生物合成實(shí)驗(yàn)室區(qū)域布局設(shè)計(jì)

1.合成生物實(shí)驗(yàn)室的布局原則

合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室通常具有多種形式與功能，內(nèi)部由不同的功能區(qū)組成，包括微生物發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室、儀器分析實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)化合成實(shí)驗(yàn)室等，以及辦公室，淋雨室、更衣室、消毒間、廢物廢物存儲(chǔ)間等功能區(qū)域。不同功能的實(shí)驗(yàn)室可形成多種平面布局方式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇最合理、最高效的布局形式，是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵。

但需注意的是，合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全性應(yīng)被放在首要位置，因?yàn)楹铣缮飳W(xué)試驗(yàn)涉及對(duì)生物體的基因組進(jìn)行精確改造，這可能引發(fā)病原體釋放、生態(tài)失衡或?qū)θ梭w健康的潛在影響。除了通過(guò)實(shí)施嚴(yán)格的生物安全措施如分級(jí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備及應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃外，在實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮不同功能空間和區(qū)域間應(yīng)有不同的流線，如人流線、設(shè)備流線、物流線等，各個(gè)流線應(yīng)相互區(qū)分，確保人與物的交互場(chǎng)景安全合理，保障實(shí)驗(yàn)室高效協(xié)同運(yùn)行。

基于上述布局原則，合成生物實(shí)驗(yàn)室宜采用模塊化布局設(shè)計(jì)，不同類別和專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室宜獨(dú)立設(shè)置，合理分區(qū)布局。人員進(jìn)出通道和物品通道分開，潔凈物品與污染物品通道分開。實(shí)驗(yàn)室流向應(yīng)滿足從安全實(shí)驗(yàn)室，遠(yuǎn)離人員活動(dòng)頻繁的區(qū)域。

2 .合成生物實(shí)驗(yàn)室的空間布局特點(diǎn)

合成生物實(shí)驗(yàn)室的空間布局基本要求，是保證單一功能區(qū)的相對(duì)獨(dú)立性和不同功能區(qū)之間的交互性。單一功能區(qū)應(yīng)是獨(dú)立的，必要時(shí)需形成屏障隔離，不同功能區(qū)之間有大量的交互需求，應(yīng)精密銜接、高效協(xié)同。因此合成生物實(shí)驗(yàn)室空間布局具有以下基本特點(diǎn)：安全性、適用性、高效性、合規(guī)性。

安全性是合成生物實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的重要前提之一，主要體現(xiàn)在合成生物實(shí)驗(yàn)安全、內(nèi)外環(huán)境安全、廢物排放安全、流線交互安全等，且須有相應(yīng)的冗余和應(yīng)急措施。適用性是合成生物實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的基本原則。主要體現(xiàn)在：空間布局合理、交互空間得當(dāng)，流線（人員線、物流線）有序適用。高效性是合成生物實(shí)驗(yàn)室效率的重要保障，主要體現(xiàn)在交互區(qū)間安全、緊湊且高效、協(xié)同，同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化、智能化技術(shù)，提升實(shí)驗(yàn)工作質(zhì)量和管理能力，降低能源消耗，提升對(duì)環(huán)境的友好度。此外合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)如安全要求等應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3 .人與物交互場(chǎng)景分析

在合成生物實(shí)驗(yàn)室中，人員、物品等均存在進(jìn)出不同功能區(qū)的交互場(chǎng)景，因此需對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)分析。對(duì)于普通環(huán)境等級(jí)（普通環(huán)境是一種開放環(huán)境，是對(duì)人、物、空氣等進(jìn)出房間均不施行消除污染的系統(tǒng)）的合成生物實(shí)驗(yàn)室，其空間潔凈度要求較低，一般不需進(jìn)行屏障隔離措施，僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的更衣、換鞋等操作，并加強(qiáng)管理，從而達(dá)到合成生物實(shí)驗(yàn)與辦公、會(huì)議、生活等的獨(dú)立。對(duì)于屏障環(huán)境等級(jí)（屏障環(huán)境是指在污染區(qū)和清潔區(qū)之間設(shè)有嚴(yán)格的屏障，即飼育環(huán)境是密閉的，通過(guò)屏蔽裝置與外界相通）的合成生物實(shí)驗(yàn)室，其空間潔凈度具有一定的要求，因此對(duì)功能區(qū)的劃分更為嚴(yán)格，無(wú)論實(shí)驗(yàn)人員、工作人員、實(shí)驗(yàn)對(duì)象，還是實(shí)驗(yàn)器材等物品，均需通過(guò)一定的消毒滅菌等對(duì)屏障環(huán)境內(nèi)的保護(hù)措施才能進(jìn)入屏障區(qū)。

3.1人與物交互場(chǎng)景分析      

屏障區(qū)進(jìn)入非屏障區(qū)，實(shí)驗(yàn)后的垃圾、廢棄物等污物經(jīng)過(guò)污物走廊，進(jìn)入緩沖間后離開屏障環(huán)境，并將污物打包后送入污物暫存間，經(jīng)污梯送至指定樓層的污物閉的，通過(guò)屏蔽裝置與外界相通）的合成生物實(shí)驗(yàn)室，其空間潔凈度具有一定的要求，因此對(duì)功能區(qū)的劃分更為嚴(yán)格，無(wú)論實(shí)驗(yàn)人員、工作人員、實(shí)驗(yàn)對(duì)象，還是實(shí)驗(yàn)器材等物品，均需通過(guò)一定的消毒滅菌等對(duì)屏障環(huán)境內(nèi)的保護(hù)措施才能進(jìn)入屏障區(qū)處理間統(tǒng)一處理。對(duì)于使用過(guò)的實(shí)驗(yàn)器械等污染物品，可再經(jīng)過(guò)消毒滅菌程序后進(jìn)入屏障環(huán)境。

3.2物的交互場(chǎng)景

非屏障區(qū)進(jìn)入屏障區(qū)對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備器械等物品，在由非屏障區(qū)進(jìn)入屏障區(qū)時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的消毒滅菌。通常在消毒間設(shè)置有高壓滅菌器、紫外線傳遞窗、滅菌渡槽等消毒設(shè)施。對(duì)于耐高溫的物品，經(jīng)高壓滅菌器滅菌后送入消毒后室；對(duì)于不耐高溫的物品，可經(jīng)滅菌渡槽進(jìn)入消毒后室；對(duì)于既不耐高溫高壓又不能通過(guò)渡槽消毒的物品，可經(jīng)氙光傳遞窗進(jìn)行紫外線照射消毒后送入消毒后室。

屏障區(qū)進(jìn)入非屏障區(qū)，實(shí)驗(yàn)后的垃圾、廢棄物等污物經(jīng)過(guò)污物走廊，進(jìn)入緩沖間后離開屏障環(huán)境，并將污物打包后送入污物暫存間，經(jīng)污梯送至指定樓層的污物處理間統(tǒng)一處理。對(duì)于使用過(guò)的實(shí)驗(yàn)器械等污染物品，可再經(jīng)過(guò)消毒滅菌程序后進(jìn)入屏障環(huán)境。中凈環(huán)球凈化可提供生物合成實(shí)驗(yàn)室、PCR實(shí)驗(yàn)室等的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝、改造等配套服務(wù)。

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