新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

在新冠病毒疫情期間,檢驗和科研人員在實驗室中緊鑼密鼓地進行病毒的分離、研究以及藥物實驗、疫苗研發等工作。在相關報道中,大家聽到了P2、P3甚至P4實驗室的說法。


那麼這些字母和數字的組合到底是什麼意思呢?進行新冠病毒相關試驗的實驗室是哪種?病毒會從裡面“溜”出來嗎?


生物安全與生物安全實驗室


疫情發生後,生物安全風險防控的問題被推上風口浪尖。


“把生物安全納入國家安全體系”、“全面提高國家生物安全治理能力”,習近平2月14日在中央全面深化改革委員會第十二次會議上的這些表述更是備受矚目。


在3月16日《求是》雜誌上,習近平發表文章進一步明確要把生物安全作為國家總體安全的重要組成部分


傳染病防控以及生物恐怖襲擊、生物技術繆用、生物武器攻擊等應對處置中的生物安全問題,主要涉及病原微生物及其毒素的生物危害或生物威脅。

生物安全實驗室是通過規範的實驗室設計、實驗設備的配置、個體防護裝備的使用等建造的實驗室


符合相關法規、標準要求的生物安全實驗室,可有效的保護實驗人員、操作對象和社區環境。


每當出現突發傳染病疫情或相關事件,迅速將現場採集的相關樣本(包括人體、動物、環境等)送至生物安全防護實驗室進行潛在生物危險因子(病原體、毒素等)檢測與鑑(偵)別,以有效支持現場科學決策和快速應對。


生物安全實驗室的分級


實驗室是進行試驗的重要場所,根據危險度等級,包括傳染病原的傳染性和危害性,國際上將生物實驗室按照生物安全水平(Biosafety level,BSL)分為P1(Protection level 1)、P2、P3和P4四個等級。


BSL-4實驗室即P4實驗室,實驗室等級越高,意味著防護級別越高。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

來源|CDC, Quick Learn Lesson - Recognizing the Biosafety Levels

注:所有生物實驗都要按照國家規定的微生物安全等級在相應安全等級的實驗室中進行(詳細請參考《人間傳染的病原微生物名錄》)。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

來源|WHO, 實驗室生物安全手冊第三版(2004)


P1-P4實驗室可以承擔的工作也根據安全等級進行劃分,其嚴格等級從低到高


☞ P1實驗室:


基礎實驗室,對人體、動植物或環境危害較低,不具有對健康成人,動植物致病的因子。比如常見的大腸桿菌等。


☞ P2實驗室:


基礎實驗室,適用於對人體、動植物或環境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子,對健康成人、動物和環境不會造成嚴重危害,

有有效的預防和治療措施。比如各類型肝炎病毒、腮腺炎病毒等。


☞ P3實驗室:


防護實驗室,適用於處理對人體、動植物或環境具有高度危害性,通過直接接觸或氣溶膠使人傳染上嚴重甚至是致命的疾病,或對動植物和環境具有高度危害的致病因子。通常有預防和治療措施。比如炭疽桿菌、SARS冠狀病毒等。


☞ P4實驗室:


最高級別防護實驗室,適用於對人體、動植物或環境具有高度危害性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明,或未知的、高度危險的致病因子。沒有預防和治療措施。比如埃博拉病毒、馬爾堡病毒等。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

這次新冠病毒開展的研究所需的生物安全實驗室的級別,國家也予以了規定。


1月23日,國家衛生健康委辦公廳發佈《新型冠狀病毒實驗室生物安全指南》第二版,強調病毒培養、動物感染試驗應在P3實驗室進行,未經培養的感染材料操作應當在P2實驗室進行,採用P3實驗室規範管理模式進行操作及防護,對於滅活材料的操作可在P2實驗室中進行,而分子克隆等不含致病性活病毒的其他操作,可以在P1實驗室進行。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?


一般來說,相應等級實驗室需要報經國家衛生健康委批准,取得開展相應活動的資質,才能開展針對某種病毒的研究。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?


河南省疾控中心生物安全三級實驗室,也就是常說的P3實驗室,是河南省內唯一一所開展人類相關的高致病性病原微生物的生物安全三級實驗室。


在這次抗擊疫情的戰鬥中,疾控勇士們就是在這裡“活捉”了新冠病毒,通過細胞培養成功分離到新型冠狀病毒毒株。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?


神秘的P4實驗室


P4實驗室作為最高級別的生物安全實驗室,是應對如埃博拉病毒、馬爾堡病毒等高危險性、且無法預防和治療的烈性病毒的利器。


因此,P4實驗室被譽為病毒學研究領域的“航空母艦”,也有人稱之為“魔鬼實驗室”。

P4實驗室一般為一棟獨立的建築物,如與其他級別生物實驗室共用建築物,也需要在建築物中佔據獨立的隔離區域,並與附近的其他建築物完全隔離。


在常見的四層結構中,一層為汙水處理與保障設備,二層為核心實驗區,三層為排風管道過濾層,四層為空調設備與送排風管道。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?

來源|NIH, Integrated Research Facility Overview


實驗室內部的空氣必須經由高效過濾器過濾後才可向外排放;實驗產生的固體廢棄物,必須經過徹底的滅菌消毒,才可以進行無害化焚燒處理;實驗室產生的汙水也經由汙水處理系統進行了完善的處理。

高等級的生物安全實驗室遵照建設標準,配置備用發電機和備用排風機,不間斷地保障實驗室內的負壓環境,維護實驗室安全。


生物安全實驗室的人員保護


進入基礎實驗室時,工作人員僅需實驗服、手套和麵部防護等裝備。


在進入高等級實驗室前,人員需要經過多道程序,包括外更衣間、淋浴間、內更衣間、緩衝間等,從外面進到實驗室內部可能需要約20分鐘時間


實驗室工作人員在上崗前都需要接受嚴格的培訓,上崗後必須確保遵守使用流程,保證生物安全。


而離開時,以P4實驗室為例,核心區的工作人員要相互把全身上下消毒一遍才能進入緩衝間除去外層防護服、口罩、外層手套,然後將這些放入滅菌容器或消毒袋內。


關閉實驗室門之後,再取下防護眼鏡,將其放入傳遞窗進行消毒。隨後,工作人員經過另外一個緩衝間,退到準備間,此時他們才可取下身上所有的防護器具,立即在淋浴間洗澡,之後才可離開實驗室。


新冠病毒應“住”什麼級別實驗室?


最後的話


目前,圍繞新型冠狀病毒開展的檢測工作和科研攻關,正在全國各地的生物安全實驗室中緊鑼密鼓地開展著,他們默默地和病毒進行著近距離的博弈。


讓我們向實驗室裡直面病毒的每一位戰士,致敬!



1. 中國科學報:歡迎!請和我一起參觀生物安全實驗室

2. 中國科學報:生物安全風險防控:科學發力還差啥

3. 新華網:習近平:要把生物安全作為國家總體安全的重要組成部分

4. 網易科技:揭秘P4實驗室:10道門,能否鎖住致命病毒

5. 蘇州大學放射醫學與輻射防護國家重點實驗室版:專家談“冠”—新冠病毒與生物安全實驗室

6. 國家衛生健康委辦公廳:國家衛生健康委辦公廳關於印發新型冠狀病毒實驗室生物安全指南(第二版)的通知

7. WHO:實驗室生物安全手冊第三版(2004)

8.NIH:Integrated Research Facility Overview


— END —

值班丨王麗娜

統籌丨王嘉譯


本文來源 河南疾控 江蘇疾控


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