉疫情等,這些烈性病毒引發的疾病在給人類帶來巨大恐慌的同時,也嚴重影響了世界經濟和社會的發展。

  P4實驗室(Protect4),是人類迄今建造的生物安全防護等級最高的實驗室,按照國際慣例,只有在P4實驗室才能對埃博拉等烈性病毒進行研究。1月31日,我國首個P4實驗室——中國科學院武漢國家生物安全實驗室(即武漢P4實驗室)在湖北武漢竣工。這意味著,今后中國人將能夠在自己的實驗室里獨立開展對烈性病原體的實驗研究。

  ——編 者

  啥模樣

  整個實驗樓像一個密封的盒子,污水處理、生命維持、過濾器等系統保障實驗室安全運行

  新竣工的P4實驗室坐落在武漢市江夏區的中科院武漢病毒所鄭店園區內,是一棟灰色的四層建筑。單從外觀看,與普通的科學實驗樓并無明顯區別。可一旦進入其中,便會發現這個實驗室的確與眾不同。

  進入實驗室,整個實驗樓呈現懸掛式結構,像一個密封的盒子。最底層是污水處理和生命維持系統,第二層是核心實驗室,第三層是過濾器系統,二層和三層之間的夾層是管道系統,最上層是空調系統。“實際上,整個樓里只有第二層是真正的實驗室區域,其他各層的任務均是保證二層核心實驗室的正常運行。”中科院武漢分院院長、P4實驗室主任袁志明說。

  核心實驗室區域面積300多平方米,被厚重的金屬門分隔成3個細胞實驗室、2個動物實驗室、1個動物解剖室和1個菌種保藏室,以及消毒室等。

  不同于普通的實驗室,科研人員在進入P4實驗室工作之前必須要更換上專用的正壓工作服,并進行層層消毒,包括沐浴、緩沖等步驟,然后才能入內,整個過程至少需要半個小時。

  據介紹,新建成的P4實驗室能同時容納12名實驗人員,允許進入實驗室的科研人員需經過嚴格的培訓。目前中科院武漢病毒所已有6名科研人員通過培訓,獲得法國BSL-4(相當于P4)使用許可證書,另有兩名科研人員正在國外接受培訓。

  做些啥

  可對危害等級最高的烈性病毒展開研究,新發現的病毒也首先在這里進行確定

  凡從事致病性微生物的科研、教學和生產單位的實驗室,必須實現防止致病性微生物擴散的制度和人體防護措施。不同危害群的微生物必須在不同的物理性防護條件下進行操作。

  據中科院武漢病毒所所長陳新文介紹,物理性防護是由隔離的設備、實驗室的設計及實驗實施等三個方面所組成,根據對個人、環境和社會提供的保護程度,分為BSL-1、BSL-2、BSL-3和BSL-4四個等級。P4實驗室屬于BSL-4等級,是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室。

  “按照國際慣例,只有在P4實驗室才能對埃博拉等烈性病毒進行研究。對新發現的病毒,也應該首先在高等級生物安全實驗室進行確定”。陳新文說。

  P4實驗室可以分為安全柜型實驗室和正壓服型實驗室兩種類型。安全柜型實驗室是比較傳統的,通過手套箱完成整個實驗操作。其缺點是建設門檻較低,內部尺寸狹小,不能滿足和適應使用大型儀器的需要。

  “正壓服型實驗室有較大的工作空間,在里面工作時,實驗人員必須穿著個體防護正壓服,安全性也非常高。當前,國際上新建成的BSL-4實驗室多采用正壓服型的生物安全實驗室,我國此次建成的實驗室也屬于這個類型。”袁志明說。

  安全嗎

  實驗室始終是單向氣流,呈負壓狀態。科研人員靠獨立的供氧系統呼吸,與外界空氣不發生接觸

  實驗室里研究的對象都是危害等級最高的烈性病毒,那么它到底安不安全?病毒會否泄漏?

  “安全性是我們考慮的首要問題。”袁志明說,為此,主要采用兩大類措施進行保障。

  首先,采用一些物理的防護設施來保證實驗室里面的病原不會感染到人和泄漏到環境中去。比如,所有的空氣會通過高效過濾器進行過濾,所有的污水會經過污水處理系統進行滅菌,所有的固體廢棄物會進行高壓滅菌。

  “實驗室采取不銹鋼板、激光焊接的方式建造,以保證它的密封性。同時,實驗室里面始終是單向氣流,是一個負壓狀態,里面的東西絕不可能出去,就像一個密封的盒子。”袁志明說。

  其次,對進入實驗室的工作人員保護措施也十分嚴密。科研人員通常兩人一組進入實驗室,穿著像宇航服一樣的正壓工作服,并配有獨立的供氣系統,把研究人員和實驗室“隔絕”起來。人員在出來的時候要進行化學淋浴,消除正壓工作服表面的一些病原等。

  記者在現場看到,實驗人員所穿著的正壓工作服頭部是透明的充氣罩,下端連接著一條藍色的呼吸帶,呼吸帶另一端懸掛連接在屋頂的管道上,這樣保證科研人員在防護服內進行呼吸循環,和外界空氣不發生任何接觸。

  此外,實驗室在設計之初還充分考慮到了如何防范和應對地震等自然災害。“我們實驗室的抗震等級為八級,同時,一旦發生各種災難性事件,會立即啟動最高等級應急預案。”袁志明說。


 
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