程水生，滕 穎

(中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京 100081)

巴甫洛夫曾說：“沒有對(duì)活動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，人們就無(wú)法認(rèn)識(shí)有機(jī)界的各種規(guī)律”。動(dòng)物試驗(yàn)是生命科學(xué)的重要手段，試驗(yàn)必須在確保生物安全的前提下進(jìn)行。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室通俗地講就是開展動(dòng)物試驗(yàn)的場(chǎng)所，涉及建筑、設(shè)備和飼養(yǎng)管理等環(huán)節(jié)。隨著7生命科學(xué)、公共衛(wèi)生應(yīng)急事件和重大動(dòng)物或人畜共患病研究的不斷深入，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過程中面臨的生物安全問題越來(lái)越受到重視。盡管我國(guó)自SARS以后對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的生物安全問題有了嚴(yán)格的要求，出臺(tái)了一系列的管理措施，但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中存在的生物安全隱患仍不容忽視，主要表現(xiàn)在設(shè)施、設(shè)備和人員素質(zhì)及管理與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距等方面。盡管提出了生物安全動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)原則和建設(shè)過程中應(yīng)該注意的問題，但是僅停留在文字和要求的層面，具體的細(xì)節(jié)如：如何設(shè)計(jì)、如何施工、配置何種設(shè)備、如何管理動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物試驗(yàn)過程等缺乏可以參考的模式或?qū)嵗?，也尚未見有系統(tǒng)的尤其是大動(dòng)物生物安全動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的報(bào)道。本文就北美國(guó)家大動(dòng)物生物安全三級(jí)和四級(jí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念、布局與施工細(xì)節(jié)、管理等方面進(jìn)行闡述，供生物安全動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)人員借鑒。

1 設(shè)計(jì)理念

生物安全動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室需人性化設(shè)計(jì)，級(jí)別越高越需要，而且應(yīng)立足百年甚至更久的使用時(shí)間。加拿大生物安全四級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室(ABSL-4)從立項(xiàng)到使用總共花費(fèi)12年的時(shí)間。在動(dòng)工建設(shè)前，專門建立一個(gè)模型來(lái)研究。為了防止裂縫和泄漏，加拿大對(duì)建筑物的地基要求挖到巖石層，并且要進(jìn)行2次沉降觀測(cè)，每次觀測(cè)12個(gè)月，施工過程中還不斷修改完善。美國(guó)生產(chǎn)的雙扉高壓滅菌鍋，其門的密封性能以及高壓滅菌鍋與墻體的密封性能特別好，不受熱脹冷縮的影響，而且具有生物安全循環(huán)功能，能將冷凝水二次滅菌。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室為工作人員提供健康、安全和舒適的人性化環(huán)境。采用可移動(dòng)環(huán)保的過氧化氫消毒設(shè)備替代常規(guī)的甲醛溶液熏蒸法。

2 布局和施工細(xì)節(jié)

美國(guó)國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生中心生物安全三級(jí)大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室分22間動(dòng)物房，每間可用活動(dòng)的圍欄分為2間。飼料采用顆粒料。動(dòng)物房?jī)?nèi)配備自動(dòng)飲水盆。地面配備黑色橡膠墊可使動(dòng)物舒服并不摔跤。動(dòng)物舍配備不銹鋼排水溝，塑料篦子(過濾干物質(zhì))和不銹鋼管下水管道。糞便、尿、水沖入下水管道排入地下層的污物處理設(shè)備內(nèi)。美國(guó)國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生中心生物安全三級(jí)大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室每間動(dòng)物房、走廊、解剖室的上方均配備有索道和電葫蘆，以方便轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)物。解剖室房高約10m，屋頂裝有吊軌，解剖室內(nèi)配備牛欄(采血、屠宰用)、冷庫(kù)(存放來(lái)不及處理的動(dòng)物尸體)、負(fù)壓超凈工作臺(tái)及電動(dòng)解剖臺(tái)。電動(dòng)解剖臺(tái)可按電鈕，升降調(diào)節(jié)解剖臺(tái)的高度。大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室解剖室地面留有1個(gè)較大的并帶有蓋的圓形通道(1頭整?？煞湃?，與地下室內(nèi)的尸體處理設(shè)施相連。尸體進(jìn)入地下室的尸體處理設(shè)備內(nèi)進(jìn)行高壓滅菌，邊加熱、邊攪拌、邊切割。大動(dòng)物房?jī)?nèi)墻全部為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，涂環(huán)氧樹脂漆，風(fēng)道、給排水管道穿越結(jié)構(gòu)構(gòu)件處，均采用預(yù)埋鋼板并將鋼板與風(fēng)水管道滿焊，以確保密封。高壓滅菌鍋等需要土建預(yù)留預(yù)埋的生物安全設(shè)備提前購(gòu)置，以便與設(shè)計(jì)單位配合提出預(yù)留預(yù)埋條件，并在結(jié)構(gòu)施工時(shí)實(shí)施。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室頂層設(shè)備層，高7～10m，安裝有純水處理設(shè)備、壓縮空氣設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、排風(fēng)機(jī)組和大量的過濾器箱；設(shè)備安裝后，存在大量的日常設(shè)備檢測(cè)、維修工作；設(shè)備層內(nèi)干干凈凈，將每個(gè)房間及每個(gè)過濾器、壓力調(diào)節(jié)閥、溫濕度調(diào)節(jié)閥的位置都標(biāo)明得清清楚楚，風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、凈化、恒溫、恒濕設(shè)備立體排列，以便檢漏和維修。中間層動(dòng)物房，高4～6m。下層污水、污物及尸體處理設(shè)備層，高6m以上，污水、污物處理為3個(gè)5噸不銹鋼高壓滅菌鍋，3個(gè)鍋輪流滅菌使用，尸體處理為1個(gè)5噸不銹鋼高壓滅菌鍋。

3 人員控制

采用門禁管理制度，人員進(jìn)出均需刷卡，并記錄在案，何人何時(shí)進(jìn)入，何人何時(shí)出設(shè)施。除淋浴外，均有攝像監(jiān)控。當(dāng)房間內(nèi)有感染動(dòng)物時(shí)，戴防護(hù)面具。生物安全三級(jí)大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室(研究人畜共患病，動(dòng)物飼養(yǎng)未采用隔離器)，生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室及生物安全四級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)人員要穿防護(hù)服。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前要檢查防護(hù)服，然后穿上防護(hù)服，通過生物安全氣密門道進(jìn)入主實(shí)驗(yàn)室，穿上保護(hù)膠靴，接上氣喉，才能開始工作。離開實(shí)驗(yàn)室要經(jīng)過化學(xué)淋浴消毒后才能脫掉防護(hù)服，之后，人再進(jìn)行強(qiáng)制淋浴后出實(shí)驗(yàn)室。

4 動(dòng)物尸體及其他固體廢棄物處理

美國(guó)國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生中心、加拿大人類及動(dòng)物衛(wèi)生科學(xué)中心采用煉制設(shè)備，即通過高溫和蒸汽對(duì)動(dòng)物尸體進(jìn)行煉制(renderer cooker)，尸體從解剖室地面的通道口進(jìn)入該設(shè)備后，預(yù)熱升溫1h，150℃高壓滅菌2h，降溫1h。煉制后為顆粒狀。使用高溫和蒸汽對(duì)動(dòng)物尸體進(jìn)行煉制，常被生物安全實(shí)驗(yàn)室所采用。其原理是使用一個(gè)帶有轉(zhuǎn)軸的鋼質(zhì)容器，軸上有輻條和槳葉對(duì)容器內(nèi)部的圓周表面進(jìn)行清掃和攪拌，蒸汽通過外部的殼層進(jìn)行間接加熱，然后再向內(nèi)注入至旋轉(zhuǎn)軸心、輻條和槳葉進(jìn)行加熱切割。將尸體分解成液態(tài)漿狀物質(zhì)。尸體的濕氣再經(jīng)過干燥過程被驅(qū)離(汽化)，變成顆粒狀。

5 動(dòng)物糞便及廢水處理

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室排出的液體廢料、動(dòng)物糞便(經(jīng)過濾)收集在3個(gè)噸容量的高壓滅菌處理器中處理。1個(gè)處理器裝滿，關(guān)閉截門，讓污水流入另1個(gè)處理器，來(lái)回循環(huán)使用。裝滿污水的處理器進(jìn)行121℃高壓滅菌1h后排出。

6 空氣處理

生物安全動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室高度重視生物安全實(shí)驗(yàn)室廢物廢氣處理，保護(hù)外部環(huán)境。在生物安全動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，均設(shè)有空氣高效過濾設(shè)備。在頂層建設(shè)空氣處理層，層高普遍在6m以上，配有空氣集中處理設(shè)施，每個(gè)房間及每個(gè)過濾器、壓力調(diào)節(jié)閥、溫濕度調(diào)節(jié)閥的位置均有清楚標(biāo)識(shí)，風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、凈化、恒溫、恒濕設(shè)備立體排列，以便檢漏和維修。大動(dòng)物三級(jí)實(shí)驗(yàn)室和一般實(shí)驗(yàn)室均采用上送上排方式。大動(dòng)物解剖室為上送下排。風(fēng)量、壓力都采用VAV box末端進(jìn)行控制，送排風(fēng)均使用 bag in-bag out or bag out設(shè)備過濾，四級(jí)實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)為兩級(jí)高效過濾，送風(fēng)為一級(jí)過濾；三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)為一級(jí)高效過濾，送風(fēng)無(wú)過濾。排風(fēng)過濾器每年檢漏1次，采用人工發(fā)煙的方法，正壓檢漏(人工檢漏)。排風(fēng)過濾器在更換前將bag in-bag out兩端的密閉閥關(guān)閉后，熏蒸消毒，然后打開更換。排風(fēng)機(jī)均為每系統(tǒng)一用一備，送風(fēng)機(jī)部分一用一備。

7 管理

美國(guó)、加拿大對(duì)生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室和生物安全三級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的日常管理特別嚴(yán)格，設(shè)有一套嚴(yán)密的人員管理系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)，區(qū)分不同人員，授予不同的進(jìn)入權(quán)限，進(jìn)行嚴(yán)格的分級(jí)分區(qū)管理。人員參觀實(shí)行嚴(yán)格登記，講解員帶領(lǐng)，還有保安監(jiān)督。對(duì)空氣的排放要求特別嚴(yán)格，對(duì)每個(gè)過濾器、空氣調(diào)節(jié)閥和設(shè)施實(shí)行定期或不定期檢漏或維修。加拿大人類及動(dòng)物衛(wèi)生科學(xué)中心的維修管理人員達(dá)58人之多，占全中心總?cè)藬?shù)的八分之一。

［1］中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部公告第424號(hào)；《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》，2004.

［2］中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部公告第302號(hào)；《獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室生物安全管理規(guī)范》，2003.

［3］農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)局、中國(guó)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心編.獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室生物安全指南.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006.

［4］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 19489-2008；《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).

［5］中國(guó)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心組譯.獸醫(yī)生物安全設(shè)施-設(shè)計(jì)與建造手冊(cè).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007.

［6］中國(guó)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心編譯.國(guó)外獸醫(yī)生物安全資料匯編.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007.

［7］程水生.等，美國(guó)、加拿大生物安全三級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室考察報(bào)告［J］.中國(guó)獸藥雜志第41卷第10期，2007.

［8］Laboratory Biosafety Manual Third edition WHO 2004.http://www.who.int/entity/csr/resources/publications/biosafety/en/Biosafety7.pdf.