張宗興，祁建城*，吳金輝，張恩雷，張金明，衣 穎

(1.軍事科學(xué)院衛(wèi)勤保障技術(shù)研究所，天津 300161； 2.國(guó)家生物防護(hù)裝備工程技術(shù)研究中心，天津 300161)

近年來(lái)，在全球范圍內(nèi)高致病性禽流感疫情頻發(fā)，而我國(guó)部分地區(qū)成為疫情重災(zāi)區(qū)，已造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，全球各地不斷出現(xiàn)人感染禽流感疫情，截止到2013年底，僅我國(guó)(包括香港與臺(tái)灣地區(qū))就有48人死于高致病性禽流感[1]，且仍處于進(jìn)一步擴(kuò)散態(tài)勢(shì)，已對(duì)我國(guó)的公共衛(wèi)生安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。高致病性禽流感已被世界動(dòng)物衛(wèi)生組織列為法定必須上報(bào)的A類傳染病，在我國(guó)也被列為《國(guó)家中長(zhǎng)期動(dòng)物疫病防治規(guī)劃(2012—2020年)》優(yōu)先防治一類動(dòng)物疫病[2]。因此，世界各國(guó)開始加大投入開展與禽流感相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。由于高致病性禽流感的危險(xiǎn)性，為降低感染風(fēng)險(xiǎn)，開展高致病性禽流感感染動(dòng)物的飼養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)以及檢驗(yàn)檢疫等操作需要在高等級(jí)生物安全動(dòng)物隔離器內(nèi)進(jìn)行。

目前，國(guó)內(nèi)從事禽流感科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)室大多數(shù)使用的是國(guó)產(chǎn)隔離器，多由飼養(yǎng)SPF級(jí)動(dòng)物的籠具改造而成[3]，在關(guān)鍵的生物安全指標(biāo)方面，難以達(dá)到CNAS-CL53《實(shí)驗(yàn)室生物安全認(rèn)可準(zhǔn)則對(duì)關(guān)鍵防護(hù)設(shè)備評(píng)價(jià)的應(yīng)用說(shuō)明》[4]的技術(shù)要求，無(wú)法滿足高致病性感染動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的生物安全要求，存在較大的生物安全隱患。因此，使用此類國(guó)產(chǎn)隔離器的實(shí)驗(yàn)室，均存在無(wú)法通過(guò)CNAS評(píng)審而不能繼續(xù)開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的問(wèn)題。而國(guó)外進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，且存在后期維護(hù)依賴外方、有保密安全隱患等嚴(yán)峻問(wèn)題，難以滿足我國(guó)廣泛開展相關(guān)研究的現(xiàn)實(shí)需求，嚴(yán)重制約了我國(guó)高致病性病原微生物防控的能力和水平，亟需研發(fā)技術(shù)性能指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的隔離操作設(shè)備。

1 禽負(fù)壓隔離器簡(jiǎn)介

禽負(fù)壓隔離器是動(dòng)物隔離器的一種。動(dòng)物隔離器作為一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物專用設(shè)施，可通過(guò)采用多種有效隔離方法維持隔離器內(nèi)部環(huán)境(實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所處環(huán)境)與外界環(huán)境處于有效隔離狀態(tài)(無(wú)菌或無(wú)外來(lái)污染)，如空氣經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器后送入，并經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器處理后排出，物品經(jīng)過(guò)無(wú)菌處理后方能進(jìn)出飼養(yǎng)空間，該設(shè)備既能保證動(dòng)物與外界隔離，又能滿足動(dòng)物所需要的特定環(huán)境；同時(shí)，避免操作者穿著過(guò)多的防護(hù)服，改善操作人員工作的舒適度、靈活性，降低誤操作，提高安全水平；感染物質(zhì)完全受控，使污染區(qū)域最小化[5]。

根據(jù)壓力可將隔離器分為正壓隔離器和負(fù)壓隔離器。正壓隔離器是指隔離器內(nèi)壓力高于外部大氣壓力，多用于清潔動(dòng)物飼養(yǎng)(防止外部環(huán)境感染內(nèi)部環(huán)境)；負(fù)壓隔離器則指隔離器內(nèi)壓力低于外部大氣壓力，多用于感染動(dòng)物實(shí)驗(yàn)(防止內(nèi)部環(huán)境有害物質(zhì)污染外部環(huán)境)，通常高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室安裝負(fù)壓動(dòng)物隔離器進(jìn)行感染動(dòng)物的飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)。根據(jù)負(fù)壓隔離器的機(jī)械密封性能，又可將隔離器分成非氣密式隔離器和氣密式隔離器。兩者主要區(qū)別在于設(shè)備結(jié)構(gòu)、消毒方式、氣密性要求等方面。非氣密式隔離器多用于飼養(yǎng)中型動(dòng)物，由于非氣密式隔離器無(wú)法有效防止病原微生物泄漏至其所在室內(nèi)環(huán)境，若開展攜有或感染了高致病病原微生物的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須有效提高實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)隔離設(shè)施的防護(hù)水平和人員個(gè)體防護(hù)水平，這極大地提高了開展此類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的門檻；而氣密式動(dòng)物隔離器則可以保證在開展同類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)起到有效安全隔離的作用，有效降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)隔離設(shè)施和人員個(gè)體防護(hù)的要求，更加適用于我國(guó)目前的大多數(shù)ABSL-3實(shí)驗(yàn)室。

我國(guó)實(shí)驗(yàn)室生物安全裝備起步較晚，且由于國(guó)產(chǎn)禽負(fù)壓隔離器多數(shù)是通過(guò)對(duì)用于SPF級(jí)動(dòng)物飼養(yǎng)的正壓隔離器改造而來(lái)，其箱體結(jié)構(gòu)氣密性、高效過(guò)濾器安裝可靠性、過(guò)濾器原位檢測(cè)、物品氣密傳遞、氣(汽)體消毒、手套的連接方式、操作方便性等方面與進(jìn)口產(chǎn)品均存在較大差距。目前，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的進(jìn)口禽負(fù)壓隔離器主要來(lái)自美國(guó)與法國(guó)的兩家公司，兩者的結(jié)構(gòu)形式存在較大差異，箱體主體結(jié)構(gòu)分別采用了不銹鋼材質(zhì)與HDPE(高密度聚乙烯)材質(zhì)，傳遞裝置則分別采用了液體密封傳遞與快速傳遞接口(rapid transfer ports，RTP)雙門傳遞系統(tǒng)。引進(jìn)上述進(jìn)口隔離器除存在前文提到的問(wèn)題之外，在隔離器本身技術(shù)層面，仍存在一些問(wèn)題，比如：①壓差控制多采用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)壓差進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)；②手套口中心風(fēng)速普遍偏低，無(wú)法在操作手套脫落情況下自動(dòng)增大隔離器排風(fēng)量以提高手套口風(fēng)速；③某些型號(hào)隔離器無(wú)法安全更換手套，即手套更換過(guò)程中無(wú)法保證隔離器整體氣密性；④某些型號(hào)隔離器本身缺少高效過(guò)濾器原位檢漏的條件；⑤密閉閥均為手動(dòng)操作，操作不便。

2 生物安全型禽負(fù)壓隔離器設(shè)計(jì)原則

生物安全型禽負(fù)壓隔離器不僅需要具備高可靠性的高效空氣過(guò)濾裝置以有效防止隔離器內(nèi)部有毒有害微粒未經(jīng)過(guò)濾而泄漏到外部，而且需要具備良好的箱體嚴(yán)密性和穩(wěn)定的負(fù)壓控制以實(shí)現(xiàn)機(jī)械密封和負(fù)壓雙重隔離防護(hù)，其所有操作均需要通過(guò)手套來(lái)實(shí)現(xiàn)且物品傳遞過(guò)程中不能破壞隔離器箱體的嚴(yán)密性，同時(shí)，還需具備對(duì)隔離器進(jìn)行整體消毒的技術(shù)措施以滿足生物安全要求。因此，生物安全型禽負(fù)壓隔離器(以下簡(jiǎn)稱“隔離器”)的設(shè)計(jì)主要遵循三個(gè)原則：一是可滿足我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；二是建立方便快捷的氣密傳遞鏈條；三是建立完整的消毒鏈條。

我國(guó)關(guān)于動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)主要有GB 14925-2010《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 環(huán)境及設(shè)施》[6]，關(guān)于生物安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要為RB/T 199-2015《實(shí)驗(yàn)室設(shè)備生物安全性能評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[7]與GB 50346-2011《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》[8]；同時(shí)，本文所研究的隔離器為氣密式隔離器，其結(jié)構(gòu)與Ⅲ級(jí)生物安全柜類似，因此可參考采用JG 170-2005《生物安全柜》[9]。在本產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分參考了上述標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。

隔離器的物品傳遞系統(tǒng)主要用于實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中清潔物品的傳入，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中血液唾液等樣本、實(shí)驗(yàn)廢棄物、糞便等物品的傳出。實(shí)驗(yàn)前，需要將實(shí)驗(yàn)雞、飼料、實(shí)驗(yàn)裝置等提前放入隔離器；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要向隔離器內(nèi)定期添加飼料與放入實(shí)驗(yàn)器材，同時(shí)需要不定期從隔離器內(nèi)取出采集的樣本、已使用的器材(不可重復(fù)使用的)、死亡的雞等，并定期取出收集的糞便。其中，動(dòng)物糞便的處理有干法和濕法兩種處理手段：干法通常是在隔離器的底部鋪設(shè)塑料布，定期或?qū)嶒?yàn)結(jié)束后將落滿糞便的塑料布卷起，打包傳出；濕法通常是定期使用沖洗水槍沖洗隔離器底部的糞便，并將污水排放至污水收集裝置。

隔離器的消毒鏈條主要包括隔離器(含高效過(guò)濾器)本身以及所有在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中從隔離器內(nèi)傳出物品的消毒，包括污染廢棄物、采集樣本、動(dòng)物糞便、污水(濕法)等。隔離器在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期結(jié)束后，需要進(jìn)行整體氣體消毒；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中污染廢棄物的傳出，需要進(jìn)行無(wú)害化處理，如高溫或氣體消毒；對(duì)于采集的樣本，由于需要進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或樣本保留，只能對(duì)其所收集的容器表面進(jìn)行氣體消毒；采用干法收集的動(dòng)物糞便，可采用高溫消毒或液體浸泡消毒方式，而采用濕法收集的動(dòng)物糞便則主要采用液體消毒方法。

3 隔離器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

禽負(fù)壓隔離器主要由隔離箱體、通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)、傳遞系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、污水收集處理系統(tǒng)組成，如圖1所示。

注：1：顯示屏；2：電源開關(guān)；3：設(shè)備門；4：RTP傳遞系統(tǒng)；5：手套口；6：可折疊式置物臺(tái)；7：送風(fēng)口；8：排風(fēng)口；9：飲用水接口；10：液體沖洗接口；11：底部水槽；12：支架；13：腳輪；14：排水截止閥；15：過(guò)濾器；16：排水管；17：污水收集桶截止閥；18：污水收集桶；19：污水收集桶蓋；20：消毒接口。圖1 隔離器正視圖Note. 1: Display screen; 2: power switch; 3: equipment door; 4: RTP transfer system; 5: glove port; 6: folding shelving unit; 7: air supply outlet; 8: air exhaust outlet; 9: drinking water port; 10: liquid wash port; 11: bottom water channel; 12: trestle; 13: trundles; 14: drainage globe valve; 15: filter; 16: drain-pipe; 17: globe valve of sewage collection bucket; 18: sewage collection bucket; 19: bung of sewage collection bucket; 20: sterilization port.Figure 1 Front view of isolator

3.1 箱體

隔離器箱體四周均采用硬質(zhì)透明材料密閉焊接制作，具有良好的可視性，同時(shí)箱體上的所有接口均采用密閉方式穿板連接以有效保證隔離器的密封性。隔離器的頂部為通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)和自控系統(tǒng)。隔離器箱體頂部面板設(shè)置禽飲用水接口和沖洗用水接口，工作臺(tái)面由多塊格柵板組成，用于禽類棲息以及放置飼料和飲水，金屬網(wǎng)架的底部為排水槽，用于收集糞便和污水。隔離器箱體底部安裝不銹鋼支架，支架底部四角均設(shè)置移動(dòng)腳輪。

隔離器兩側(cè)操作面板上均安裝有長(zhǎng)手套，長(zhǎng)手套通過(guò)彈性橡膠圈固定于箱體法蘭凹槽上。用于固定手套的法蘭上設(shè)置有兩條凹槽，可方便在線安全更換手套[10]。長(zhǎng)手套為氯丁橡膠(neoprene)材質(zhì)，具有良好的操作手感，同時(shí)對(duì)臭氧、紫外線、濃酸、濃堿和強(qiáng)氧化劑都有很好的耐性，適用于生物安全操作環(huán)境。隔離器箱體兩端分別設(shè)置設(shè)備門和RTP傳遞系統(tǒng)。隔離器箱體內(nèi)頂部設(shè)置可折疊式置物臺(tái)，需要時(shí)可將臺(tái)架放下用于臨時(shí)擺放實(shí)驗(yàn)器材。

3.2 通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)

通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)由送風(fēng)高效過(guò)濾器、排風(fēng)高效過(guò)濾器、通風(fēng)管路、生物密閉閥、排風(fēng)機(jī)等組成，如圖2所示。進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有初效過(guò)濾器，送、排風(fēng)高效過(guò)濾器均為H14級(jí)高效過(guò)濾器，其最低穿透粒徑(most penetration particle size，MPPS)過(guò)濾效率≥ 99.995%。

禽負(fù)壓隔離器的送排風(fēng)高效過(guò)濾器均應(yīng)具備原位檢漏條件以檢測(cè)過(guò)濾器的完整性和安裝的可靠性，從而有效防止病原微生物擴(kuò)散至外環(huán)境。由于送風(fēng)高效過(guò)濾器的出風(fēng)面緊鄰隔離器進(jìn)風(fēng)口，因此采用在隔離器內(nèi)通過(guò)手動(dòng)掃描檢漏方式對(duì)其進(jìn)行原位檢漏。排風(fēng)高效過(guò)濾器則采用效率法進(jìn)行原位檢漏，在排風(fēng)高效過(guò)濾器的下游管路的氣溶膠混勻處設(shè)置有下游氣溶膠采樣口。為了防止禽類啄擊與羽毛堵塞高效過(guò)濾器，在送風(fēng)高效過(guò)濾器出風(fēng)面和排風(fēng)高效過(guò)濾器進(jìn)風(fēng)面均設(shè)置有金屬濾網(wǎng)和初效過(guò)濾器。在排風(fēng)高效過(guò)濾裝置的下游設(shè)置有生物密閉閥，密閉閥的下游安裝有變頻離心風(fēng)機(jī)。

注：箭頭表示氣流方向。圖2 隔離器通風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)原理圖Note. Arrows indicate the direction of airflow.Figure 2 Diagram showing principle of isolator ventilation filtration system

3.3 傳遞系統(tǒng)

傳遞系統(tǒng)位于隔離器箱體兩端，由設(shè)備門和RTP傳遞系統(tǒng)組成。設(shè)備門可用于在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，可通過(guò)設(shè)備門將實(shí)驗(yàn)用禽類、飼料、實(shí)驗(yàn)裝置等提前放入隔離器，同時(shí)，為了避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人員誤操作而打開設(shè)備門，在設(shè)備門上設(shè)置了鎖具。RTP傳遞系統(tǒng)主要用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物品的傳入和傳出，主要包括飼料、實(shí)驗(yàn)器材、采集的樣本、已使用的器材(不可重復(fù)使用的)、死雞、糞便等。RTP傳遞系統(tǒng)由安裝在隔離器上RTP傳遞門和RTP傳遞桶組成，RTP傳遞門通常稱為α門，而RTP傳遞桶上的門稱為β門。將傳遞桶安裝到α門之后，傳遞桶與隔離器形成密封，同時(shí)，α門與β門結(jié)合在一起并形成密封，打開α門與β門的合體門之后，隔離器與傳遞桶相連通。根據(jù)傳遞桶的材質(zhì)，可分為不銹鋼材質(zhì)和HDPE(高密度聚乙烯)材質(zhì)，不銹鋼傳遞桶采用高溫高壓方式對(duì)其內(nèi)部物品及內(nèi)腔進(jìn)行消毒，傳遞桶上安裝有用于泄壓的高效過(guò)濾器；而HDPE傳遞桶則采用氣(汽)體熏蒸消毒，其桶底外部安裝有2個(gè)消毒接口用于連接消毒機(jī)，桶底內(nèi)部安裝有2只高效過(guò)濾器，分別與消毒接口連通。HDPE傳遞桶可用于傳遞需要保存的樣本，采用氣體熏蒸消毒可對(duì)樣本外包裝進(jìn)行消毒而不破壞樣本本身。

3.4 自控系統(tǒng)

自控系統(tǒng)主要由PLC控制模塊、顯示屏、壓差傳感器、密閉閥執(zhí)行器、變頻器、照明、加熱模塊、溫濕度傳感器、報(bào)警模塊、開關(guān)、電源等組成。自控系統(tǒng)可控制排風(fēng)機(jī)的啟停、密閉閥開關(guān)、壓差、溫度、照明、報(bào)警等，并可實(shí)時(shí)記錄隔離器內(nèi)環(huán)境參數(shù)。由壓差傳感器、變頻器、風(fēng)機(jī)與隔離器內(nèi)壓差構(gòu)成閉環(huán)控制回路，可根據(jù)隔離器內(nèi)實(shí)時(shí)壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)刻保持壓差恒定在設(shè)定值。由加熱模塊、溫濕度傳感器與隔離器排風(fēng)溫度構(gòu)成閉環(huán)控制回路，可根據(jù)隔離器排風(fēng)溫度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加熱模塊，可滿足不同日齡的禽類對(duì)環(huán)境溫度的要求。溫濕度傳感器安裝在生物密閉閥和風(fēng)機(jī)之間的管路上，可有效避免在隔離器消毒過(guò)程中消毒劑對(duì)傳感器的化學(xué)腐蝕。照明由LED光源組成，可手動(dòng)控制開關(guān)。報(bào)警系統(tǒng)可在壓差、溫度超出設(shè)定范圍后進(jìn)行聲光報(bào)警。

3.5 消毒連接系統(tǒng)

消毒連接系統(tǒng)主要由消毒連接口、消毒循環(huán)管路組成。在排風(fēng)管上設(shè)有消毒循環(huán)旁路，隔離器正常運(yùn)行模式下，消毒循環(huán)旁路出口端是密閉的。在消毒模式下，隔離器進(jìn)風(fēng)口則轉(zhuǎn)換為消毒劑注入口，將消毒循環(huán)旁路的接口打開，作為消毒劑排出口，分別連接消毒機(jī)的進(jìn)出口，同時(shí)生物密閉閥關(guān)閉。

3.6 污水收集系統(tǒng)

污水收集處理系統(tǒng)主要由排水槽、截止閥、污水排放管路、污水收集桶組成。污水排放管路靠近截止閥一端設(shè)置有消毒接口，消毒接口安裝有高效過(guò)濾器，高效過(guò)濾器另一端作為消毒劑的排出口。污水收集桶由桶身、桶蓋、消毒劑注入接口、污水注入口(兼作污水排放口)、截止閥組成。

4 隔離器消毒流程

對(duì)隔離器進(jìn)行消毒是防止隔離器內(nèi)病原微生物存活、增殖及向外擴(kuò)散的有效手段和關(guān)鍵一環(huán)，主要包括隔離器箱體、高效過(guò)濾器、RTP傳遞桶以及污水收集桶的消毒。

4.1 隔離器整體消毒

隔離器整體消毒是在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期結(jié)束后進(jìn)行的，可對(duì)隔離器箱體內(nèi)部及送排風(fēng)高效過(guò)濾器進(jìn)行整體消毒，通常采用氣(汽)體循環(huán)消毒方式。采用氣(汽)體循環(huán)消毒方式進(jìn)行消毒時(shí)，將氣體消毒機(jī)消毒劑的輸出口通過(guò)管路連接至消毒劑注入口(隔離器進(jìn)風(fēng)口)，打開隔離器消毒接口，將消毒機(jī)的消毒劑回收口連接至氣體消毒劑排出口形成閉環(huán)消毒環(huán)路，然后開啟消毒機(jī)發(fā)生氣體消毒劑，對(duì)隔離器箱體內(nèi)部及送、排風(fēng)高效過(guò)濾器進(jìn)行原位消毒；采用氣體一過(guò)式消毒方式時(shí)，則需將氣體消毒劑排出口通過(guò)消毒管路連接至所在實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)或外環(huán)境，其他步驟同上；消毒結(jié)束后，取下隔離器的消毒管路，打開生物密閉閥，開啟隔離器通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)殘余消毒劑進(jìn)行吹掃，吹掃結(jié)束后，取出生物指示劑進(jìn)行培養(yǎng)驗(yàn)證消毒效果，則整個(gè)消毒流程完成。見圖3。

注：箭頭表示氣流方向。圖3 隔離器氣體消毒原理圖Note. Arrows indicate the direction of airflow.Figure 3 Diagram showing principle of isolator gaseous disinfection

4.2 RTP傳遞桶消毒

4.2.1 不銹鋼傳遞桶

將污染物品放置在傳遞桶內(nèi)，關(guān)閉傳遞門，并將傳遞桶從隔離器摘下后，需將傳遞桶直接放置在高壓滅菌器內(nèi)進(jìn)行整體高溫高壓消毒。

4.2.2 HDPE傳遞桶

將污染物品放置在傳遞桶內(nèi)，關(guān)閉傳遞門，將傳遞桶從隔離器摘下后，將氣體消毒機(jī)的注入口和回收口分別連接至傳遞桶底部的消毒接口，進(jìn)行氣體熏蒸消毒。

4.3 污水收集桶消毒

收集污水前，可先將消毒劑提前放置在污水收集桶內(nèi)，然后將污水收集桶通過(guò)排水管連接至隔離器底部的排水口，打開排水口上部的截止閥，將隔離器內(nèi)的污水排放至污水收集桶，但要控制水量避免將污水收集桶灌滿，以免污水外溢；污水排放結(jié)束后，關(guān)閉排水截止閥，將消毒機(jī)的氣體注入口連接至污水收集桶上的消毒接口，而氣體回收口則連接至污水排放段上的過(guò)濾器入口，構(gòu)成消毒循環(huán)環(huán)路，進(jìn)行氣體熏蒸消毒；消毒結(jié)束后，關(guān)閉污水收集桶上的截止閥，將排水管拆下，將污水收集桶的污水排放至特定的污水處理系統(tǒng)。

5 性能驗(yàn)證

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，隔離器的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括：氣密性、換氣次數(shù)、靜壓差、空氣潔凈度、手套口風(fēng)速、高效過(guò)濾器檢漏、噪聲、照度。目前，認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)RB/T 199-2015《實(shí)驗(yàn)室設(shè)備生物安全性能評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[7]規(guī)定了氣密式動(dòng)物隔離器的工作區(qū)氣密性要求，而對(duì)于安裝類似RTP傳遞桶這種脫卸式傳遞裝置其氣密性則沒有規(guī)定。GB/T 25915.7-2010《潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境 第7部分:隔離裝置(潔凈風(fēng)罩、手套箱、隔離器、微環(huán)境)》[10]要求傳遞裝置不應(yīng)降低隔離裝置的性能，同時(shí)，對(duì)于可單獨(dú)使用的傳遞裝置其小時(shí)泄漏率不得大于其所服務(wù)的隔離裝置的小時(shí)泄漏率，換言之，傳遞裝置的氣密性不應(yīng)降低隔離裝置的氣密性。且由于RTP傳遞裝置在傳遞高致病性病原微生物過(guò)程中存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)，因此，RTP傳遞裝置本身的氣密性以及其安裝到隔離器并與隔離器構(gòu)成一體后的氣密性均應(yīng)滿足隔離器工作區(qū)的氣密性要求。

2016年10月，委托國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)該型隔離器的整體性能進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如下：

(1)氣密性：在+1000 Pa下，隔離器工作區(qū)小時(shí)泄漏率為0.09%；在+1000 Pa下，隔離器與RTP傳遞桶構(gòu)成一體后小時(shí)泄漏率為0.07%；在+1000 Pa下，隔離器與RTP傳遞桶構(gòu)成一體后小時(shí)泄漏率為0.07%；在+1000 Pa下，RTP傳遞桶的小時(shí)泄漏率為0.07%；上述測(cè)試結(jié)果均遠(yuǎn)高于RB/T 199-2015《實(shí)驗(yàn)室設(shè)備生物安全性能評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[7]中在250 Pa下小時(shí)泄漏率不超過(guò)0.25%的氣密性要求；

(2)換氣次數(shù)：不小于每小時(shí)30次；

(3)空氣潔凈度：達(dá)到5級(jí)；

(4)靜壓差：在負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)下，隔離器內(nèi)與房間的相對(duì)負(fù)壓符合安全柜標(biāo)準(zhǔn)中不小于120 Pa的要求；

(5)手套口風(fēng)速：達(dá)到1.1 m/s，符合安全柜標(biāo)準(zhǔn)中不小于0.7 m/s的要求，可保證在手套意外脫落或破損時(shí)手套口的氣流流向明顯向內(nèi)，無(wú)外逸；

(6)送風(fēng)高效過(guò)濾器檢漏：采用掃描法對(duì)送風(fēng)高效過(guò)濾器進(jìn)行檢漏測(cè)試，邊框及濾芯均未見泄漏；

(7)排風(fēng)高效過(guò)濾器檢漏：采用效率法對(duì)其進(jìn)行檢漏檢測(cè)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行95%置信度計(jì)算，對(duì)粒徑為0.3～0.5 μm粒子的過(guò)濾效率大于99.99%；

(8)噪聲：隔離器內(nèi)部與外部噪聲均低于50 dB(A)，有效保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利要求和工作人員環(huán)境舒適性要求；

(9)平均工作照度：正常運(yùn)行狀態(tài)下，平均工作照度符合安全柜標(biāo)準(zhǔn)中不低于650 lx的要求。

由此可見，所研制的該型禽負(fù)壓隔離器相關(guān)性能指標(biāo)可滿足標(biāo)準(zhǔn)GB 14925-2010《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 環(huán)境及設(shè)施》[6]、RB/T 199-2015《實(shí)驗(yàn)室設(shè)備生物安全性能評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[7]、GB 50346-2011《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》[8]以及JG 170-2005《生物安全柜》[9]的相關(guān)要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。目前，該型禽負(fù)壓隔離器已在我國(guó)多家高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室示范應(yīng)用，且均通過(guò)了國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6 結(jié)論

動(dòng)物隔離裝置是高等級(jí)動(dòng)物生物安全實(shí)驗(yàn)室的硬件基礎(chǔ)，是保護(hù)工作人員與外環(huán)境的重要初級(jí)防護(hù)屏障之一。本文介紹了國(guó)產(chǎn)生物安全型禽負(fù)壓隔離器的研制概況，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助下，有效解決了氣密防護(hù)、氣密傳遞、微環(huán)境控制、過(guò)濾器檢漏和消毒、廢棄物收集處理等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。具有國(guó)家檢測(cè)資助的第三方機(jī)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果表明，所研制的禽負(fù)壓隔離器相關(guān)性能指標(biāo)均可滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求，可滿足生物安全實(shí)驗(yàn)室開展高致病性感染禽類隔離飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)的重大需求；同時(shí)，與進(jìn)口同類產(chǎn)品相比，自動(dòng)化程度更高，安全性更好。該型隔離器的研制成功，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高等級(jí)生物安全隔離裝備的技術(shù)壟斷，進(jìn)一步提高了我國(guó)生物安全關(guān)鍵防護(hù)裝備的保障水平，將為我國(guó)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室生物安全裝備自主可控奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。