ИНДИКАЦИОННАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Полезная модель относится к передвижным индикационным лабораториям и может быть использована для проведения индикации возбудителей особо опасных инфекций бактериальной и вирусной природы, неизвестных возбудителей и токсинов как в составе мобильного комплекса, так и самостоятельно.
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 (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-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции и средствами жизнеобеспечения. Салон лаборатории разделен герметичными перегородками на функциональные отсеки, предназначенные для проведения бактериологических исследований, и санпропускник. Для приема биологического материала и передачи его в другой отсек в стенах предусмотрены передаточные шлюзовые камеры. Внутреннее помещение снабжено всем необходимым оборудованием для бактериологических исследований. Лаборатория обеспечивает возможность проведения бактериологического анализа микроорганизмов I-II групп патогенности в полевых условиях, в соответствии с требованиями по безопасности работ с патогенными микроорганизмами
Известна 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 одевания рабочей одежды, душевую, отсек для одевания и снятия защитной одежды. Лаборатория предназначена для проведения лабораторной диагностики возбудителей особо опасных и неизвестных инфекционных болезней.
Прототипом полезной модели является 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. Функциональные отсеки оборудованы боксом биологической безопасности II класса, боксом биологической безопасности III класса. Прием биологического материала в отсек для приема и работы с заразным биологическим материалом и передачу его в 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 фильтро-вентиляционной установки, средствами оповещения о режиме работы.
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 автоматического поддержания давления в помещении 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); за счет компактного размещения систем жизнеобеспечения и доступа к ним снаружи, позволяющим техническому персоналу осуществлять контроль параметров и обслуживание без необходимости прекращения исследовательских работ и введения системы видеонаблюдения.
Технический результат обеспечивается тем, что в известной индикационной лаборатории, 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 диагностическим оборудованием для индикации возбудителей I-II групп патогенности, включающие отсек для приема и работы с заразным биологическим материалом, оснащенный шлюзовой камерой, снабженный дверью аварийного выхода и оборудованный боксом биологической безопасности III класса, отсек для работы с обеззараженным биологическим материалом, при этом в перегородке, разделяющей отсеки, выполнена шлюзовая камера для передачи исследуемого биологического материала, 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, автоклавом.
Кроме того, лаборатория оснащена системой видеонаблюдения.
Кроме того, крыша и пол кузова-фургона имеет 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 коррозионно-стойких 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 диагностических исследований, 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 обеспечивает контроль при проведении манипуляций с особо опасными микроорганизмами, что позволяет оперативно принять управленческие решения при возникновении аварийной ситуации, а также осуществлять контроль доступа специалистов лаборатории.
Обшивка стен рулонным стеклопластиком, устойчивым к дезинфектантам, ввиду отсутствия швов препятствует проникновению, сохранению и накоплению микроорганизмов, 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, и 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.
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 коррозионно-стойких элементов, обеспечивает герметичность и долговечность конструкции при эксплуатации лаборатории в экстремальных климатических условиях.
Полезная модель поясняется фигурой, на которой 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 и работы с заразным биологическим материалом 1 и отсек для работы с обеззараженным биологическим материалом 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 и работы с заразным биологическим материалом 1 и отсек для работы с обеззараженным биологическим материалом 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 передаточная шлюзовая камера 8, предназначенная для передачи биологического материала из отсека 1 в отсек 2. Отсек для приема и работы с заразным биологическим материалом 1 снабжен дверью аварийного выхода 9 и герметичной шлюзовой камерой для приема материала 10. 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 отдельной системе вытяжной принудительной вентиляции), автоклавом 13, сосудом Дьюара, лабораторной мебелью и оборудованием для разбора, регистрации, первичной подготовки, хранения проб и исследований, проводимых с необеззараженным материалом: в БМБ II тип В2 размещены - промыватель планшетов, центрифуга, набор автоматических дозаторов, поддон с салфеткой, смоченной дезраствором; в БМБ III класса - центрифуга, фильтрационная установка, микроцентрифуга-встряхиватель, твердотельный термостат, емкость в виде одноразового пластикового контейнера с дезраствором для сброса наконечников и отходов, штативы для наконечников, пробирок и микропробирок (на чертеже не показаны). На лабораторном столе 14 находятся ноутбук для регистрации проб, твердотельный термостат, микроцентрифуга-встряхиватель, термошейкер для проведения ИФА, наборы автоматических пипеток, штативы, емкости для сброса наконечников и отходов (на чертеже не показаны). В отсеке для работы с обеззараженным биологическим материалом 2 на столе установлены люминесцентный микроскоп, амплификатор, персональный компьютер для регистрации результатов ПЦР, ридер для ИФА, портативный флюоресцентный видеоанализатор для чип-детекции, а под столом - два автомобильных холодильника с возможностью питания от бортовой сети автотранспорта. Причем холодильники и термостат снабжены запирающим и опломбирующим элементами. На столе также расположены ПЦР-бокс 15, в котором находятся охладитель проб, микроцентрифуга-встряхиватель, а также набор автоматических пипеток, штативы емкости для сброса наконечников и отходов (на чертеже не показаны). Отсеки 1 и 2 оснащены навесными шкафами для размещения лабораторного имущества. Отсек 3 для снятия верхней одежды и надевания рабочей одежды оборудован тумбой-мойкой 16, шкафом 17 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 (на чертеже 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, передают через шлюзовую камеру 10 в отсек 1 и далее в БМБ III или II класса. В отсеке 1 осуществляют прием биологического материала, подготовку проб, обеззараживание, выделение ДНК и РНК и постановку иммунологических реакций. Из отсека 1 подготовленный материал через шлюзовую камеру 8 передают в отсек 2. В отсеке 2 осуществляют постановку ПЦР, проводят этап регистрации ИФА, люминесцентно-серологический анализ и чип-детекцию исследуемого материала. 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 индикации возбудителей особо опасных инфекций бактериальной и вирусной природы, неизвестных возбудителей, а также токсинов 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.