高生物安全风险生产车间设计特点及安全管理

麻然 田云 吕强

【摘  要】新冠病毒在全世界范围内流行，相关疫苗的生产迫在眉睫。论文主要介绍了高生物安全风险生产车间所需要具备的一些设计特点以及安全管理办法。

【Abstract】The COVID-19 is prevalent all over the world， and the production of related vaccines is imminent. The paper mainly introduces some design characteristics and safety management methods required for production workshop with high biosafety risks.

【关键词】新冠病毒;生物制品;生物安全

【Keywords】COVID-19; biological products; biosafety

【中图分类号】R197.2;X961                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）10-0007-02

1 高生物安全风险生产车间建立的背景

新冠肺炎疫情是新中国成立以来发生的传播速度最快、感染范围最广、防控难度最大的一次重大突发公共卫生事件。面对来势汹汹的疫情，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，中国采取最全面、最严格、最彻底的防控举措。14亿人民同舟共济，众志成城，与疫情展开顽强斗争，付出巨大代价和牺牲。在全国人民共同努力下，中国疫情防控形势持续向好、生产生活秩序加快恢复的态势不断巩固和拓展。但真正意义上消灭并且控制新冠病毒只有靠疫苗。

由于新型冠状病毒具有高度的传染性，与往常的生产车间存在不适应性，此次新冠车间全部要按照高生物安全风险的防控要求建立。有别于之前只单方面满足GMP的要求，此次的厂房设计上要同时满足生物安全的要求以及GMP的要求，这对车间设计及后期施工增加了很大的难度。并且，在疫情肆虐的初期国内还没有相关生物安全的法规指南，只有借鉴国外的一些法规指南进行标准的指定。

新型冠状病毒属冠状病毒科，为有包膜病毒，包膜上有放射状排列的花瓣样或纤毛状突起，形似王冠，与经典冠状病毒相似。为单股正链RNA病毒，基因组结构与其他冠状病毒相似，属于β类冠状病毒。

2 高生物安全风险生产车间的设计特点

平面布局——高生物安全风险生产车间的选址宜远离公共区域，应为独立建筑物。

压差设置——应将防护区内气压控制为相对室外大气负压。涉及病原微生物操作的核心工作间（区）的气压（负压）与室外大气压的压差值应不小于40Pa（高生物安全风险车间为-50Pa），与相邻工作走廊（或缓冲间）的压差（负压）应不小于15Pa，其余房间与室外方向上相邻相通房间的最小负压差应不小于10Pa。

围护结构——防护区内围护结构的所有缝隙和贯穿处的接缝都可靠密封，穿墙管道使用穿墙密闭器。在通风空调系统正常运行状态下，采用烟雾测试等目视方法检查其围护结构的严密性时，所有缝隙无可见泄漏。防护区内所有的门均可自动关闭。所有门均安装闭门器，可实现门的自动关闭。在废液灭活区的核心工作间和控制间之间设置观察窗，材质为耐撞击、防破碎的钢化玻璃。

安保设施——设置物理性安全保障设施：包括视频监视系统、人脸识别门禁系统、空调自控系统、环境监视系统，能对所有故障进行报警。进入防护区、监控室及重要设备机房的门均有门禁系统，只有获得授权的人员才能进入。

电气配电——BSL-3实验室和ABSL-3中的a类和b1类实验室应按一級负荷供电，当按一级负荷供电有困难时，应采用一个独立供电电源，且特别重要负荷应设置应急电源;应急电源采用不间断电源的方式时，不间断电源的供电时间不应小于30min;应急电源采用不间断电源加自备发电机的方式时，不间断电源应能确保自备发电设备启动前的电力供应。ABSL-3中的b2类实验室和四级生物安全实验室必须按一级负荷供电，特别重要负荷应同时设置不间断电源和自备发电设备作为应急电源，不间断电源应能确保自备发电设备启动前的电力供应。

通风空调系统——高生物安全风险车间的空调系统是一套独立的或者专用的送排风系统，它是单向流动的（没有循环），在防护区域内必须提供定向的压力梯度参数。分配到生物防护设施内的空气首先要经过调节（加热、冷却、加湿、干燥、过滤），进入（供应）设施的空气体积和流速要与排出设施的空气间通过控制实现平衡。送排风绝对不可共用或者循环使用，排出的空气要经过过滤然后从气孔排除，并且防止排出的空气重新进入送风系统，在控制排风体积时，必须结合送风体积，以保持适当的换气次数，并且在生物防护设施内部的区域里形成负压差。负压区至BIBO的排风管道采用304不锈钢满焊，不锈钢板选用的厚度为1.5mm厚，利用隔膜泵对管路进行打压试验，现场执行标准也更为严格，确保了排风管路的强度以及严密性。负压区压差控制采用定变风量阀，采用定送变排的控制方式，保证房间的压力梯度以及风量恒定。负压区房间、排风高效以及BIBO采用独立消毒，在进行消毒时，关闭管路上相应的生物安全密闭阀，利用VHP发生器产生汽化的过氧化氢进行房间、排风高效以及BIBO的独立消毒。

供水、供气与排气系统——防护区的非循环供水、供汽和供气管道均设置倒流防止器，用于有效地防止回流污染。用于防护区设备的原位清洗（Clean in Place，CIP）系统的清洗用水不进行循环使用，直接排放至废液灭活系统进行处理后排放。防护区内工艺罐类、废液灭活系统排水产生的废气均排至排气系统，经管道式呼吸过滤装置两级过滤后再外排。

污物处理及消毒灭菌系统——防护区内污物均需通过高压灭菌柜或VHP传递窗处理后传出。防护区内产生的活毒废水均排至厂房废液灭活间，经废液灭活系统处理后外排至厂区污水管道。

自控、监视与报警系统——车间外围围栏设有人脸识别体温监测系统和围栏周界红外对射报警系统;车间防护区、主要工艺房间、监控室及重要设备机房的门均设有人脸识别门禁系统，保证只有获得授权的人员才能进入;车间内部互锁门以及人脸识别门禁室内侧均设置紧急开关，需要时，可立即解除互锁及门禁电锁。启动高生物安全风险区送排风系统时，应先启动防护区排风，后启动送风;关停时，应先关闭送风，后关排风。空调自控启停顺序与此相同。送排风均为双备。监控室及防护区中心房间均有报警灯（带蜂鸣器），紧急报警为红色声光报警，车间及监控室人员同时会接收红色声光报警。

通讯系统——防护区的资料和数据，通过采用视频摄像机拍照截图方式传出。监控室和车间主要工艺房间内安装有电话通讯系统。同时，监控室和高生物安全风险区域及高生物安全风险区域外侧走廊还安装有对讲系统。

3 高生物安全风险生产车间的安全管理

首先，要建立生物安全第一的管理理念。以往的疫苗生产车间遵循的都是以GMP为首要标准的管理理念，而在高生物安全风险车间内要建立生物安全第一的管理理念。每个进入车间的员工必须經过严格的岗位培训，即使他们之前在低生物安全风险车间内工作过，再进入高等级生物安全风险实验室工作前也应重新进行系统培训后再上岗。其次，要对生物安全有深刻的认知，操作人员要对违规操作高度敏感，要对可能发生危险的地方保持警惕，如果发生意外事故要能够按照安全管理手册中的规定冷静地处理事故，将事故的影响范围缩减到最小。

车间应建立高生物风险车间的相关安全手册，在文件中应明确高生物安全风险区域人流、物流及进出规定。对高生物安全风险车间生产的病毒的生物危险进行描述，并且应包含高生物安全风险区域事件事故应急处置预案等。车间人员应熟练掌握安全手册内的所有内容。

建立并执行严格的监管审批制度，成立生物安全委员会，要充分发挥生物安全委员会的职能，提高对高生物安全风险车间使用的审查能力。

4 结语

安全第一是生物安全的精髓，要做到这一点，必须建立高可靠性组织安全管理模式，一是团队成员每个人必须随时对“什么是错误的，我们怎么预防”保持警惕;二是工作人员必须对违规操作高度敏感;三是整个安全管理体系应当具备弹性，使得系统出现问题后能够最小化风险并及时恢复生产;四是工作人员必须认识到操作环境是复杂、可变的;五是严格执行双人工作制度，提高安全系数。从一定程度上讲，如果事先做到足够的风险预判和预案支持，大多数事故都可以避免。

【参考文献】

【1】赵赟力，郭莹，罗伯勋.生物制品行业工程项目质量管理体系的建立[J].机电信息，2014（20）：10-13.

【2】[瑞士]玛尼，[加拿大]兰格文.兽医生物安全设施：设计与建造手册[M].北京：中国农业出版社，2007.

【3】GB 50346—2011 生物安全实验室建筑技术规范[S].