新型冠状病毒的快速传播将病毒又一次带入人们的视线,不光医务和救援工作者在前线全力救治,科研人员也在紧锣密鼓地进行病毒研究以及药物实验。
那你可能想知道,进行病毒实验的实验室是什么样子?与学校里的生物实验室、医院里的检测实验室有什么不同呢?接下来,让我们一起认识一下生物安全实验室。
什么是生物安全实验室?
实验室是进行科研工作的必需场所,根据危险度等级,包括传染病原的传染性和危害性,国际上将生物实验室按照生物安全水平(Biosafety level,BSL) 分为P1(Protection level 1),P2,P3和P4四个等级。
P1-P4实验室可以承担的工作也根据安全等级进行划分,其严格等级从低到高。
P1实验室:基础实验室,适合对人体、动植物或环境 危害较低,不具有对健康成人,动植物致病的因子。
P2实验室:基础实验室,适用于对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子,对健康成人、动物和环境不会造成严重危害,有有效的预防和治疗措施。
P3实验室:防护实验室,适用于处理对人体、动植物或环境 具有高度危害性,通过直接接触或气溶胶使人传染上严重甚至是致命的疾病,或对动植物和环境具有高度危害的致病因子, 通常有预防和治疗措施。
P4实验室:最高级别防护实验室,适用于对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过气溶胶途径传播或传播途径不明,或未知的、高度危险的致病因子。 没有预防和治疗措施。比如埃博拉病毒。
生物安全实验室的建设需要遵照已发布的《生物安全实验室建筑技术规范》。根据规范,P2实验室宜实施一级屏障和二级屏障,而P3和P4实验室需要设置一级屏障和二级屏障。
一级屏障保障了实验操作者与被操作对象之间的隔离,包括 生物安全柜和正压防护服等;二级屏障则是 保障了生物安全实验室与外部环境的隔离,其中就包括换气系统,因此,一级屏障和二级屏障分别是实验人员和外界环境的保护伞。建筑技术规范中也详细制定了P3和P4等级实验室的主要房间,包括主实验室,主实验室缓冲间,隔离走廊,防护服更换间,准备间,淋浴区等的技术指标。超高的清洁级别,恒定范围的温度、湿度以及压差都是实验安全的保证。
生物安全实验室二级屏障的主要技术指标
来源: 生物安全实验室建筑技术规范 GB 50346-2011
你可能会好奇,最高级别的P4实验室具体是怎样的呢?
P4实验室作为最高级别的生物安全实验室,是应对高危险性、且无法预防和治疗的烈性病毒的利器。P4实验室 一般为一栋独立的建筑物,如与其他级别生物实验室共用建筑物,也需要在建筑物中占据独立的隔离区域,并与附近的其他建筑物完全隔离。 在常见的四层结构中,一层为污水处理与保障设备,二层为核心实验区,三层为排风管道过滤层,四层为空调设备与送排风管道。
P4实验室的基本特征
来源:National Institutes of Health, part of the United States Department of Health and Human Services
生物安全实验室中的人员保护
进入普通实验室时,实验人员仅需实验服,手套和面部防护等装备。而高等级实验中有潜在的危险致病因子,研究人员要怎样保护自身呢?
我们前面提到了,一级屏障保障了实验人员与潜在毒菌的隔离。 在进入高等级实验室前,人员需要经过多道程序,包括外更衣间,淋浴间,内更衣间,缓冲间等,从外面进到实验室内部可能需要20-30分钟。因此,实验室工作人员在上岗前都需要接受严格的培训,上岗后必须确保遵守使用流程。为了使科研人员与潜在的病原隔离,进入实验室需要穿着 独立供氧的正压防护服。在防护服中,实验人员所呼吸的空气来源于独立的空气系统,并且在实验室中活动需要更换呼吸管,这也是为什么实验室中会吊着很多螺旋状管子。
对于P2级别及以上的实验室,按照规定须配备有生物安全柜(Biosafety cabinet,BSC),操作有危险的病原都需要在柜内完成。生物安全柜是一种负压式装备,根据循环风和排风比例也分为不同的级别,其通过将柜内空气不断抽出,以保证柜内的负压,来防止实验操作中产生的气溶胶向外扩散。实验完成后,人员在离开实验室时,要进行化学淋浴消毒,消灭一切可能沾染到的病毒,最终才能层层脱掉防护装置。
电影《传染病》中,身着防护服进行实验的场景
电影《传染病》中,进入P4实验室的片段
关病原的盒子
科学家们可能会在实验室中研究危险的致病因子,而实验室是如何确保了实验室内部的病原不向外扩散的呢?
首先,所有生物实验都要按照国家规定的微生物安全等级在相应安全等级的实验室中进行(详细参考《 人间传染的病原微生物名录》 http://www.nhc.gov.cn/wjw/gfxwj/201304/64601962954745c1929e814462d0746c.shtml)。普通实验室接触不到也不具有致病性病毒的实验权限,但需要在操作中遵循微生物学操作技术规范(GMT),并且与非致病性病毒接触的器械和耗材需要经过酒精或高压消毒,废弃物放入专用的医疗废物垃圾袋,以保证生物安全。
各级生物安全实验室的 二级屏障保障了致病因子无法出逃。实验人员在从缓冲间进出实验室内部需要经过层层关卡。对于P3和P4实验室来说,进入方向的每一道门气压都会逐渐降低,即 定向负压系统,同时设有多道安装连锁装置的门,保证无法同时打开两道门,以防止空气流通。实验室内部的 空气必须经由高效过滤器(www.rfilter.com)过滤后才可向外排放;实验产生的固体废弃物,必须经过彻底的灭菌消毒,才可以进行无害化焚烧处理;实验室产生的污水也经由污水处理系统进行了完善的处理;至于实验人员穿着的防护服则更加不会被放过,严格的化学淋浴消毒可以消灭一切沾染到的病原。 总之,没有经过处理的气体,固体和液体是不会离开实验室的。
那你可能想问,如果断电了怎么办?排风系统出故障了怎么办?不用担心!高等级的生物安全实验室都遵照了其建设标准,设置了 备用电源和备用排风机,不间断地保障实验室内的负压环境,维护实验室安全。也就是说,生物安全实验室就像一个盒子,用各种手段把病原“关”在里面。
目前,全国不少的生物安全实验室都加入到新型冠状病毒的研究,有的在开展检测工作,有的在抓紧时间进行科研攻关,为早日解决疫情作出努力。 让我们向奋斗在一线的科研工作者和医务工作者致敬!
来源:药研技术质量交流 作者:iwuchen整理
为你推荐
资讯 CELMoD药物赞赋中国获批用于治疗多发性骨髓瘤
联合达雷妥尤单抗和地塞米松适用于治疗既往接受过至少一线治疗(包括一种蛋白酶体抑制剂和一种免疫调节剂)的多发性骨髓瘤成人患者
2026-09-30 18:52
资讯 武田制药泽索昔替尼三项3期LATITUDE银屑病研究新数据公布
武田制药Zasocitinib(泽索昔替尼)在头对头3期银屑病研究中较氘可来昔替尼达到更高的皮损清除率,进一步支持其作为便捷的每日一次口服方案具有实现快速且持久皮损清除的潜力
2026-09-30 14:44
资讯 三生制药引入一款口服GLP-1药物
9月28日,杭州德睿智药科技有限公司宣布,与三生制药旗下子公司浙江三生蔓迪药业有限公司及万晟医药就德睿智药自主研发的AI设计口服小分子GLP-1受体激动剂MDR-001,达成覆盖中国...
2026-09-30 11:37
资讯 依视路陆逊梯卡公布依视路星趣控2.0镜片六个月中期临床试验重要结果
配戴依视路®星趣控®2 0镜片6个月的延缓近视进展效果,与既往研究中配戴第一代依视路®星趣控®镜片12个月时报告的效果相当,说明其延缓近视进展可能更快速, 并进一步验证了...
2026-09-29 20:41
资讯 7款产品拟纳入创新医疗器械特别审查程序
9月28日,国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心发布创新医疗器械特别审查申请审查结果公示(2026年第16号),共有7款产品拟纳入创新医疗器械特别审查程序。
2026-09-29 17:33
资讯 上海思璞锐与默沙东达成全球独家授权协议,首付款4亿美元
根据协议条款,思璞锐已授予默沙东SPR2015在全球范围内开发、生产及商业化的独家权利。思璞锐将获得4亿美元首付款,并有资格获得与多个适应症相关的开发、商业化及其他活动有关...
2026-09-29 14:54
资讯 阿斯利康20亿美元战略投资summit
9月29日早间,Summit宣布,阿斯利康将出资20亿美元对该公司进行战略股权投资,并将主导推进依沃西联合阿斯利康的Sonesitatug Vedotin(Sone-Ve,CLDN18 2 ADC)用于治疗多种胃肠道肿瘤的临床研究。
2026-09-29 10:35
资讯 默沙东贝组替凡联合卫材仑伐替尼疗法获批上市
据卫材官网9 月 28 日消息,美国 FDA 已批准贝组替凡联合仑伐替尼上市,用于治疗既往接受过 PD-1 PD-L1 抑制剂治疗的晚期透明细胞肾细胞癌(ccRCC)成人患者。新闻稿指...
2026-09-28 16:04
资讯 百利天恒三款产品的三项适应症被纳入突破性治疗品种名单
T-Bren(HER2ADC)、宜泽康(伦康依隆妥单抗,BL-B01D1 iza-bren)和BL-M05D1(Claudin18 2 ADC)。
2026-09-28 14:19
资讯 海思科HSK42360-Na片被纳入突破性治疗品种名单
9月27日,海思科公告称,公司创新药HSK42360-Na片正式被国家药监局药品审评中心纳入《突破性治疗品种名单》,用于治疗BRAFV600突变的复发或进展性高级别脑胶质瘤。
2026-09-28 13:06
资讯 阿美替尼获欧盟批准上市后被撤销上市许可
9月27日消息,翰森制药公告称,欧盟委员会(EC)宣布撤销甲磺酸阿美替尼片在欧盟的上市许可。该产品于2026年2月12日获欧盟委员会批准上市。
2026-09-28 11:19
资讯 圣诺生物下半年超30%营收将损失
近日,圣诺生物发布公告,公司的全资子公司圣诺制药于2026 年 8 月 20 日至 2026 年 8月 22 日、2026 年 8 月 24 日及 2026 年 8 月 27 日接受了FDA检查组的现场检查。
2026-09-27 20:12
资讯 联邦制药收到第二次里程碑付款
9月24日,联邦制药发布公告,公司9月23日收到诺和诺德支付UBT251注射液2型糖尿病适应症全球II期临床里程碑付款900万美元(扣除丹麦预缴税后)。
2026-09-26 21:34
资讯 通化安睿特生物重组人白蛋白注射液暂未获批
9月22日,国家药监局官网发布的药品通知件送达信息显示,通化安睿特生物制药股份有限公司(以下简称通化安睿特)的重组人白蛋白注射液(受理号:CXSS2600050)于9月21日被签发通...
2026-09-25 17:02
资讯 诺诚健华与礼来达成BD合作,最高1亿美元的首付款和近期付款
根据协议条款,诺诚健华有权获得最高1亿美元的首付款和近期付款,以及最高32 5亿美元的开发和商业化里程碑付款。此外,诺诚健华有权就许可产品的年度净销售额收取个位数百分比...
2026-09-24 16:12










