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生物安全实验室一般实施两级屏障。生物安全实验室操作者和被操作对象之间的隔离为一级屏障，一级屏障主要包括各级生物安全柜、动物隔离器和个人防护装备等。生物安全柜、隔离器、IVC、解剖台等设备的运行通常与实验室的系统相关联，是第一道、也是最关键的安全屏障。
生物安全柜（biological safety cabinets，BSCs）是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。当操作液体或半流体，例如摇动、倾注、搅拌，或将液体滴加到固体表面上或另一种液体中时，均有可能产生气溶胶。在对琼脂板划线接种、用吸管接种细胞培养瓶、采用多道加样器将感染性试剂的混悬液转移到微量培养板中、对感染性物质进行匀浆及涡旋振荡、对感染性液体进行离心以及进行动物操作时，这些实验室操作都可能产生感染性气溶胶。由于肉眼无法看到直径小于5µm的气溶胶以及直径为5～100µm的微小液滴，因此实验室工作人员通常意识不到有这样大小的颗粒在生成，并可能吸入或交叉污染工作台面的其他材料。已经表明，正确使用生物安全柜可以有效减少由于气溶胶暴露所造成的实验室感染以及培养物交叉污染。生物安全柜同时也能保护环境，见表1-2-2生物安全类型。
表1-2-2 不同保护类型及生物安全柜的选择
动物隔离器或负压隔离通风笼架（图1-2-3）：ABSL-2及以上级别实验室中，小动物必须饲养在动物隔离器或负压独立通风笼架中，隔离器排风均通过HEPA过滤后排放。
（1）负压换笼机：
小动物饲养过程中更换笼具用，换笼机柜内为负压，排风均通过HEPA过滤后排放。
（2）负压解剖台：
负压解剖台的柜内气压应为负压，且应有一定的定向气流。负压解剖台排水管道预留下水接口或安装废水收集容器。
气溶胶感染装置能使动物重复地暴露在污染或感染环境中。机器内部为负压环境，排风通过自带HEPA过滤器过滤后排放。
图1-2-3 动物设备
a.负压独立通风笼架；b.负压换笼机
双扉高压灭菌器用于防护区向辅助工作区的物品传递，对物品表面和内部均具有可靠的杀菌作用，ABSL-3的双扉高压灭菌器2个气密门应分别开在防护区和辅助工作区，ABSL-4的双扉高压灭菌器2个气密门分别开在核心实验室和防护区。
随着生物技术的发展，许多新型微生物检测仪器的出现、基因工程技术的普及、分子生物学理论的发展，对病原研究已达到分子水平的层次，大型尖端仪器使用越来越普及；加之为鉴定病原、检验疫苗的效能，必须建立动物模型，进行活体动物实验，动物解剖分析。这些工作一般需要在较大的工作空间和开放的状态下进行，为保护实验人员的安全，实验人员必须穿着个体防护正压服。这种方式为研究人员开展活体病原研究提供了更大的自由活动空间，操作各类新型设备仪器更为方便，能进一步提高工作效率。
由于科学技术的进步，正压服及供气系统的可靠性提高，实验室密封技术、污染控制技术的成熟，正压服性的生物安全实验室因具有使用方便灵活、安全可靠而被逐步采纳。国际上新建成的生物安全四级实验室多采用正压服型的生物安全实验室，见图1-2-4。
图1-2-4 正压防护服及供气
生命支持系统是为核心实验室的工作人员提供呼吸用气源的专用设备，主要包括压缩空气制备，过滤处理、气体分析、制冷、加热及安全警报等环节。其提供的气源中一氧化碳的浓度小于10ppm，二氧化碳的浓度小于150ppm，并且供气源的温度、湿度、压力及气体流速可控。呼吸空气由不锈钢管道送到各实验室，可根据需要通过柔性管道与正压服相连。正压防护服由双面PVC布料组成，供气由一个可旋转的阀门控制。防护服内通过供气管道可以送气至手臂，腿部和面部。
（严向炜 张甜甜）