『壹』 P4實驗室為什麼在武漢
01 因為中國科學院武漢國家生物安全四級實驗室具有開展高級別高致病性病原微生物實驗活動的能力和條件,因此通過了國家衛計委高致病性病原微生物實驗活動現場評估,成為中國首個正式投入運行的P4實驗室。
2015年01月31日,中國科學院武漢國家生物安全實驗室(武漢P4實驗室)在武漢建成,標志著中國正式擁有了研究和利用烈性病原體的硬體條件。
在SARS爆發後,我國政府戰略性啟動P4實驗室的建設。武漢P4實驗室由中國科學院和武漢市人民政府共同建設,中科院武漢病毒所承建,參照國際上高等級生物安全實驗室的建設要求和中國相關的建設標准,在引進法國里昂P4實驗室技術和裝備基礎上,中法雙方設計單位合作完成了實驗室的設計,中國建設單位完成了實驗室的建設和主要設施設備的安裝,歷經逾十年終於建成世界上最先進的P4實驗室。
武漢P4實驗室是“中法新發傳染病防治合作項目”重要內容之一,是國家投資建設的大科學工程裝置之一。該實驗室是國家高等級生物安全實驗室體系的重要組成部分,也將成為我國公共衛生防禦體系的重要組成部分和國內外傳染病防控研究的技術平台。
新落成的武漢P4實驗室將經過認證認可和實驗活動資質許可,才可投入使用。專家表示,他們希望盡快在這間實驗室內開展針對埃博拉病毒等烈性傳染病的基礎研究。
新落成的P4實驗室位於武漢市江夏區的中科院武漢病毒所鄭店園區內。整個實驗室呈懸掛式結構,共分為4層。從下自上,底層是污水處理和生命維持系統;第二層是核心實驗室;第三層是過濾器系統;二層和三層之間的夾層是管道系統;最上一層是空調系統。所有一層、三層、四層、夾層均是為了保證二層核心實驗室的正常運行,保證實驗室裡面是單向氣流,是一個負壓狀態。300多平米的二樓核心實驗室區域大致分為3個細胞實驗室、2個動物實驗室、1個動物解剖室、消毒室等。 P4實驗室擁有更為嚴格的人員進出制度。進入P3實驗室可能需要花費10分鍾,而進入P4實驗室就要花費至少半小時進行層層消毒,包括沐浴、二更、緩沖等步驟,才能入內。進入實驗室的研究人員都必須換上隔離正壓防護服。這種防護服頭部是透明的充氣罩,下端連接著一條藍色的呼吸帶,呼吸帶另一端懸掛連接在屋頂的管道上,這樣保證研究人員在防護服內進行呼吸循環,和外界空氣不發生任何接觸。工作人員離開實驗室時也必須經過化學淋浴消毒正壓防護服表面。P4實驗室能同時容納12名實驗人員,允許進入實驗室的科研人員需要經過嚴格的培訓。截至2015年1月中科院武漢病毒所已有6名科研人員經過培訓,獲得法國BSL-4(相當於P4)使用許可證書,還有2名科研人員正在國外接受培訓。除了對研究人員的保護,為了保證周圍環境的安全,P4實驗室從各方面進行了安全防控,所有排出的氣、水、物等都必須經過嚴格處理、達到標准才能排放。什麼樣的病原要在P4實驗室中進行研究?專家說,所有病毒都會依據風險進行危害評級,比如埃博拉病毒屬於4級危害,其培養和動物感染實驗必須在P4實驗室進行。有些病毒的傳播風險尚不明確,也需要運輸到P4實驗室,進行高一級別的研究。
功能定位
實驗室將承擔三大功能,即一是成為我國傳染病預防與控制的研究和開發中心;二是烈性病原的保藏中心和聯合國烈性傳染病參考實驗室;三是作為我國生物安全實驗室平台體系中的重要區域節點,在國家公共衛生應急反應體系和生物防範體系中發揮核心作用和生物安全平台支撐作用。
實驗室建立的設施設備維護、生物安全和生物安保管理、科研支撐服務隊伍,將為實驗室正常運行和應急處置的運行管理模式和應急反應體系提供有力支撐,同時,將建立高等級生物安全實驗室透明、開放的實驗室文化。
意義與目標
當前,除中國外,全球公開的僅有法國、加拿大、德國、澳大利亞、美國、英國、加彭(法國巴斯德所)、瑞典和南非9個國家擁有P4實驗室。中科院稱,該項目的建成,標志著我國正式擁有了研究和利用烈性病原體的硬體條件,為我國公共衛生科技支撐體系再添重器。
武漢P4實驗室主任袁志明說,該實驗室建設的總目標是成為新發傳染病疾病的研究和開發中心、烈性病毒的生物資源中心和聯合國世界衛生組織的傳染性疾病參考實驗室,並納入中法新生疾病合作研究框架中,最終成為我國新生疾病研究網路的核心部分。
『貳』 生物安全四級實驗室的定義
所謂物理性防護,是由隔離設備、實驗室的設計及實驗實施等3個方面組成,根據其密封程度的不同,國際上將其分為P1、P2、P3和P4共四個生物安全等級。「P」是英文Protect(保護)的縮寫。第四級即P4實驗室是生物安全最高等級,可有效阻止傳染性病原體釋放到環境中,同時為研究人員提供安全保證。
傳染病的傳染性和危害性是不同的,傳染病原分為四個危害等級。第一級危害群微生物:與人類成人健康和疾病無關;第二級危害群微生物:在人類所引起的疾病很少是嚴重的,而且通常有預防及治療的方法;第三級危害群微生物:在人類可以引起嚴重或致死的疾病,可能有預防和治療的方法;第四級危害群微生物:在人類可以引起嚴重或致死的疾病,但通常無預防和治療的方法,如炭疽桿菌、霍亂弧菌、埃博拉病毒、天花病毒等。
探秘 P4實驗室
P4實驗室是全球生物安全最高級別的實驗室,目前中國大陸地區公開的武漢一所在建設中。(1月31日,中國科學院武漢國家生物安全實驗室(即武漢P4實驗室)在武漢竣工,這是我國,也是亞洲首個即將運行的P4實驗室 )。 P4實驗室結構和設施、安全操作規程、安全設備適用於對人體具有高度的危險性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明,目前尚無有效的疫苗或治療方法的致病微生物及其毒素。與上述情況類似的不明微生物接觸,也必須在 P4實驗室中進行。待有充分數據後再決定此種微生物或毒素應在 P4實驗室還是在較低級別的實驗室中處理。正因為如此,有人把 P4實驗室叫做「魔鬼實驗室」,這個實驗室中裝有特殊的空調系統,進入這里的空氣溫度與濕度都是預先設定好的,過濾程度達到99.999%,能保障空氣在整個環境中一小時循環多次。實驗室採用定向負壓系統,其核心區的壓強達到負40帕,這樣實驗室空氣的流動,只能是通過高效過濾器從外面進來,而保證實驗室內的空氣不向外流動。
P4實驗室的設計不盡相同,典型的 P4實驗室由更衣區、過濾區、緩沖區、消毒區、核心區組成。在實驗室的四周裝有高效空氣過濾器。到達實驗室的核心區,總共有10道門,最裡面的7道門是互鎖的,也就是說,如果一道門沒有關好,另一道門肯定打不開,這樣避免空氣的流通。更衣區依次為外更衣室、淋浴室和內更衣室。消毒區為化學淋浴室,工作人員離開主實驗室時首先經過化學淋浴消毒正壓防護服表面。核心區任何相鄰的門之間都有自動連鎖裝置,防止兩個相鄰的門被同時打開。對於不能從更衣室攜帶進出主實驗室的材料、物品和器材,應在主實驗室牆上設置具有雙門結構的高壓滅菌鍋、浸泡消毒槽、熏蒸室或帶有消毒裝置的通風傳遞窗,以便進行傳遞或消毒。核心區里配有生物安全櫃、超低溫冰箱、離心機、電熱細胞培養櫃、顯微鏡和實驗台、小型動物實驗室等。生物安全櫃頂上有一個直徑0.5米左右的粗管子,直接通到房頂,它也是負壓狀態的,一些主要的操作都需要在生物安全櫃中進行。
從 P4實驗室拿出的相關的物品必須通過高壓滅菌鍋消毒後,再用潔凈袋充分包裝,然後通過傳遞窗傳到准備間。離開 P4時,核心區的工作人員要相互間把全身從上到下消毒一遍才能走到緩沖間,在緩沖間除去外層防護服、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。然後,工作人員經過另外一個緩沖間,退到准備間。在這里他們才可以取下身上所有的防護器具,立即在沐浴室洗澡後,才可離開實驗室。 P4實驗室有嚴格、復雜的管理程序,為了保證 P4實驗室的絕對安全,只有得到批准和持有磁卡通行證的人才能進入,有的通過指紋門禁系統進入,而且所有出入的人員都由電腦記錄在案。
最先進的 P4實驗室在法國
法國第二大經濟城市裡昂是重要的醫葯工業研究、生產基地,有許多著名的醫葯生產企業、研究實驗室和生物工業開發園區,那裡有目前世界上最先進的高危病毒實驗室———讓.梅里厄 P4實驗室。這個實驗室1999年3月開始運作,目標除了研究最毒、最新的病毒,也對歷史上舊的、變種的病毒作深入的研究、建檔,並找出治療的方法。
實驗室取名讓.梅里厄,是為了紀念疫苗專家、因飛機事故不幸英年早逝的讓,他的夫人和4個女兒將他的遺產慷慨地捐獻出來,為籌建 P4實驗室奠定了資金基礎。面積僅為600平方米的實驗室造價達4000萬法郎,其中的儀器設備價值1000萬法郎,每年的運行維持和實驗費用是190萬歐元。
里昂的 P4實驗室全部用由玻璃和鋼材建成,被一致公認為「新一代 P4的首創」。其主樓分為三層:上層是空氣處理區,保證實驗室人員和動物的呼吸用氣及實驗室空氣的消毒;下層是廢物處理區,對實驗室器材和實驗垃圾進行消毒;中層為真正的 P4區。方形主樓的旁邊,還有一個兩層的、半圓柱形的、金屬附屬樓,負責進行實驗准備,控制實驗室的安全,全部由計算機實行中央控制。 P4區主要有兩個面積為60至70平方米、相互獨立的實驗室和一個動物試驗室,設計原則是將它們置於「盒子中的盒子」。研究人員進出入實驗工作台,必須經過這樣的程序:用通行卡和個人密碼打開實驗區的第一道門,進入房間脫衣、進行清潔淋浴、穿上類似潛水員的密封服;進入另一室檢查服裝的密封性;再開一道門,即可進入動物實驗室;此後,還有兩道門將存放病菌的恆溫箱和實驗廳分開。需要說明的是,在進入動物實驗室之前的每一個房間都是逐步減壓的,房間的門上都安裝充氣密封墊,以防止病菌往外擴散。
生物安全非同小可
世界衛生組織( WHO)一直非常重視生物實驗室安全問題,早在1983年就出版了《實驗室生物安全手冊》,將傳染性微生物根據其致病能力和傳染的危險程度等劃分為四類;將生物實驗室根據其設備和技術條件等劃分為四級;其相應的操作程序也劃分為四級,並對四類微生物可操作的相應級別的實驗室及程序進行了規定。2003年4月《實驗室生物安全手冊》(第三版)以電子版的形式在 WHO網頁上問世。
我國在生物安全方面也制定過一些相應的條例和法規。中華人民共和國衛生行業標准( WS233-2002)《微生物生物醫學實驗室生物安全通用准則》中對生物安全三級( P3)實驗室進行了規定。
P4實驗室是一柄「雙刃劍」,它的應用可能造福人類,但弄不好也可能為人類帶來種種「禍害」。近年來,國際社會普遍認為生物武器的潛在威脅已大大增加。
P4實驗室管理上的疏漏和意外事故,不僅可以導致實驗室工作人員的感染,也可造成環境污染和大面積人群感染。國內外實驗室意外感染的事故並不少見,嚴重者不得不宰殺成千上萬只實驗動物,甚至導致實驗室工作人員死亡。管理愈不規范,防護條件愈差,發生意外事故的可能性就愈大。因而,通過防範和控制生物危害,藉以維護國家社會、經濟及人民健康、生態環境安全,是生物安全的根本任務。
『叄』 世界有幾個p4實驗室
全球高危P4實驗室
零壹貳012
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P4實驗室是目前人類所擁有生物安全等級最高的實驗室,也是專用於烈性傳染病研究的大型裝置,像埃博拉病毒這樣的對人體具有高度危險性但尚無預防和治療方法的病毒必須在P4實驗室中進行研究。因此,P4實驗室被譽為病毒學研究領域的「航空母艦」。
目前,世界上建成及在建的生物安全四級實驗室有50餘家,遍布世界五大洲,其中非洲大陸只有兩個,分別位於南非和加彭。單論國家而言,美國最多,有15個。實際上真正投入運行的BSL-4實驗室並不多,下面介紹其中幾個有代表性的實驗室。
澳大利亞P4
澳大利亞動物健康實驗室位於維多利亞州的吉朗,是世界上著名的動物生物學研究機構,能夠從事感染性疾病的基礎性研究和其他復雜的生物學研究。維多利亞州北墨爾本的維多利亞傳染病研究所下屬的國家高安全性實驗室主要開展病毒學、微生物學、流行病學和分子生物學研究,重點研究脊髓灰質炎病毒和結核分支桿菌。除一個標準的BSL-4實驗室外,還有兩個BSL-3實驗室。
加拿大P4
加拿大國家微生物學實驗室位於曼尼托巴省溫尼伯的加拿大人畜健康科學中心,包括一個BSL-4和多個BSL-3、BSL-2實驗室。其BSL-4實驗室於1982年開始設計建設,歷經18年,於2000年3月投入運行。研究方向有埃博拉病毒、馬耳堡病毒和拉薩熱病毒等。
法國P4
法國里昂的讓·梅里厄實驗室是歐洲第一個BSL-4實驗室,也是世界上最先進的生物安全實驗室。它於1999年3月竣工並投入運行。該實驗室採用「盒子中的盒子」設計,外觀新穎。其外層由鋼筋和玻璃構成,內層是負壓的密封空間。BSL-4核心區面積為1000平方米,分為三層:上層技術區、下層技術區、BSL-4工作區和安全通道區。BSL-4工作區為兩個面積為60~70平方米、相互獨立的實驗室和一個獨立的動物實驗室構成。主要從事烈性病毒的檢測、診斷、致病機理和疫苗研究,研究的主要有埃博拉病毒、拉薩熱病毒、馬耳堡病毒、登革熱病毒和出血病毒等。
德國P4
位於漢堡的熱帶醫學研究所有一個BSL-4實驗室。此外,柏林的羅伯特·科赫研究所(RKI)也正在新建一個BSL-4實驗室。作為維護公共衛生的最重要機構之一,RKI在預防和打擊傳染病以及衛生系統長期公共衛生趨勢分析中起著重要作用。其科學家對各種病原體的分子性質和傳播模式進行研究,不僅包括細菌和病毒,還包括像BSE(瘋牛病)病原體的真菌,寄生蟲和朊病毒。
日本P4
國家傳染病研究所1981年在東京都的武藏村山市建立了BSL-4設施,但是一直作為BSL-3實驗室運作。鑒於埃博拉疫情的需要,該設施於2016年申請作為BSL-4實驗室運行。另外,長崎大學計劃在2020年左右建成一座規模較大的BSL-4實驗室。
南非P4
南非國立病毒研究所(NIV)成立於1976年,後來在其基礎上改建而成國立傳染病研究所(NICD),並於2002年4月在約翰內斯堡建成一個BSL-4級的實驗室。這里主要研究HIV病毒的行為以及病毒與宿主的關系,同時還從事埃博拉病毒、出血熱病毒、馬耳堡病毒、裂谷熱病毒、拉薩熱病毒和其他呼吸道病毒研究。
美國P4
美國建成的BSL-4實驗室有四個,其中一個在馬里蘭州德特里克堡的美國陸軍傳染病醫學研究所(USAMRIID)內,除一個1000平方米的BSL-4實驗室外,還建有5000平方米的BSL-3實驗室,從事細菌病原學、病毒學及診斷與醫學方面的研究。還有一個BSL-4實驗室隸屬於總部位於喬治亞州亞特蘭大的美國疾病預防控制中心(CDC),是世界上最後的天花病毒兩個保存地之一。而位於蒙大拿州的隸屬於國家感染性疾病研究所的洛基山實驗室也在新建一個700平方米的BSL-4實驗室。
『肆』 全球有多少家病毒研究所
全球有19家病毒研究所,如下:
一、美國國內有13家P4實驗室
根據美國科學家聯合會的統計,美國目前共有13所正在運行、擴建或規劃中的生物安全四級實驗室(以下簡稱P4實驗室),它們分布在喬治亞州、得克薩斯州等多個地方,其中一些是高校所屬,另外一些歸美國疾控中心(CDC)、軍隊、國土安全部、州政府等所有或管理。
成立於1969年的美國陸軍傳染病研究所是美國境內四個擁有已經建成的P4實驗室的單位之一。而這個實驗室研究的病毒都是高致命性的,例如埃博拉、黑死病、鼠疫等等。雖然這是美國陸軍下屬的研究所,也是軍方的P4生物實驗室,但是因為很多項目跟民間息息相關,而且項目的經費來源有不少也是從政府劃撥,所以在業務上美國疾病與控制中心(CDC)對這個實驗室有指導權。
2019年7月到8月,這個美國陸軍P4生物實驗室內部報告了兩次泄漏,導致美國疾控中心在迅速實施現場檢查和評估後,第一時間停止了該實驗室的高級研究項目。
另外,烏克蘭國家網站近日發表一篇深度調查報告,詳細描述了美國在烏克蘭設立的生物病毒及細菌的實驗室。據悉,美國在世界各地有400多個細菌實驗室,其中烏克蘭至少有15個。美國駐烏克蘭大使館承認,在烏克蘭有五角大樓資助的生物實驗室。
美國國會下屬監察機構政府問責局2009年的一份報告曾稱,在此前10年裡,美國的P3實驗室發生了400起事故。
另有數據顯示,1978年至1999年,全世界大約有1200人受到來自P4實驗室病毒的感染,其中22人病危。
二、其他國家P4實驗室
1、澳大利亞P4
澳大利亞動物健康實驗室位於維多利亞州的吉朗,是世界上著名的動物生物學研究機構,能夠從事感染性疾病的基礎性研究和其他復雜的生物學研究。維多利亞州北墨爾本的維多利亞傳染病研究所下屬的國家高安全性實驗室主要開展病毒學、微生物學、流行病學和分子生物學研究,重點研究脊髓灰質炎病毒和結核分支桿菌。除一個標準的BSL-4實驗室外,還有兩個BSL-3實驗室。
2、加拿大P4
加拿大國家微生物學實驗室位於曼尼托巴省溫尼伯的加拿大人畜健康科學中心,包括一個BSL-4和多個BSL-3、BSL-2實驗室。其BSL-4實驗室於1982年開始設計建設,歷經18年,於2000年3月投入運行。研究方向有埃博拉病毒、馬耳堡病毒和拉薩熱病毒等。
3、法國P4
法國里昂的讓·梅里厄實驗室是歐洲第一個BSL-4實驗室,也是世界上最先進的生物安全實驗室。它於1999年3月竣工並投入運行。該實驗室採用「盒子中的盒子」設計,外觀新穎。主要從事烈性病毒的檢測、診斷、致病機理和疫苗研究,研究的主要有埃博拉病毒、拉薩熱病毒、馬耳堡病毒、登革熱病毒和出血病毒等。
4、德國P4
位於漢堡的熱帶醫學研究所有一個BSL-4實驗室。此外,柏林的羅伯特·科赫研究所(RKI)也正在新建一個BSL-4實驗室。作為維護公共衛生的最重要機構之一,RKI在預防和打擊傳染病以及衛生系統長期公共衛生趨勢分析中起著重要作用。其科學家對各種病原體的分子性質和傳播模式進行研究,不僅包括細菌和病毒,還包括像BSE(瘋牛病)病原體的真菌,寄生蟲和朊病毒。
5、日本P4
國家傳染病研究所1981年在東京都的武藏村山市建立了BSL-4設施,但是一直作為BSL-3實驗室運作。鑒於埃博拉疫情的需要,該設施於2016年申請作為BSL-4實驗室運行。另外,長崎大學計劃在2020年左右建成一座規模較大的BSL-4實驗室。
6、南非P4
南非國立病毒研究所(NIV)成立於1976年,後來在其基礎上改建而成國立傳染病研究所(NICD),並於2002年4月在約翰內斯堡建成一個BSL-4級的實驗室。這里主要研究HIV病毒的行為以及病毒與宿主的關系,同時還從事埃博拉病毒、出血熱病毒、馬耳堡病毒、裂谷熱病毒、拉薩熱病毒和其他呼吸道病毒研究。
『伍』 什麼叫P4實驗室
P4實驗室也稱生物安全四級實驗室是依據密封程度的不同進行分級,等級和安全性最高的生物安全實驗室。從事致病性微生物實驗的單位,作為各類傳染病菌(毒)研究操作的基本單元,實驗室必須有防止致病性微生物擴散的制度和人體防護措施;不同危害群的微生物,必須在不同的物理性防護條件下操作,一方面防止實驗人員和其他物品受污染,同時也防止其釋放到環境中。