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高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)技術(shù)與產(chǎn)品1項(xiàng)目基本情況

項(xiàng)目名稱：高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)技術(shù)與產(chǎn)品

項(xiàng)目類型：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃

項(xiàng)目編號：2016YFC1201500

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：李韡教授

項(xiàng)目牽頭單位：天津大學(xué)

項(xiàng)目參與單位：復(fù)旦大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、江蘇警官學(xué)院、上海開純潔凈室技術(shù)工程有限公司、上海海泰金生安防技術(shù)有限公司、蘇州市蘇杭科技器材有限公司、中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院、上海弗魯克科技發(fā)展有限公司、上海歐嘉實(shí)業(yè)有限公司

項(xiàng)目起止年限：2016年07月至2018年12月

2 項(xiàng)目概述

2.1 研究背景

高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室是生物安全級別最高的防護(hù)實(shí)驗(yàn)室，是從事高致病性病原微生物（通常能引起人或動(dòng)物的嚴(yán)重疾?。z測和科學(xué)研究的重要技術(shù)平臺(tái)，也是保護(hù)實(shí)驗(yàn)室工作人員不被感染、外界環(huán)境不受污染的防護(hù)屏障。近年來，強(qiáng)致病性微生物引發(fā)的烈性傳染病在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出擴(kuò)散趨勢。為保障國內(nèi)控制傳染病的突發(fā)事件應(yīng)急安全以及提升生物國防實(shí)力的重大需求，世界各國開始加緊建設(shè)高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室（包括BSL-3、BSL-4及ABSL-3、ABSL-4）生物安全防護(hù)技術(shù)與產(chǎn)品。我國現(xiàn)有生物安全防護(hù)技術(shù)與產(chǎn)品不能完全滿足BSL-4級別需求；因此，研發(fā)高等級生物實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)技術(shù)與產(chǎn)品，是國產(chǎn)化高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、“一帶一路”向西開放生物安全屏障、突發(fā)事件應(yīng)急安全保障的需求。

本項(xiàng)目擬在前期10余項(xiàng)國家、省部級生物安全技術(shù)與產(chǎn)品項(xiàng)目成果基礎(chǔ)上，借鑒化工過程強(qiáng)化思想，研發(fā)高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室初級屏障、氣密防護(hù)、高效過濾、消毒滅菌等關(guān)鍵裝備的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，形成高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室防護(hù)成套技術(shù)與產(chǎn)品。

2.2 主要研究內(nèi)容

本項(xiàng)目將結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)、計(jì)算傳質(zhì)學(xué)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究，構(gòu)建高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)關(guān)鍵設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，并通過先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)測試方法對構(gòu)建模型的模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證與完善，為關(guān)鍵設(shè)備的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供有效工具；將研究密封面微泄漏控制規(guī)律，為研制無泄漏氣密防護(hù)產(chǎn)品提供理論支撐；揭示過氧化氫形成氫氧自由基的機(jī)理，為研制高效氣態(tài)過氧化氫消毒滅菌設(shè)備提供指導(dǎo)。本項(xiàng)目研究將突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，形成如下關(guān)鍵技術(shù)：①微生物、中動(dòng)物手套箱式生物隔離器構(gòu)建技術(shù)；②手套箱與外界或箱間無泄漏無污染傳遞技術(shù)；③符合BSL-4要求的正壓防護(hù)服制備技術(shù)；④基于仿生原理的無泄露密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)；⑤無泄漏實(shí)時(shí)在線逐點(diǎn)掃描過濾性能監(jiān)測技術(shù)；⑥低風(fēng)阻、高攔截性能的過濾元件構(gòu)建技術(shù)；⑦雙級過濾高效空氣過濾裝置原位密閉快速滅菌技術(shù)；⑧“氣態(tài)過氧化氫發(fā)生-濃度監(jiān)控-空間消毒”的成套滅菌消毒技術(shù)。

2.3 預(yù)期目標(biāo)及其效益

本項(xiàng)目將研制出：①高等級病原微生物、中動(dòng)物手套箱式生物隔離器，無泄漏無污染傳遞的箱間連接器和正壓防護(hù)服3種生物安全初級屏障關(guān)鍵裝備；②生物密閉門、雙閥片生物安全密閉閥、隔壁式生物隔離盒3種無泄漏氣密防護(hù)產(chǎn)品；③符合BSL-4要求的在線逐點(diǎn)掃描實(shí)時(shí)監(jiān)測、自動(dòng)報(bào)警并隔離消毒滅菌的雙級過濾高效空氣過濾裝置；④無液滴夾帶的高效汽化過氧化氫消毒機(jī)。

這些研究成果將為真正實(shí)現(xiàn)高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室（BSL-4）生物安全防護(hù)設(shè)備的國產(chǎn)化提供技術(shù)保障，提高我國應(yīng)對病原微生物污染的能力和衛(wèi)生防疫水平，以及我國對生物恐怖事件現(xiàn)場、突發(fā)公共衛(wèi)生事件現(xiàn)場、生物安全實(shí)驗(yàn)室及其他生物污染場所的消毒水平，為國家安全、社會(huì)穩(wěn)定和衛(wèi)生防疫提供強(qiáng)有力的技術(shù)和裝備支持。為“生物安全關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)推動(dòng)我國生物安全科技支撐能力達(dá)到國際先進(jìn)水平的目標(biāo)，提供具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物安全防護(hù)成套技術(shù)與產(chǎn)品的支撐，而且能夠促進(jìn)提升我國國民健康生活水平、居住環(huán)境衛(wèi)生狀況的大宗民用設(shè)備的制造水平。

本項(xiàng)目研發(fā)的多功能手套箱式生物隔離器、防護(hù)服、氣密防護(hù)產(chǎn)品、生物安全負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)檢漏監(jiān)測先進(jìn)性技術(shù)與裝置、氣體過氧化氫消毒技術(shù)及裝備，不僅可應(yīng)用于高等級病原微生物實(shí)驗(yàn)室，還可以用于醫(yī)院手術(shù)室、傳染病房等有病毒、傳染病菌排放污染的場所，市場應(yīng)用前景廣闊。

李韡，教授。E-mail：liwei@tju.edu.cn。