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P4实验室究竟啥样儿? | 万物科学说明书

 人老颠东 2020-02-09

大家好,我是大致

之前女朋友同学给我推荐了《血疫》

看完了感觉不错

这是一本纪实文学

讲埃博拉和马尔堡病毒的

叙述重点是1989年发生的雷斯顿事件

斯蒂芬·金说这本书的第一章

是他这辈子读过的最可怕的文字

恐怖大师诚不我欺

非常像一部僵尸电影的开头

想到这是真事儿就更害怕了

而且比较难得的是

写作的核心是人

你可以看到一些做着全世界最危险工作的人

一群也为孩子、住房、宠物和堵车苦恼的人

是怎么与自己的恐惧对抗的

放一个很漂亮的埃博拉病毒

典型的牧羊人手杖形状

不多说故事了

今天想和大家聊一聊书中提到的一个神秘设施

P4实验室

书中主要角色南希·杰克斯中校

是美国陆军传染病医学研究院(USAMRIID)

研究埃博拉病毒的兽医病理学家

书中有很多她和同事工作的细节

所以今天我们就借着这部分内容来聊聊

P4实验室为什么是世界上最安全的地方

P是Protect的缩写

其实严格来说,P4应当叫做BSL-4

Biosafety level 4,生物防范等级4

BSL总共有4个等级,以此决定收容水平

这主要取决于微生物的易感性

疾病的严重程度

传播性

开展相关工作的性质

以及病原体的来源和接触途径

简单来说

BSL-1对健康成年人几乎无害

比如非致病性的大肠杆菌就属于BSL-1

学校里用来教学的实验室就是BSL-1实验室

工作人员根据需要防护

BSL-2微生物有一定致病性

eg.金黄色葡萄球菌

实验要求防护服/手套、生物安全柜

实验废料要高压灭菌

BSL-3微生物具有较强致病性

可通过呼吸道传播

可导致严重的致死性疾病

eg.结核分岐杆菌

BSL-3实验要求比BSL-2进一步严格

实验人员需要提前注射相关的疫苗

BSL-4微生物极度危险

容易通过气溶胶传播或传播途径不明

没有疫苗或治疗手段

eg.埃博拉病毒、SARS-CoV、鼠疫耶尔森菌

BSL-4具体怎么防护下面详细讲

先来说两样主要的东西

生物安全柜(BSC)和正压防护服

BSC,乍一看像个超净台

BSC主要通过空气流动来保障安全

(其实别的设备也是)

BSC分三级

一级BSC空气向内流动

保障里面的东西不出来

二级BSC空气动力学更复杂

利用空气的对流

控制里面不出外面不进

其实二级BSC也要分好几种

不细说了

下面这张图是几种二级BSC的操作区域示意图

红色区域操作是安全的

这是一台真实的二级BSC

三级BSC就比较厉害了

它是完全密闭的

样品通过特殊的高压釜门放到BSC内

工作人员隔着BSC上附带的手套进行操作

所以三级BSC有个外号叫手套箱

这是一个三级BSC

来自1978年的美国CDC

不知道那会儿是什么情况

老哥没穿密闭防护服

好,来说正压防护服

正压防护服是完全密闭的

我看了一个视频

手感应该是比较厚实的乳胶

拿起来嘎吱嘎吱响的那种

正压防护服最特别的地方在于

它能通过实验室内配置的通气管充气

保持防护服内部压力大于外部

即使防护服破了

气体也是从内向外流动的

病原体不会进来

相当于在工作人员外部造了一个安全环境

可以看到下图红色的“电话线”就是通气管

实际工作中

这种管子在实验室里每隔几米就会设一组

工作人员移动的时候需要切换管线

这是武汉P4的一张图

《血疫》里提到

也有便携的正压防护服

是通过一个附带的电机维持正压

顺便一说

如果工作的时候防护服破损了

可以用胶带临时贴一下

胶带,人类的好朋友

当然

光有设备是远远不够的

为了安全

BSL-4实验室的构造也非常的复杂

我找到这样一张图

But太糊了我也看不清

就结合《血疫》南希工作的描述给大家概括一下

进BSL-4都要做些什么

各个实验室可能要求不一样

这里提到的是USAMRIID的流程

不会画画凑合看

好,现在我们和南希一起站在更衣室门口了

首先在外更衣室把所有衣物都脱掉

包括首饰、手表和内衣

然后换上外科手术用的那种手术服

穿过淋浴室

淋浴室里有紫外消毒装置和普通的沐浴液

在内更衣室拿到一双白色长袜穿上

我也不知道为什么在这里穿袜子

也看到有在外更衣室就换袜子的

到整备室,带上乳胶手套

然后拿起一卷胶带

把手套和袖子、袜子和裤子之间的缝隙贴死

胶带,人类的好朋友

整备室里有桌子和电话

以及水池

到预备室

检查正压防护服是否破损,套上

防护服外还要套一双靴子

最后是气密室

南希叫这里灰色地带

因为你不确认这里有致命的病原体

也不确认没有

推开气密室的门

欢迎在最安全的状态下来到最危险的地方

整个进入的过程都是在负压状态下的

也就是空气是从外到内单向流动的

而且每两个房间之间的锁都是联动的

不关上前一扇门

打不开后一扇门

高危区域内随时提示通气系统的状态

墙面有厚厚的环氧树脂涂层

方便擦洗和消毒

所有插座的缝隙都用凝胶封死

实验室内的东西想出去

要么销毁

要么消毒

包括工作人员自己

工作结束的时候

工作人员要在密闭间接受几分钟的消毒

化学消毒溶剂直接从头淋到脚的那种

然后按照来时候的顺序依次卸下装备

在淋浴间洗澡、再次消毒

当然了

还飘荡在实验室空气中的病原体们

最终都会被通气系统带走过滤

所以虽然实验室只有一层楼

整个建筑却要有好几层

都是各种动力设备

另外书里还提到了一些小细节

比如说BSL-4实验室内没有尖锐的器械

以防意外损坏防护服

南希做实验时会很在意手套上的血液

她在防护服外还加一层乳胶手套

一旦沾血就在消毒液里清洗

并隔一会儿换一副

套在这种充气防护服里

还戴着三层手套

应该是挺费劲的

防护服里的密闭状态也对精神影响很大

牛逼

我还发现了一个

美国国家新发传染病实验室(NEIDL)

的公开视频

因为当时实验室还没有正式启用

所以采访者进到内部了

视频介绍很详细

从大门安检开始讲的

有兴趣的同学可以去这里看

https://www./articles/2013/video-offers-glimpse-of-biosafety-level-4-lab

最后再推荐一下《血疫》这本书吧

“地球正在启动对人类的免疫反应”

就是这本书里的

结尾部分

在一片祥和宁静氛围中的

废弃疫源地建筑大楼

还真挺有第一次读

《奥斯维辛没有什么新闻》

那种震撼

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