За последние 20 лет в разных странах мира все еще возникали серьезные инфекционные заболевания. Такие грозные инфекции как атипичная пневмония, птичий грипп, ближневосточный респираторный синдром (MERS), Эбола и т.д., наносили серьезный вред здоровью людей. Лаборатории с высокой степенью изоляции (такие, как с уровнями биобезопасности BSL-3 или ABSL-3, BSL-4 или ABSL-4) были привлечены к проведению исследований, обучения, диагностики и прочей деятельности, связанной с работой с высокопатогенными микроорганизмами. Создание лабораторий с высокой степенью изоляции — важнейшая техническая задача для предотвращения инфекционных заболеваний и успешного их лечения.

Оборудование, обеспечивающее биологическую безопасность в таких лабораториях, представляет собой специальный вид технической оснастки, используемой для защиты персонала лаборатории и окружающей среды от патогенных микроорганизмов. Это оборудование служит основной защитной преградой, дающей возможность заниматься экспериментальной деятельностью в лабораториях, характеризующихся высокой степенью изоляции.

При возникновении необходимости в лабораториях, работающих с патогенными микроорганизмами и с учетом требований к проведению экспериментальных работ, было сконструировано специальное оборудование, обеспечивающее биологическую безопасность. После завершения продолжительного периода разработок (более 70 лет), в развитых странах была создана почти идеальная серия такой основной оснастки, предназначенной для решения технологических и производственных задач в лабораториях с высокой степенью изоляции. Однако в Китае к исследованиям и разработке такого оборудования (обеспечивающего биологическую безопасность) не приступали до конца 1980-х годов. Наблюдалось большое отставание от развитых стран. Из-за отсутствия соответствующих нормативов и представлений о биобезопасности, в Китае было довольно мало оснастки, гарантирующей биобезопасность (при низкой результативности исследований и разработок). Вспышки заболеваний атипичной пневмонией (SARS) в 2003 году и заражений инфекцией SARS непосредственно в лабораториях в 2004 году вынудили китайское правительство и общественность осознать огромную важность проблем биологической опасности.

Чтобы стимулировать высокое качество разработок и стандартизации управления для лабораторий с повышенной степенью изоляции, в Китае были успешно обнародованы соответствующие нормативы, стандарты и правила аккредитации. Процесс создания оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность, тоже пошел по пути стандартизации.

С 2005 года, благодаря поддержке, соответствующей Китайской национальной программе развития науки и технологий, были достигнуты заметные успехи в области исследований и разработок.

Оборудование, обеспечивающее биологическую безопасность, не только стало удовлетворять требованиям лабораторных помещений в Китае. Специалисты даже начали оказывать помощь в конструировании оснастки, пригодной для охраны здоровья населения других стран. Такая ситуация стимулировала (главным образом) создание технологий и решения прикладных задач, касающихся основных способов биологической защиты и оснастки, нужных для обеспечения условий безопасной работы персонала в лабораториях с высокой степенью изоляции в самом Китае.

Прогресс исследований и разработки основного оборудования, обеспечивающего биобезопасность в лабораториях с высокой степенью изоляции в Китае

Соответственно предохраняемому объекту, физические средства защиты, используемые в лабораториях с повышенной степенью изоляции, могут быть подразделены на первичные барьеры и вторичные барьеры (лабораторное оборудование). Кроме того, по требованиям к биобезопасности и по функционированию в условиях таких лабораторий, оборудование, обеспечивающее биологическую безопасность, может быть подразделено на 6 категорий:

• средства индивидуальной защиты;
• оборудование для технической поддержки при пользовании средствами индивидуальной защиты;
• оборудование для изоляции экспериментального объекта при работе с ним;
• лабораторное вентиляционно-фильтрующее оборудование;
• герметичное защитное оборудование;
• оборудование для обеззараживания и дезинфекции.

Среди них, средства индивидуальной защиты, часть оборудования для технической поддержки при пользовании средствами индивидуальной защиты и оборудование для изоляции экспериментального объекта при работе с ним могут рассматриваться, как первичные барьеры (средства, относящиеся к другим категориям, могут быть названы вторичными барьерами).

Оборудование, обеспечивающее биобезопасность	То, что к такому оборудованию относится
Средства индивидуальной защиты	Маски, перчатки, халаты, защитные очки, вытяжки с положительным давлением, костюмы с положительным давлением
Оборудование для технической поддержки при пользовании средствами индивидуальной защиты	Системы поддержания жизнеобеспечения, химические души, защитные газовые или паровые дезинфекционные камеры
Оборудование для изоляции экспериментального объекта при работе с ним	Шкафы биологической безопасности, перчаточные камеры, индивидуально вентилируемые клетки
Лабораторное вентиляционно-фильтрующее оборудование	Устройства для фильтрации путем высокоэффективного удаления частиц (HEPA), герметичные изоляционные заслонки
Герметичное защитное оборудование	Устройства для герметизации сквозных трубопроводов, пропускной ящичный шлюз, ванна для обмакивания, герметичные двери
Избавляющее от загрязнений и дезинфицирующее оборудование	Автоклавы, оборудование для обработки выходящих потоков жидкости, оборудование для обеззараживания газом или паром, оборудование для обработки туш животных

Средства индивидуальной защиты

К средствам индивидуальной защиты, используемым в лабораториях с высокой степенью изоляции, относятся (главным образом) вытяжки с положительным давлением, костюмы с положительным давлением.

Вытяжки с положительным давлением предназначены (в основном) для защиты органов дыхания и головы работника.

Костюмы с положительным давлением являются основными индивидуальными средствами защиты в лабораториях BSL-4 или ABSL-4 и реализуют наиболее всеобъемлющую защиту персонала. Благодаря поддержке, согласно Китайской национальной программе развития науки и технологий, Национальный инженерный центр биозащиты (NPEC) успешно создал вытяжку с положительным давлением и костюм с положительным давлением.

Вытяжка с положительным давлением, разработанная NPEC, имеет гибкую и полностью прозрачную конструкцию; защитная структура оптимизирована; используется инновационная надувная конструкция для уплотнения вокруг шеи; эффективно улучшена защита головы. Благодаря разумно спроектированному распределению воздуха в вытяжке с положительным давлением, удалось эффективно избежать запотевания лицевого экрана. Кроме того, группа разработчиков нашла основные технические решения и при создании костюма с положительным давлением. Решены такие задачи, как обеспечение уплотнения застежки-молнии, структурного уплотнения; получение стабильного давления потока подводимого воздуха; снижение шума и т.д.

Ради получения возможности оценки защитной эффективности костюмов с положительным давлением, NPEC создал интеллигентную платформу обнаружения, в которой роботы используются для имитации ходьбы, стояния, сидения человека; для имитации других рутинных движений. Была оценена и динамика защитных свойств таких костюмов. Китайские ученые провели исчерпывающие сравнительные испытания костюмов с положительным давлением (сопоставлялись с аналогичными изделиями иностранных фирм) при имитации типичных выполняемых работ. Результаты не обнаружили существенных разниц в эксплуатационной эффективности и степени мастерства (опытности) исполнения. Разработанный костюм с положительным давлением отвечает эксплуатационным требованиям, соответствующим использованию в лабораториях с высокой степенью изоляции.

Оборудование для технической поддержки при пользовании средствами для индивидуальной защиты

Оборудование для технической поддержки предназначено (в основном) для оказания технической помощи при нормальной эксплуатации средств индивидуальной защиты.

К этому виду оборудования относятся лабораторные системы поддержания жизнеобеспечения, химические души, защитные газовые или паровые дезинфекционные камеры и т.д.

Системы поддержания жизнеобеспечения предназначены (главным образом) для поддержания стабильного положительного давления газа в костюмах, такое давление использующих. Таким образом, обеспечивается изоляция работников лаборатории от окружающей обстановки лабораторного помещения; в костюмы подается пригодный для дыхания чистый воздух.

Химические души используются (в основном) для направления струи широкого спектра дезинфицирующих средств (ради очистки поверхностей костюма с положительным давлением от биологического загрязняющего материала).

Защитные газовые или паровые дезинфекционные камеры применяться (главным образом) для обеззараживания вытяжек с положительным давлением, защитных масок и других средств индивидуальной защиты.

Благодаря поддержке, согласно Китайской национальной программе развития науки и технологий, Национальный инженерный центр биозащиты (NPEC) успешно создал лабораторную систему поддержания жизнеобеспечения, химический душ и защитные газовые или паровые дезинфекционные камеры. В состав лабораторной системы поддержания жизнеобеспечения входит целый ряд вспомогательных систем: система, подающая сжатый воздух; система, регулирующая температуру; система осушения воздуха; система, удаляющая опасный газ; система, контролирующая качество воздуха в реальном масштабе времени, и т.д.

Пришлось разрабатывать и технические способы решения разных прикладных задач, к которым относятся удаление опасных газов, точное слежение за качеством воздуха, регулирование температуры и точное регулирование давления подаваемого газа. Эти системы поддержания жизнеобеспечения уже эксплуатируются в некоторых герметизированных лабораториях Китая.

В состав оснастки химического душа искусственно встроен ряд систем:

• герметизированная душевая;
• распыляющая струю система;
• аварийная система опрыскивания;
• система подачи воздуха;
• система фильтрации (отводимого на выпуск) газа
• автоматическая система распределения жидкостей.

При создании химического душа были разработаны и приспособлены ключевые технические решения (такие, как тонкое распыление дезинфицирующих средств; автоматическое распределение химических реактивов; управление процессом; слежение и подача сигналов тревоги).

Для преодоления проблемы, связанной с необходимостью реализации утомительной процедуры обеззараживания средств индивидуальной защиты (таких, как вытяжки с положительным давлением), Национальный инженерный центр биозащиты (NPEC) разработал специальное оборудование: защитную газовую или паровую дезинфекционную камеру. В состав этой камеры входят система, генерирующая обеззараживающий газ; циркуляционная система; система распределения воздуха; система переработки остаточного обеззараживающего газа; герметизированная система с изолирующей коробкой, автоматическая управляющая система и т.д. Камера способна обеспечить высокоуровневое параллельное обеззараживание не менее четырех вытяжек с положительным давлением. Кроме того, камера способна обеспечить подзарядку включенных систем очистки воздуха, имеющихся в средствах индивидуальной защиты.

На сегодняшний день, команда разработчиков закончила исчерпывающую оценку эффективности обеззараживающего действия кабины, используемой для дезинфекции вытяжек. Результаты показали, что обеззараживание внутренней и внешней поверхностей вытяжек способно достигнуть уровня стерилизации. Имеющаяся в Китае лаборатория ABSL-3 уже приступила к эксплуатации защитной газовой или паровой дезинфекционной камеры, разработанной NPEC (камера используется для обеззараживания средств индивидуальной защиты).

Оборудование для изоляции экспериментального объекта при работе с ним

В состав оборудования для изоляции экспериментального объекта входят шкафы биологической безопасности; биологические перчаточные камеры; оборудование для изоляции животных, столы для вскрытия животных (предназначенные для выполнения операций под воздействием слабой степени разряжения) и т.д. Такой тип оснастки используется (главным образом) для защиты от воздействия инфекционных материалов во время работ, выполняемых в лабораториях с высокой степенью изоляции; способствует кормлению, размещению инфицированных животных, вскрытию животных.

Шкафы биологической безопасности представляют собой первичные барьеры, необходимые для лабораторий с высокой степенью изоляции. Используются для защиты персонала, окружающей среды и экспериментальных материалов. Такие лаборатории обычно комплектуются шкафами биологической бeзопасности А2, относящимися к классу II. В настоящее время, многие предприятия в Китае изготавливают шкафы именно этого класса; используемые при производстве технологии и сами изделия являются относительно удачными. Такие шкафы биологической безопасности отвечают требованиям, предъявляемым лабораториями с высокой степенью изоляции. Но торговые марки, качество и репутации не столь высоки, как характерные для иностранных изделий.

Биологические перчаточные камеры представляют собой оснастку, характеризующуюся высоким уровнем биобезопасности; используются при работе с очень опасными патогенными микроорганизмами. По принципу действия и по структурным характеристикам, эти перчаточные камеры относятся к классу III шкафов биологической безопасности. На данный момент времени, Национальный инженерный центр биозащиты (NPEC) успешно разработал основные технические решения задач (такие, как обеспечение герметичной защиты; герметичная передача грузов; создание микроклимата; обнаружение утечек из фильтров; обеззараживание); отказался от традиционного изготовления изделий из металла. Были созданы не металлические, полностью прозрачные биологические перчаточные камеры и соответствующая шлюзовая система для быстрых передачи и доставки (система RTP). Кроме того, ради обеспечения возможности аварийной защиты и проведения работ в полевых условиях, группа разработчиков из NPEC создала портативную гибкую перчаточную камеру, в которой создается слабая степень разрежения. Эта камера может использоваться для изолирования очень опасных патогенных микроорганизмов в полевых условиях.

Изолирующее животных оборудование является специальным видом оснастки, используемым для проведения исследований на малых и средних (по величине) животных с эпидемическим заболеванием. К такой оснастке относятся:

• не герметичное оборудование для изолирования животных;
• перчаточная камера, изолирующая животных;
• индивидуально вентилируемые клетки (WC)
• оборудование для анатомических исследований животных.

Используя тот же самый процесс изготовления, который применялся в случае производства биологических перчаточных камер, сотрудники NPEC успешно разработали не металлический, полностью прозрачный изолятор для домашних птиц, в котором создается слабая степень разрежения.

Изолирующее животных оборудование было поставлено Китайской академии сельскохозяйственных наук, Китайскому центру защиты животных от болезней и лечения животных, Хуачжунскому сельскохозяйственному университету и другим организациям. Харбинский ветеринарный исследовательский институт успешно разработал такие основные технические решения, как процесс формовки интегрированной коробки-клетки; создание микроклимата в коробке-клетке; изготовление герметичной и стойкой к коррозии коробки-клетки; изготовление коробки-клетки, способной выдерживать высокие температуры и устойчивой к коррозии; обнаружение утечек из фильтров HEPA непосредственно на месте и обеззараживание фильтров HEPA (когда такие фильтры, используемые для высокоэффективного удаления частиц, установлены в каналы подачи или отвода воздуха), и т.д.

Были успешно сконструированы биобезопасные вентилируемые клетки. Проведена исчерпывающая оценка возможности применения использования их в лабораториях с высокой степенью изоляции. Тогдашний Второй университет военной медицины успешно создал герметичную изолирующую систему, предназначенную для кормления животных. На данный момент времени, для замены вентилируемой клетки пользуются специальным биобезопасным столиком. В стадии разработки находится стол для анатомических исследований среднего размера животных (стол, находящийся под воздействием слабой степени разрежения).

Лабораторное вентиляционно-фильтрующее оборудование

Лабораторное вентиляционно-фильтрующее оборудование является наиболее важной частью вторичных барьеров в лабораториях с высокой степенью изоляции. Как правило, в таких системах используются фильтрующие устройства, оснащенные фильтрами HEPA, и герметичные изоляционные заслонки.

Фильтрующие устройства, (с фильтрами HEPA) применяются для эффективного удаления аэрозолей биологического материала, присутствующих в лаборатории, для предотвращения попадания их во внешнюю окружающую среду.

Герметичные изоляционные заслонки используются (главным образом) для изолирования вентиляционной системы лаборатории или оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность, от той же самой внешней окружающей среды.

В 2010 году специалисты NPEC разработали основные технические решения таких задач, как:

• сканирование фильтров HEPA непосредственно на месте для проверки отсутствия утечек;
• проверка эффективности фильтров HEPA непосредственно на месте (с одновременной проверкой и отсутствия утечек);
• обеззараживание газом (паром) непосредственно на месте; обеспечение уплотнения коробки.

Кроме того, те же специалисты NPEC создали:

• фильтрующее устройство с фильтрами HEPA в виде коробки (в которую фильтры вкладываются или из которой вынимаются);
• фильтрующее устройство типа фурмы с HEPA фильтрами, оснащенное сканирующей системой, проверяющей отсутствие утечек;
• вертикального типа фильтрующее устройство с фильтрами HEPA, оснащенное системой, проверяющей эффективность и отсутствие утечек;
• прочие фильтрующие устройства с фильтрами HEPA, обеспечивающие биобезопасность (показаны на рисунке 1).

Рисунок 1. Фильтрующие устройства с фильтрами HEPA: (a) фильтрующее устройство с фильтрами HEPA в виде коробки (в которую фильтры вкладываются или из которой вынимаются); (b) фильтрующее устройство типа фурмы с HEPA фильтрами, оснащенное сканирующей системой, проверяющей отсутствие утечек (обведено черной рамкой); (c) вертикального типа фильтрующее устройство с фильтрами HEPA, оснащенное системой, проверяющей эффективность и отсутствие утечек (обведено черной рамкой)

Эти технические решения могут отвечать требованиям лабораторий, созданных в разнообразных (по конструкции) зданиях. Технология "сканирования вдоль линии", выполняемого ради проверки отсутствия утечек и используемого в указанном выше оборудовании, подменила традиционную технологию; перешли к использованию прямоугольного сканирующего (отбирающего образцы) зонда; таким образом, стала использоваться совершенно новая технология сканирования, производимого ради проверки отсутствия утечек.

Чтобы преодолеть сложность обеззараживания фильтрующих устройств типа фурмы с фильтрами HEPA, был разработан метод внутренней циркуляции дезинфицирующего газа (обеззараживающего фильтры HEPA). Из-за наличия многих нестабильных факторов, проявляющихся при обеззараживании фильтров HEPA, и (в частности) из-за сложности проверки эффективности дезинфицирования фильтров HEPA (которыми оснащены фильтрующие устройства), был создан новый безопасный метод проверки эффективности удаления загрязнений непосредственно на месте; кроме того, было создано и устройство, проверяющее эффективность обеззараживания (показано на рисунке 2).

Рисунок 2. Устройство, используемое для проверки эффективности обеззараживания: (a) показано в собранном виде; (b) устройство разобрано; 1- фильтрующее устройство с фильтрами HEPA; 2- изоляционная заслонка; 3- пустотелая камера, используемая для проверки качества обеззараживания; 4- сетчатая чашка; 5- опечатывающая крышка; 6- биологический индикатор

Таким образом была преодолена сложность подтверждения того, что фильтры HEPA эффективно дезинфицированы. При создании герметичных изоляционных заслонок, специалисты NPEC разработали эксцентричные механические компрессионного типа заслонки и другие изоляционные заслонки, для уплотнения надуваемые. Эти изделия уже широко используются в лабораториях с высокой степенью изоляции в Китае.

Герметичное защитное оборудование

Герметичное защитное оборудование для лабораторий с высокой степенью изоляции необходимо (главным образом) для обеспечения герметичной изоляции и для защиты мест прохода персонала, мест расстановки предметов; труб и линий, проходящих через стенки герметизированных лабораторий (например, лабораторий BSL-4 или ABSL-4).

К такому оборудованию относятся (в основном) устройства, используемые для герметизации мест прохождения труб через стену; оборудование, способствующее герметичной передаче (пропускной ящичный шлюз, ванна для обмакивания и т.д.) герметичные двери и т.п.

В 2010 году, специалисты центра NPEC определили основные технические решения (такие, как использование надувных уплотнителей или механически опрессовывающих уплотнителей); успешно сконструировали герметизирующие двери с надуваемым уплотнением, герметизирующие двери с механическим зажимающим уплотнением; герметичные пропускные ящичные шлюзы. Такая оснастка уже была использована в ряде имеющихся в Китае лабораторий с высоким уровнем изоляции.

В 2018 году, специалисты NPEC создали устройства для герметизации мест прохождения труб через стену; биобезопасные герметизированные стоки в полу; герметизирующие двери с надуваемым уплотнением, оснащенные двойными каучуковыми прокладками, и ванны для автоматизированного обмакивания.

Устройства для герметизации мест прохождения труб через стену срабатывает за счет уплотнения отдельного отверстия через трубопровод и использования концентрированного сжатия. Такой подход дает возможность преодоления сложностей герметизации мест прохождения кабелей, труб и конструкционных сооружений в лабораториях с повышенной степенью изоляции.

Биобезопасные стоки в полу герметизируются с использованием принципа пневматического механического уплотнения. Уплотняющая крышка вдавливается под воздействием цилиндрического упора, дающего возможность организовать раскрыв в одну сторону.

Герметизирующими дверями с надуваемым уплотнением используются двойные (надуваемые для уплотнения) уплотняющие каучуковые полоски. Используется технологическая новинка: обеспечение герметичности контролируется на месте самой дверью, благодаря чему гарантируются достаточная безопасность и надежность.

Ванны для автоматического обмакивания работают в режиме автоматического переноса предметов. С двух сторон ванны имеются управляющие педали. С их помощью можно контролировать перемещение переносящей корзины (что эффективно защищает оператора от контакта с дезинфицирующим средством). Между тем, продолжительность обеззараживания может быть задана соответственно типу дезинфицирующих средств.

Избавляющее от загрязнений и дезинфицирующее оборудование

Избавляющее от загрязнений и обрабатывающее отходы оборудование используется (главным образом) для обеззараживания и стерилизации твердых и жидких отходов, поверхностей, утвари и участков в лабораториях с повышенной степенью изоляции (для исключения возможности передачи заражающего материала персоналу лаборатории, населению и попадания такого материала в окружающую среду). К обсуждаемому здесь оборудованию относятся автоклавы, оборудование для обработки выходящих потоков жидкости, оборудование для обеззараживания газом или паром, оборудование для обработки туш животных и т.д.

Автоклавы быстро стерилизуют предметы давлением насыщенного пара. Такой способ обеззараживания и стерилизации широко используется в учреждениях медицинского обслуживания, в научно-исследовательских организациях и на фармпредприятиях. После вспышки эпидемии атипичной пневмонии в 2003 году, ряд фирм, выпускающих стерилизующее приступил к разработке стерилизующих систем для лабораторий с повышенной степенью изоляции. Биобезопасный двусторонний автоклав был создан при участии Харбинского института ветеринарной медицины.

Системы для обработки выходящих потоков жидкости используются (в основном) для обработки биологически опасных жидких отходов в лабораториях с повышенной степенью изоляции. В таком оборудовании обычно применяются физические тепловые методы или способы сочетанной обработки (реализуемые и с помощью химических реактивов, и с помощью нагрева). Выбранный подход зависит от поставленной задачи. Для физической обработки выходящих потоков жидкости тепловым методом используются (главным образом) следующие виды оборудования: изготавливаемая по заказу система порционной обработки и непрерывно работающая проточная система.

Фирма Shandong Xinhua Medical Service успешно разработала оборудование для последовательной порционной обработки выходящих потоков жидкости. Непрерывно работающая проточная система для обработки выходящих потоков жидкости все еще находится в стадии разработки. В 21-ом веке, международное сообщество начало использовать высокотемпературный щелочной гидролиз, переработку и другие способы уничтожения туш зараженных животных. Стерилизация и дезинтеграция туш животных объединены в один процесс. Дезинтеграция может быть завершена в лаборатории, что эффективно снижает риск утечки патогенных микроорганизмов.

Было показано, что системы обработки туш животных щелочным гидролизом способны инактивировать все патогенные микроорганизмы, указанные в перечне микроорганизмов, составленном Государственной и территориальной ассоциацией альтернативных технологий обработки {State and Territorial Association on Alternative Treatment Technologies} (STAATT). Удается уничтожить и прионы, приводящие к заболеванию коровьим бешенством. Щелочной гидролиз уже стал основным способом избавления от туш животных.

На данный момент времени, специалисты NPEC разработали основное техническое решение задачи обработки высокотемпературным щелочным гидролизом и создали соответствующее оборудование для уничтожения туш животных, способное обеспечить полный гидролиз тканей животных. Исчерпывающая оценка эффективности этого процесса еще не завершена.

На данный момент времени, основными газами для обеззараживания, применяемыми в лабораториях всех стран мира, являются формальдегид, диоксид хлора в виде газа (GCD) и превращенная в пар перекись водорода (VHP). Из-за высокой токсичности, неблагоприятного воздействия на окружающую среду и оставления следов, формальдегид постепенно вытесняется газами GCD и VHP.

Специалисты NPEC успешно разработали использующее GCD устройство для обеззараживания, реализующее реакцию газа с твердым материалом. Кроме того, ими же были созданы портативное и встроенное устройства для дезинфекции (тоже с помощью GCD) [в основу работы положен бинарный порошковый метод]; ими же разработан и регистратор концентрации GCD, использующий обнаружение по абсорбции.

Применительно к обеззараживанию с помощью VHP, фирмы Zhejiang Tailin Biotechnology Co., Ltd. и Shanghai Dongfulong Science and Technology Co., Ltd. разработали мобильные устройства для дезинфекции (использующие VHP), предназначенные специально для эксплуатации в лабораториях с повышенной степенью изоляции.

При таких технологиях обеззараживания с помощью VHP, применяются два подхода: обработка сухого материала и обработка влажного материала. Ряд лабораторий с высокой степенью изоляции сейчас занят исчерпывающей оценкой эффективности созданных в Китае обеззараживающих систем, в которых применяются GCD и VHP. Там же проводятся исследования пригодности такого оборудования для решения конкретных прикладных задач.

Состояние дел, касающихся пользования оборудованием для обеспечения биологической безопасности, в Китае

После почти десятилетнего периода разработок, биобезопасные системы фильтрации (с фильтрами HEPA), герметичные двери, герметичные изоляционные заслонки и прочее оборудование начали выпускаться промышленно и уже широко используются в лабораториях с высокой степенью изоляции в Китае. Такая оснастка успешно применялась при сооружении лаборатории BSL-3 в Сьерра Леоне и совместной китайско-казахской лаборатории BSL-3 в Академии сельскохозяйственных наук Казахстана.

Несмотря на то, что при создании оборудования, предназначенного для обеспечения биологической безопасности, в Китае использованы очень грамотные технологические решения, качество и репутация еще не достигли уровня, типичного для иностранных аналогов. Поэтому, Китай все еще закупает большое количество заграничных изделий (таких, как автоклавы; использующие газ или пар обеззараживающие устройства; шкафы биологической безопасности и т.д.). Эксплуатационные характеристики основных видов оборудования, предназначенного для обеспечения биологической безопасности, были проверены при недавнем сооружении лаборатории BSL-4 в Харбинском ветеринарном исследовательском институте.

К основному установленному там оборудованию относятся:

• система жизнеобеспечения;
• химический душ;
• фильтрационная система (с HEPA фильтрами);
• герметичная дверь с механическим зажимающим уплотнением;
• герметичная дверь с надуваемым уплотнением, оснащенная двумя каучуковыми полосками;
• пропускной ящичный шлюз;
• ванна для автоматизированного обмакивания;
• устройство для герметизации мест прохождения труб через стену;
• двусторонний автоклав;
• оборудование для последовательной порционной тепловой обработки выходящих потоков жидкости и т.д.

Лаборатория прошла технический приемо-сдаточный осмотр, выполненный национальной сторонней организацией. В 2015 году, в Китае были изданы документы "План создания систем лабораторий с высокой степенью изоляции (2016-2025)", "Стандарты биологической защиты 3-го уровня для производств, выпускающих ветеринарные вакцины". Выпущены и прочие нормативные документы. Это показывает, что учреждения с лабораториями, имеющими высокую степень изоляции, будут создаваться в Китае довольно быстро и что появится высокая потребность в оборудовании, обеспечивающем высокий уровень биологической безопасности.

Рекомендации по дальнейшему развитию

Улучшение характеристик и условий эксплуатации оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность

Хотя технические характеристики большинства такого оборудования, разработанного в Китае, достигли уровня соответствующих изделий, выпускаемых в развитых странах, все еще отмечается отставание в технологии производства продукции. Несмотря на то, что лаборатории с высокой степенью изоляции создаются и развиваются очень быстро, в большинстве мест не хватает персонала, обученного эксплуатации и техническому обслуживанию оснастки, предназначенной для обеспечения биологической безопасности.

Работа учреждений или оборудования никак не может гарантировать нужную защиту, если операторы не будут подготовлены к правильному использованию оснастки. Привлеченный персонал должен обладать необходимыми знаниями, должен быть обучен и должен иметь навыки безопасного выполнения рабочих процедур. Подобным же образом, все владельцы оборудования должны быть информированы о свойствах материалов, с которыми приходится работать, и быть осведомлены о последствиях неправильного использования, воздействующих на профессиональную безопасность.

Составление технических стандартов на оборудование, обеспечивающее биологическую безопасность

Наличие стандартов является основой и гарантирует правильность работы оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность. Поскольку спектр такого оборудования весьма разнообразен, требуется составление технических стандартов ради обеспечения качества изделий. Необходимо стандартизировать эффективность работы в отрасли и полагаться на стандарты для фактического ограничения порочной конкуренции со стороны дешевых однородных изделий. Для эффективного улучшения качества оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность, поступлению его в продажу должны способствовать стандарты.

Обращение большего внимания на стимулирование разработок оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность при проведении экспериментов на животных

В настоящее время, созданная в Китае ситуация с предотвращением эпидемических заболеваний животных, с лечением животных довольно мрачна. Необходимо стимулирование разработки оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность в тех лабораториях с высоким уровнем изоляции, которые занимаются животными. Там требуется изолирующее оборудование для кормления животных; изолирующее оборудование для проведения анатомических исследований при слабой степени разрежения; нужна оснастка для очистки при уничтожении туш и т.д.

Такие исследования и разработки помогут организовать серийное промышленное производство требуемых видов изделий, обеспечивающих биологическую безопасность; всесторонне улучшат качество строительства лабораторий с высоким уровнем изоляции, работающих с животными; окажут помощь в борьбе с эпидемическими заболеваниями животных в различных странах мира.

Оказание помощи в создании технических решений, способствующих автоматизации (работы оборудования без участия человека)

В настоящее время, разработка технологий создания совершенного оборудования, способного работать без участия человека, развивается семимильными шагами.

Сочетание оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность, с продуктами внедрения такой технологии эффективно улучшит надежность и безопасность оснастки. Появятся интеллектуальные следящие системы; срабатывающие без человека изолирующие рабочие платформы; роботы, автоматически обслуживающие избавление от загрязнений; интеллектуальные системы кормления животных и т.д. Такой комбинированный подход поможет крайне быстрому возникновению более совершенного оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность.

Улучшение международного обмена и сотрудничества

Биологическая безопасность связана с социальной стабильностью, с национальной безопасностью и с развитием человеческого общества.

Глобализация инфекционных заболеваний привела к укреплению общих интересов и к развитию общего сознания международного сообщества. Все страны еще больше объединяются заботами об обеспечении биологической безопасности в будущем. Для улучшения борьбы с эпидемическими заболеваниями, предотвращения возникновения таких заболеваний, Китай нуждается еще в большем совершенствовании международного обмена и сотрудничества, способствующего совершенствованию оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность.

Выводы

Благодаря вниманию и поддержке со стороны китайского правительства, китайские исследовательские учреждения, промышленные предприятия и получатели оборудования смогли освоить новаторские методы производства, обучения и выполнения исследований (чему способствовало систематическое сотрудничество). После завершения более чем десятилетнего периода тяжелой работы, отмечены замечательные достижения в исследованиях и разработке основных видов оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность в лабораториях с высокой степенью изоляции.

Успешное создание шести категорий основного оборудования по существу удовлетворило потребности таких лабораторий.

Однако виды и качество этих изделий не могут полностью обеспечить условия предотвращения инфекционных заболеваний в Китае, полностью способствовать лечению таких заболеваний.

В настоящее время, во всем мире еще наблюдаются вспышки опасных эпидемий и роль Китая в обеспечении всеобщей биологической безопасности приобретает все большую важность. Для дальнейшего повышения соответствиям требованиям такой безопасности в лабораториях и укрепления здоровья населения, Китай должен продолжать увеличивать инвестирование средств в исследования и разработку оборудования, обеспечивающего биологическую безопасность в лабораториях с высокой степенью изоляции (поскольку эти технологии и системы могут позволить создать общество с взаимно обеспеченной биобезопасностью).