ЛАБОРАТОРИЯ ОСОБО ОПАСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Полезная модель относится к передвижным лабораториям для проведения лабораторных исследований на базе автомобилей повышенной проходимости, работы в эпидемических и эпизоотических очагах, расположенных в отдельных, отдаленных, труднодоступных районах, не охваченных стационарной лабораторной сетью, зонах чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Известен многофункциональный мобильный модульный комплекс для анализа патогенных биологических материалов (патент RU 139934, В60Р 3/00). Мобильный комплекс содержит кузов-контейнер, установленный на шасси автомобиля, герметичный салон, разделенный герметичными перегородками с дверями на функциональные отсеки, оснащенные диагностическим оборудованием и приборами для выявления и идентификации микроорганизмов, боксом биологической безопасности BSL-3, вытяжными шкафами, санпропускником, системами электроснабжения, принудительной приточно-вытяжной вентиляцией с фильтром тонкой очистки, кондиционирования, отопления, водоснабжения, канализации и связи.
Известна бактериологическая лаборатория, предназначенная для диагностики возбудителей инфекционных болезней III-IV групп патогенности, включая исследования на холеру (патент RU 65435, В60Р 3/00). Лаборатория смонтирована в кузове-фургоне на базе спецавтоприцепа к автомобилю повышенной проходимости КАМАЗ и содержит герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-2, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции и средствами жизнеобеспечения. Салон лаборатории разделен герметичной перегородкой на функциональный отсек, предназначенный для проведения бактериологических исследований, и санпропускник. Для приема биологического материала предусмотрено передаточное окно-люк. Внутреннее помещение снабжено всем необходимым оборудованием для бактериологических исследований. Лаборатория оснащена звуковой аварийной сигнализацией, средствами электрической визуальной системы контроля за работой фильтровентиляционной установки, средствами оповещения о режиме работы.
Известна индикационная лаборатория, предназначенная для проведения индикации возбудителей особо опасных инфекций бактериальной и вирусной природы, неизвестных возбудителей и токсинов (патент RU 65436, В60Р 3/00). Лаборатория смонтирована в кузове-фургоне на базе автомобиля повышенной проходимости КАМАЗ и содержит герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции и средствами жизнеобеспечения. Салон лаборатории разделен герметичными перегородками на функциональные отсеки, предназначенные для проведения индикации возбудителей бактериальной и вирусной природы, и санпропускник. Прием биологического материала и передачу его в отсек для приема и работы с заразным биологическим материалом и бокс биологической безопасности III класса осуществляют через шлюзовые камеры. Внутреннее помещение лаборатории оснащено всем необходимым оборудованием для диагностических исследований. Лаборатория оснащена звуковой аварийной сигнализацией, средствами электрической визуальной системы контроля за работой фильтровентиляционной установки, средствами оповещения о режиме работы.
Прототипом полезной модели является лаборатория особо опасных инфекций (патент RU 65437, В60Р 3/00), смонтированная в кузове-фургоне на базе спецавтоприцепа к автомобилю повышенной проходимости КАМАЗ, которая содержит герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, позволяющим работать с возбудителями инфекционных болезней I-II групп патогенности, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции, снабженной фильтрами тонкой очистки и выполненной с возможностью создания разницы давления между отсеками. Салон лаборатории оснащен средствами жизнеобеспечения и разделен перегородками, снабженными герметично закрывающимися, взаимоблокирующимися дверями на функциональные отсеки и санпропускник. Функциональные отсеки включают отсек для приема биологического материала, который снабжен дверью аварийного выхода и оборудован боксом биологической безопасности II класса, шкафами для размещения емкостей с биопробными зараженными животными и с биопробными чистыми животными и отсек для проведения бактериологических исследований, который оснащен диагностическим оборудованием для выделения и идентификации возбудителей особо опасных инфекций. Отсеки оснащены двумя передаточными шлюзовыми камерами, одна из которых выполнена в перегородке, разделяющей функциональные отсеки, другая - в двери аварийного выхода. Санпропускник включает отсек для снятия верхней и надевания рабочей одежды, душевую, отсек для одевания и снятия защитной одежды. Лаборатория предназначена для проведения лабораторной диагностики возбудителей особо опасных и неизвестных инфекционных болезней.
Недостатком описанных устройств является расположение приборов контроля и управления инженерными системами непосредственно в лабораторных отсеках, что препятствует доступу технического персонала в помещение лаборатории во время проведения исследований, и для их обслуживания требуется остановка исследовательских работ; отсутствие автоклава обусловливает необходимость выноса заразного материала из помещения лаборатории и транспортирования для проведения обеззараживания в мобильную лабораторию, предназначенную для этих целей; установленный в лаборатории бокс микробиологической безопасности II класса типа А2 предназначен для работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности и имеет высокий процент рециркулируемого воздуха (≈70%); отсутствие в лаборатории бокса микробиологической безопасности III класса снижает эффективность исследований и биологическую безопасность работы за счет ограничения количества рабочих мест, в том числе обеспечивающих физическую изоляцию ПБА, предотвращающую возможность заражения персонала и контаминации воздуха помещения и окружающей среды; отсутствие автоматического поддержания давления не обеспечивает соблюдение требований биологической безопасности в соответствии с нормативными документами, регламентирующими правила работы с микроорганизмами I-II групп патогенности; отсутствие системы видеонаблюдения ограничивает контроль при работе в заразной зоне лаборатории.
Кроме того, при эксплуатации лаборатории-прототипа в странах экваториального климата установлена невозможность поддержания температуры в лаборатории, оптимальной для работы специалистов и оборудования, а крепежные элементы при длительной эксплуатации во влажных условиях и высокой температуре подвержены повышенной коррозии.
Техническим результатом заявляемого технического решения является снижение риска биологической опасности в условиях размещения лаборатории на базе шасси автотранспорта и повышение эффективности проведения исследовательских работ за счет совершенствования систем приточно-вытяжной принудительной вентиляции, с возможностью создания разницы давления между отсеками и автоматического его поддержания; за счет размещения автоклава в лабораторном отсеке; за счет замены БМБ II класса на БМБ II с более высоким уровнем защиты (тип В2) и дополнительно установки бокса микробиологической безопасности III класса; за счет компактного размещения систем жизнеобеспечения и доступа к ним снаружи, позволяющим осуществлять техническому персоналу контроль параметров и обслуживание без необходимости прекращения исследовательских работ, введения системы видеонаблюдения.
Технический результат обеспечивается тем, что в известной лаборатории особо опасных инфекций, смонтированной в кузове-фургоне на базе шасси, содержащем герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции, снабженной фильтрами тонкой очистки и выполненной с возможностью создания разницы давления между отсеками;
оснащенный средствами жизнеобеспечения и разделенный перегородками, снабженными герметично закрывающимися, взаимоблокирующимися дверями, на функциональные отсеки, оснащенные оборудованием для работы с возбудителями I-II групп патогенности, включающий отсек для приема биологического материала, снабженный дверью аварийного выхода и передаточной шлюзовой камерой; отсек для проведения бактериологических исследований, оснащенный передаточной шлюзовой камерой, выполненной в перегородке, разделяющей отсеки, и санпропускник, включающий отсек для снятия верхней и надевания рабочей одежды, душевую, отсек для надевания и снятия защитной одежды, согласно заявляемому решению органы управления системами энергоснабжения, системой вентиляции и кондиционирования вынесены в технический отсек с доступом снаружи фургона, лаборатория оборудована системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции с автоматическим поддержанием разницы давления между лабораторными отсеками, оснащена боксом микробиологической безопасности II класса тип В2, дополнительно оснащена боксом микробиологической безопасности III класса, автоклавом.
Кроме того, лаборатория оснащена системой видеонаблюдения.
Кроме того, крыша и пол кузова-фургона имеют дополнительную теплоизоляцию для возможности проведения исследовательских работ во всех климатических зонах и крепежные элементы, устойчивые к экстремальным климатическим факторам.
Кроме того, крыша выполнена из фольгированного материала с высоким коэффициентом светоотражения.
Кроме того, стены кузова-фургона обшиты рулонным стеклопластиком, устойчивым к дезинфектантам.
Кроме того, несущие конструкции кузова-фургона выполнены из коррозионностойких элементов.
Вынос за пределы лабораторного отсека (в технический отсек) органов управления системами жизнеобеспечения значительно упрощает подготовительные работы запуска лаборатории, обслуживание и контроль работы систем в процессе эксплуатации и исключает необходимость посещения обслуживающим персоналом лабораторного отсека при проведении исследовательских работ, что обеспечивает выполнение требований биологической безопасности и повышает эффективность проведения исследовательских работ.
Применение в лаборатории системы принудительной приточно-вытяжной вентиляции с автоматическим поддержанием разницы давления между лабораторными отсеками позволяет обеспечивать заданную величину отрицательного давления (разряжение), предупреждая выход ПБА в окружающую среду, а также подачу очищенного воздуха в помещение лаборатории, охлаждение или подогрев приточного воздуха, удаление и очистку воздуха из лаборатории посредством использования фильтров тонкой очистки H14.
Наличие в лаборатории автоклава позволяет осуществлять дезинфекционную обработку заразного материала, не вынося его за пределы лаборатории, и обеспечивает проведение полного цикла работ, включая обеззараживание материала и отходов.
Наличие системы видеонаблюдения с выводом изображения на монитор в мобильный пункт управления (МПУ) позволяет осуществлять контроль при проведении манипуляций с особо опасными микроорганизмами, что позволяет оперативно принять управленческие решения при возникновении аварийной ситуации, а также проводить контроль доступа специалистов лаборатории.
Обшивка стен рулонным стеклопластиком, устойчивым к дезинфектантам, ввиду отсутствия швов препятствует проникновению, сохранению и накоплению микроорганизмов и обеспечивает более эффективное проведение текущей и заключительной дезинфекции.
Бокс микробиологической безопасности (БМБ) II класса тип В2 обеспечивает условия для работы с материалом, подозрительным на зараженность возбудителями I-IV групп патогенности, имеет два независимых фильтровентиляционных блока, снабженных высокоэффективными фильтрами тонкой очистки и обеспечивающих приток воздуха и его удаление из рабочей камеры. В рабочей камере бокса полностью отсутствует рециркуляция воздуха. За счет разницы в объемах воздуха, подаваемого в рабочую камеру и удаляемого из нее, в окне оператора создается воздушная завеса, препятствующая перекрестной контаминации «рабочий агент-оператор». БМБ II класса тип В2 обеспечивает предотвращение загрязнения исследуемого материала и более высокий уровень защиты работающего персонала и помещения лаборатории от контаминации возбудителями.
Бокс микробиологической безопасности (БМБ) III класса, снабженный шлюзовой камерой, обеспечивает условия для работы с материалом, подозрительным на зараженность возбудителями I-IV групп патогенности. БМБ герметичный, снабжен резиновыми перчатками (2 пары) и имеет собственную вытяжную систему, оборудованную двойными высокоэффективными фильтрами. БМБ обеспечивает защиту работающего персонала и помещения лаборатории от контаминации возбудителями и предотвращает загрязнения исследуемого материала за счет полной изоляции рабочей зоны бокса от внешней среды (в рабочей камере бокса работа проводится только через перчатки, механически соединенные с боксом), а также за счет поступления профильтрованного очищенного воздуха и ламинарного потока.
Технология изготовления кузова-фургона позволяет обеспечить оптимальный температурный режим для проведения исследовательских работ в экстремальных климатических условиях.
Использование несущих элементов и элементов крепежа кузова-фургона, выполненных из коррозионностойких элементов, обеспечивает герметичность и долговечность конструкции при эксплуатации лаборатории в экстремальных климатических условиях.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан вид лаборатории, разделенной на отсеки, и расположение оборудования в салоне.
Внутреннее помещение лаборатории разделено на шесть отсеков, два из которых функциональные: отсек для приема биологического материала 1, отсек для проведения бактериологических исследований 2, три вспомогательных (отсек для снятия верхней одежды и надевания рабочей одежды 3, душевая 4, отсек для надевания и снятия защитной одежды 5) и технический отсек 6. Отсеки разделены между собой герметичными перегородками 7. В отсек для приема биологического материала 1 и отсек для проведения бактериологических исследований 2 можно попасть только пройдя через отсеки 3, 4, 5, выполняющие роль санпропускника. Доступ к техническому отсеку не связан лабораторными отсеками. В перегородке, отделяющей отсек 1 от отсека 2, смонтирована герметично закрывающаяся передаточная шлюзовая камера 8, предназначенная для передачи биологического материала между отсеками.
Отсек 1 снабжен дверью аварийного выхода 9 и герметичной шлюзовой камерой 10 для приема заразного биологического материала на исследование. Отсек оборудован холодильником, боксом микробиологической безопасности III класса (БМБ) 11, боксом микробиологической безопасности II класса тип В2 12 (БМБ II и III класса через воздуховоды подключены к отдельно расположенной системе вытяжной принудительной вентиляции), автоклавом 13, ноутбуком для регистрации проб, лабораторной мебелью и оборудованием для подготовки проб к проведению бактериологических исследований, сосудом Дьюара.
Отсек 2 оснащен термостатами 14 на 28°С и 37°С, холодильником, оборудованием для выделения идентификации микроорганизмов. Отсек 3 для снятия верхней одежды и надевания рабочей одежды оборудован тумбой-мойкой 15, шкафом 16 с двумя отделениями, одно из которых предназначено для верхней одежды, снимаемой при входе в отсек лаборатории, а другое - для рабочей и защитной одежды. Душевая 4 оснащена душевой установкой (не показана). В отсеке 5 для надевания и снятия защитной одежды находится контейнер, в который помещают защитную одежду, снимаемую по окончании работы при выходе из отсеков 1 и 2.
Подготовку к работе мобильной лаборатории осуществляют следующим образом.
Лабораторию устанавливают на отведенном участке местности. При помощи встроенных приспособлений системы пространственной стабилизации выравнивают ее по уровню и фиксируют от произвольного перемещения. Приступают к расстановке съемного оборудования и подключению систем жизнеобеспечения: при помощи электролебедок спускают автономные генераторы; модуль заземляют; точки ввода подачи электричества запитывают либо от стационарной сети, либо от автономных генераторов; включают системы освещения помещений лаборатории, водоснабжения, приточно-вытяжной вентиляции с ее элементами (бокс микробиологической безопасности III класса, вытяжные и переточные вентиляторы). После выхода параметров системы приточно-вытяжной вентиляции в рабочий режим (создание необходимого разряжения и температуры окружающей среды в помещении лаборатории) подключают стационарное и съемное аналитическое лабораторное оборудование, проверяют его готовность к работе. На рабочие столы устанавливают соответствующие рабочим местам лабораторные принадлежности, необходимые реактивы. Лаборатория готова к работе.
Поступивший для исследования биологический материал, упакованный согласно требованиям санитарных правил, поступает в отсек 1 через шлюзовую камеру 10 и помещается в бокс III или II класса, где персонал проводит разбор материала, поступившего на исследование, и первичную подготовку проб. В БМБ проводят вскрытие мелких млекопитающих, птиц, заражение и вскрытие биопроб, посев органов, приготовление мазков отпечатков. Подготовленные питательные среды с посевами, стекла с фиксированными мазками-отпечатками передают через передаточную шлюзовую камеру 8 в отсек 2 для проведения бактериологических исследований. В отсеке 2 посевы инкубируют в термостатах, окрашивают и просматривают мазки, просматривают посевы с целью выделения культуры возбудителя, проводят ее идентификацию бактериологическими методами. Подготовленные образцы выделенных культур через шлюзовую камеру 10 передают в индикационную лабораторию для идентификации методами ПЦР, МФА, ИФА. Отработанный материал помещают в баки для автоклавирования и обеззараживают в автоклаве 13. Полученные результаты передают в мобильный пункт управления (МПУ) по системе беспроводной связи, связывающей посредством локальной сети рабочие места лаборатории и руководителя работ. Для организации связи в местах с отсутствием мобильной сети предусмотрена спутниковая связь.
Конструктивные особенности, технические характеристики и оборудование лаборатории обеспечивают постоянную готовность и необходимые условия для проведения бактериологического анализа микроорганизмов I-II групп патогенности в полевых условиях, при этом персоналу созданы оптимальные условия для выполнения работ по проведению диагностики.
Заявляемая лаборатория соответствует требованиям нормативных документов по безопасности работы с микроорганизмами I-II групп патогенности и обеспечивает защиту от патогенных биологических агентов персонала и окружающей среды. Лаборатория эргономична, не требует большого количества обслуживающего и технического персонала. Лаборатория используется как в составе мобильного противоэпидемического комплекса при ликвидации эпидемиологических последствий стихийных бедствий, техногенных катастроф, чрезвычайных биолого-социальных ситуаций и совершении биотеррористических актов, так и в отдельности в зависимости от поставленных задач. Лабораторию возможно транспортировать по воде и по воздуху.