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本文根据第22届全国医院建设大会“检验中心建设与装备配置专题论坛”上海市公共卫生临床中心检验医学科主任朱召芹的演讲整理而成，经过本人审核。

p#实验室，统称为生物安全实验室，是通过高级防护屏障和一系列管理措施，能够避免人体和环境或控制被操作的有害生物因子危害，达到某种生物安全要求的生物实验室和动物实验室。

生物安全实验室根据检验对象不同可分为生物安全一级实验室、生物安全二级实验室（BLS-2，ABSL2，P2）、生物安全三级实验室（BSL-3，ABSL-3，P3）、生物安全四级实验室（BSL-4，P4），根据功能不同可分为PCR实验室、血库实验室、生化免疫实验室、临床检验实验室、临床微生物实验室、科研实验室和发热门诊实验室等。

上海市公共卫生临床中心概况

上海市公共卫生临床中心是一所具百年历史的三级甲等医院，又名复旦大学附属公共卫生临床中心，始建于1914年，历经100余年的机构变迁与成长，不断提升突发和新发传染病应急防控的能力，提供传染病病原临床检测研究平台和突发应急收治患者保障，承担着确保上海地区长远城市安全的重任。

目前科室分为医学临检、临床生物化学、临床免疫、核酸扩增、临床微生物一般菌和医学微生物结核等6个专业组，并配有专职的前处理和抽血的人员。在专业上注重结核、肝炎和艾滋病等医学检验的重点学科的建设，承担院感、血库、噬菌体研究所和结核病研究中心等工作，是全国首家在P3实验室开展临床检验的医院。

机构变迁

生物安全实验室的建设要求

生物安全实验室是通过规范的实验室设计改造、实验室设备的配置及个人防护装备的使用，严格遵从标准化的工作程序和管理规程等，确保操作生物危险因子的工作人员不受实验对象的伤害，确保周围环境不受其污染，确保实验因子保持原有本性的实验室。

生物安全实验室的分级

BSL-1与BSL-2实验

BSL-1一级生物安全水平，适用于普通微生物教学、研究；BSL-2二级生物安全水平，适用于临床卫生服务和检验、研究。BSL-2实验室在BSL-1设施的基础上做了功能的提升，如实验室的门能自动关闭并配有有可视窗；不需要特殊的通风设备，但窗户要求能打开并且安装防虫纱窗；可靠的电力供应与应急照明，培养箱、生物安全柜、冰箱最好增加备用电源；实验室出口有黑暗中可明确辨识的标识等。

BSL-2实验室

表1 I级、II级及III级生物安全柜之间的差异

BSL-2与BSL-3实验室

基础实验室提供二级生物安全水平初级卫生服务，用于诊断和研究，配备于医院检验科、疾病预防控制中心（CDC）。屏障实验室提供三级生物安全水平，用于高等级微生物的诊断、研究，通常配备于专门的科研机构、CDC。实验室设置两级屏障，一级屏障包括生物安全柜、离心机负压罩等设计，二级屏障包括平面布局、维护结构、控制入口、负压环境、通风系统等设计。

一级屏障的生物安全柜，要求所有和感染性物质有关的操作均需在生物安全柜或其他基本防护设施中进行；离心机等需要另外配置防护用附件（如安全离心桶或防护转子）。二级屏障中设计独立的通风空调系统，气流方向和压力梯度由“非防护区”流向“防护区”，通风空调为直排式，不得采用回风系统，进风要经初中高效三级过滤。此外，还要考虑可能在局部另外安装带有HEPA高效空气过滤器的排风系统以及设施系统平面布局负压系统通风系统。

表2 生物安全风险评估

P3、P4实验室建设要求

（1）中国的P4实验室

截至目前，我国在武汉建成并投入使用一家P4实验室，它是借鉴于法国里昂P4实验室的成功经验和实验设备设计师一起承建的，中国科学院与武汉市人民政府通过了国家卫计委的严格现场评估。这了标志着中国正式拥有了研究和利用烈性病原体的硬件条件，为我国生物科研人员在自己的国家提供了很好的研发条件。

P4实验室数量多少并不重要，重要的是安全工作到不到位，研发能力强不强。

◆P4实验室建设要求

P4实验室非同于一般的生物实验室，它有最高的安全级别架构。武汉P4实验室内有四层结构：最下层为污水处理和生命维护系统；中间两层是核心实验室及气体过滤系统；最上面一层是空调新风系统；而且每层实验室均24小时始终保持负压状态，层层过滤系统严格保证实验室人员不受污染与伤害。P4实验室流程严格，必须严格遵守穿防护、沐浴、更衣、消毒、缓冲流程，进入实验室的科研人员要经过严格的培训与考试通过。对于外排环境安全控制上也有极高的要求，P4实验室的有害气体排放前，所有的水、气、废弃物必须经过几层高压灭菌消毒或高温处理达标后才能排放处理掉。

（2）P3实验室

越来越多的P3实验室投入使用，包括复旦大学医学院、云南省疾控中心、福建省农业科学院、上海市公共卫生临床中心、上海市疾病预防控制中心、昆明医学生物学研究所、安徽疾控中心、浙江大学P3实验室、深圳疾控中心、中科院北京微生物研究所、中国科学院哈尔滨兽医研究所、浙江省疾控中心等。建造病毒学实验室,为保障实验室的安全使用,防止微生物污染,参照国际上已有的实验室生物安全水平标准,建造和规化P3实验室(生物安全水平三级BSL-3)。

◆BSL-3一般原则要求

P3实验室内，在保证实验质量的同时，更要保证操作人员安全，杜绝环境污染。

实验室内在保证一定的洁净度条件下，必须呈现一定的负压，确保室内污染气体不泄漏，并要对室内污染物和气体进行处理排放。

◆BSL-3 设施系统

平面布局上，注意划分防护区、非防护区、缓冲间，各个区域之间有自动关闭和互锁功能，传递窗也要有互锁和物理消毒装置，同时注意人流和物流分开。

围护结构上，选材要求光滑耐腐蚀、防水，易于消毒清洁，缝隙密封，并且要求门均能自动关闭。

◆BSL-3建筑布局

一方面P3实验室要与公共通道口隔离，从走廊入口或其他相邻的实验室进人该实验室须通过两道自动关闭的门，通道里有更衣室（可随时淋浴）；另一方面实验室人流物流要分开，人流是指进入实验室操作人员必须通过淋浴室一更衣室（正压气闸室）更换工作服--清洁走廊--负压气闸室--实验室，离开实验室顺序与进入相反。物流是指所有进入实验室的物品必须经过另一清洁走廊的传递窗进入，相反实验室内的物品必须消毒处理后，再经过传递窗传出。

◆BSL-3气压与气体排放

实验室要备有真空系统设施，以保障实验室内绝对的负压。这一设施产生从清洁区到实验室污染区的定向气流，排出室外的空气不准在建筑物内其他区域循环使用，而必须经过过滤和其他处理程序排出。实验室内各处的压力梯度和洁净度分别为淋浴室的压力为常压；正压气闸室压力为高于常压+10Pa、洁净度为十万级；

清洁走廊压力为-10Pa、洁净度为十万级；负压气闸室压力为-20Pa、洁净度为十万级。

P3负压经过二或三级生物安全高效粒子空气过滤器（过滤效率99.995％）过滤的气体，可直接或通过建筑物排气系统排出。通过建筑物排气系统排出时，高效粒子空气过滤器要以某种方式（如套简装置连接）连接到该系统上，以免影响生物安全柜或建筑物排气系统的气流不平衡。使用二级生物安全柜应至少12个月检测、鉴定1次，排出的气体可以在实验室内循环。

安全柜内有可以产生气溶胶的连续运行的离心机或其他仪器，气体在进入实验室或周围环境之前，要通过高效粒子空气过滤器过滤。要注意的事项包括：用液体消毒装置和高效粒子空气过滤器或采取其他相应的设备来保护真空系统，这些防护设备应便于经常维护及时更换；负压气闸室门与负压实验室门要互锁，以保证操作人员进出时，实验室与外界相对隔绝，以免污染区负压大幅回升，室内气体外泄；实验室压力为-30Pa、洁净度为万级（较好的可达五千级）。

◆其他设施

洗手池。P3实验室均应备有洗手池，其出水控制开关应是脚踩式、肘动式或自动开关式，固定在实验室出口附近。

内墙装修材料。墙的内表面、墙的地脚、地面和天花板应光洁、防水，以便于清洗，这些表面上的渗漏处要密封，以便于进行空间消毒。

窗户的预留。如果实验室要留窗子，一定要双层玻璃，以保证绝对密封。

物品摆放。实验室物品要固定存放位置，工作台、操作柜和设备之间要便于清扫。 工作台面应不渗水、耐酸碱、耐有机溶剂和中等度耐热。

下水与排污。实验室必要时可留有下水道，平时对外界密封，实验室内排出的污水必须经过严格消毒处理方可排出。

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生物安全管理

生物安全管理机构包括生物安全负责人、各实验室生物安全责任人、实验室生物安全管理员、实验室生物安全小组。在职责分工上，实验室生物安全管理员 负责实验室生物安全保障以及技术规章方面的咨询工作，就技术方法、程序和方案、生物因子、材料和设备进行定期的内部安全检查，纠正违反生物安全操作规程的行为。

出现潜在感染性物质溢出或其他事故时，协助事故调查，以及负责检查和监督实验室废弃物的有效管理与安全处置和检查和监督实验室各项消毒灭菌措施的落实情况。

生物安全管理小组负责组织、制定和实施生物安全手册、生物安全规章制度、操作规范和标准操作规程；负责本科室生物安全防护，微生物和生物样本保存和使用，实验室安全操作，实验室废气、废水、废弃物处理和消毒灭菌等规章制度实施情况进行监督检查，并定期评估实施效果；负责组织跟踪国际国内实验室生物安全管理最新动态，提供实验室操作的咨询以确保遵循国家相关的标准；负责定期调查，了解实验室工作人员的健康情况和健康监护情况。决定必要的特殊医学监测；负责组织生物安全知识培训并评估培训效果。

生物安全管理架构

生物安全管理体系文件

PCR实验室建立及检测注意事项

PCR是聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)的简称，是一种分子生物学技术。PCR实验室又称为基因扩增实验室，通过PCR这一分子生物学技术能迅速检测出患者体内病毒含量。

PCR实验室基础布局

PCR实验室基础布局包括试剂准备区、样本制备区、核酸扩增区和产物分析区。

试剂准备区。区域功能是用于存储试剂和相关耗材，以及制备相关实验反应液。配备仪器包括冰箱、微量加样器、可移动紫外灯、旋涡混匀器、手掌式离心机、专用工作服和温湿度计。

样本制备区。区域功能是用于样本核酸（RNA、DNA）提取、标本及使用过的试剂的暂时保存、贮存常用的实验耗材。配备仪器包括旋涡混匀器、冰箱、高速台式离心机、手掌式离心机、微量加样器、可移动紫外灯、恒温金属浴、生物安全柜、冲眼器、温湿度计和专用工作服。

基因扩增区。区域功能是用于对提取好的核酸样本进行扩增检测，同时对实时荧光定量PCR结果进行分析和发布检验结果。配备仪器包括荧光定量PCR仪、可移动紫外灯、专用工作服和温湿度计。

产物分析区。区域功能是主要用于进行扩增片段的测定及结果分析。配备仪器包括杂交仪器/基因测序仪、可移动紫外灯、专用工作服和温湿度计。

试剂准备区（左）和样本制备区（右）

基因扩增区（左）和产物分析区（右）

PCR实验室设计依据与原则

PCR实验室设计以国家权威发布的《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》（卫办医政发〔2010〕194号）、《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则》为依据，遵守“各区独立、注意风向、因地制宜、方便工作”的“十六字口诀”。其中，各区独立是指在物理空间上，必须是完全相互独立的，不能有空气的直接相通；注意风向是指由清洁区域向污染区域流动；因地制宜是指实验室的格局并非单一固定的格局设计，可根据实际情况进行调整。

区域独立与风向流动

因地制宜的格局设置

新冠疫情下的PCR实验室设计思考

当前疫情下，快速建设PCR实验室可主要设置3个区域，即试剂储存和准备区、标本制备区、扩增与产物分析区。建议在有条件的实验室尽可能采用负压排风装置（带空气过滤），并采用人流、物流分流方式，开展日常实验。此外，设置专用污物通道及洗消间（可高温高压），实验过程中的废弃物经高温高压后再出实验室。针对无法连续布局的实验室，重点关注标本制备区，建议单独设置负压排风装置。

负压排风装置

人物分流

专用污物通道及洗消间

无法连续布局的实验室单独设置负压排风装置

实验室防污染处理

实验室污染，是PCR实验室出现实验假阳性、结果不可信，不可靠的重要原因，PCR实验室应当将防污染作为日常管理、实验安排、清洁消毒、实验操作的核心。

PCR 实验污染和细胞污染是有差别的，PCR 实验污染主要是核酸而不是细菌和其他入侵者。实验室污染包括由于样本密封不严外溢、未更换加样枪头、实验器具及耗材未及时消毒灭菌造成的样本间交叉污染；PCR 组分试剂加样过程中，由于移液器、容器、阴性对照及其它试剂被核酸模板或阳性对照的实验试剂污染；大量拷贝的产物泄漏或扩增后的PCR反应管意外开盖造成的扩增产物污染；由于实验室震荡、混匀、加热等操作形成气溶胶颗粒而造成的气溶胶污染。

不同原因导致的污染其应对措施也各不相同，比如应对核酸样本溢出造成的污染应立即用布或纸巾覆盖，由外围向中心倾倒10%的次氯酸消毒剂，约30分钟后，清除污染物品，再用次氯酸消毒剂擦拭，并用75%酒精喷洒，移动紫外车定点照射1小时；应对其他不明情况污染应立即暂停所有实验操作，清理实验室内所有物品，寻找污染来源，并加大实验室的通风，对实验室内所有表面（台面、地面及墙面） 进行消毒（75%酒精空中喷雾，同时开启紫外消毒装置，延长紫外照射时间4小时以上），以上措施每日进行，直至污染消除；用新试剂及确认无污染的器材进行原污染项目的试剂空白检测，连续3次均阴性后方可进行常规检测。

“易查不易察”，污染来的悄无声息，因此，实验室内一定要注意工作走向，工作时的工作走向严格按照“试剂准备区—样本制备区—核酸扩增区—产物分析区”开展工作，同时所有文件记录或者电子记录都要遵守做你所写，记你所做，实事求是。另外还要一点值得关注的是工作人员要有严格的防污染意识，每个房间有自己的清洁工具，各个房间所有使用器材、耗材均独立使用，不可混用，做到专区专用。

发热门诊实验室能力建设

. 基础设施建设要点

◆实验室建设应至少符合医学生物安全二级（BSL-2）实验室标准。实验室应设置在检验科中心实验室和急诊实验室以外的区域，宜在发热门诊区域内。

◆二级及以上医疗机构发热门诊临床实验室面积应至少100平方米（含核酸检测实验室）。因在发生重大公共卫生事件情况下，发热门诊临床实验室生物安全风险明显高于检验科中心实验室和/或急诊实验室，如开展微生物或核酸检测，应在实验室内部再设置独立的控制区域。

◆实验室宜采用独立的通风系统，发热门诊临床实验室应具备清洁区、缓冲区、污染区、更衣间、淋浴间和洗消间等功能区域，做好生物安全防护措施。

◆必要时可使用临建实验室应急，快速提升发热门诊临床实验室检测能力和生物安全防护水平。临建实验室是指机构为满足特定需求临时建设的实验室，如方舱实验室、可移动实验室等。

检测仪器及辅助设备

实验室应选择适用于发热门诊检验工作需求的检测设备。仪器的选型原则是小型化、检测速度快、一机多能。推荐使用闭盖穿刺的仪器设备和全自动检测设备。

标准配置：（1）血液分析仪（闭盖穿刺）（2）全自动尿液分析仪（3）全自动生化分析仪（湿式或干式）（4）全自动免疫分析仪（5）基因扩增仪（6）生物安全型离心机（如带有密闭盖或密封桶）（7）显微镜（8）医用冰箱（冷藏、冷冻）。

建议配置：（1）尿沉渣分析仪（2）全自动粪便分析仪（3）全自动血型分析仪（4）全自动血气分析仪（5）全自动凝血分析仪（6）自动核酸提取仪（7）流式细胞分析仪（8）全自动核酸分析仪（9）血培养仪（10）细菌鉴定仪等。

安全设备

生物安全柜。需使用经检测合格的二级生物安全柜（推荐使用AⅡ型、BⅡ型），用于传染性、高风险标本的处理，以及易产生气溶胶的手工操作（如采血管开帽等）。

消毒设备。包括紫外消毒设备、循环风空气消毒机等。

信息化要求

发热门诊检验对信息化要求一方面要合理规范地设置检验项目；另一方面质量体系文件及相关记录（如质控记录、仪器设备维护保养记录、交接班记录等）电子化，实现网络化管理；还要注意试剂使用管理功能，实时监控试剂存量和效期。

质量控制与监测

物资储备及管理

实验室要有一定量的物资（试剂、耗材、消毒用品及个体防护装备）储备，以满足临床救治的基本需求。

物资储备清单包括：（1）常规检测试剂和传染性病原体检测相关的试剂；（2）耗材（病毒采样管、带滤芯的吸头等）；（3）消毒用品（含氯消毒剂，75%乙醇，洗手液等）；（4）个体防护装备；（5）意外事故处理箱；（6）样本转运箱；（7）急救箱；（8）医疗废弃物转运箱等。同时对于试剂、耗材、消毒用品及个体防护装备要进行安全性能检测评估报告。定期评估相关储备产品有效期及质量问题，发生器械与试剂不良事件的，需上报医疗质量主管部门及采购主管部门，定期整改。

END

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