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高等級病原微生物實驗室生物安全防護技術與產(chǎn)品1項目基本情況

項目名稱：高等級病原微生物實驗室生物安全防護技術與產(chǎn)品

項目類型：國家重點研發(fā)計劃

項目編號：2016YFC1201500

項目負責人：李韡教授

項目牽頭單位：天津大學

項目參與單位：復旦大學、南京工業(yè)大學、江蘇警官學院、上海開純潔凈室技術工程有限公司、上海海泰金生安防技術有限公司、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、上海歐嘉實業(yè)有限公司

項目起止年限：2016年07月至2018年12月

2 項目概述

2.1 研究背景

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

本項目擬在前期10余項國家、省部級生物安全技術與產(chǎn)品項目成果基礎上，借鑒化工過程強化思想，研發(fā)高等級病原微生物實驗室初級屏障、氣密防護、高效過濾、消毒滅菌等關鍵裝備的精準設計，以實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，形成高等級病原微生物實驗室防護成套技術與產(chǎn)品。

2.2 主要研究內(nèi)容

本項目將結(jié)合計算流體力學、計算傳熱學、計算傳質(zhì)學和反應動力學研究，構(gòu)建高等級病原微生物實驗室生物安全防護關鍵設備的數(shù)學模型，并通過先進的實驗測試方法對構(gòu)建模型的模擬計算結(jié)果進行驗證與完善，為關鍵設備的精準設計與優(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產(chǎn)品提供理論支撐；揭示過氧化氫形成氫氧自由基的機理，為研制高效氣態(tài)過氧化氫消毒滅菌設備提供指導。本項目研究將突破現(xiàn)有技術瓶頸，形成如下關鍵技術：①微生物、中動物手套箱式生物隔離器構(gòu)建技術；②手套箱與外界或箱間無泄漏無污染傳遞技術；③符合BSL-4要求的正壓防護服制備技術；④基于仿生原理的無泄露密封結(jié)構(gòu)設計與制造技術；⑤無泄漏實時在線逐點掃描過濾性能監(jiān)測技術；⑥低風阻、高攔截性能的過濾元件構(gòu)建技術；⑦雙級過濾高效空氣過濾裝置原位密閉快速滅菌技術；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。

2.3 預期目標及其效益

本項目將研制出：①高等級病原微生物、中動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服3種生物安全初級屏障關鍵裝備；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種無泄漏氣密防護產(chǎn)品；③符合BSL-4要求的在線逐點掃描實時監(jiān)測、自動報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。

這些研究成果將為真正實現(xiàn)高等級病原微生物實驗室（BSL-4）生物安全防護設備的國產(chǎn)化提供技術保障，提高我國應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、生物安全實驗室及其他生物污染場所的消毒水平，為國家安全、社會穩(wěn)定和衛(wèi)生防疫提供強有力的技術和裝備支持。為“生物安全關鍵技術研發(fā)”重點專項推動我國生物安全科技支撐能力達到國際先進水平的目標，提供具有自主知識產(chǎn)權的生物安全防護成套技術與產(chǎn)品的支撐，而且能夠促進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備的制造水平。

本項目研發(fā)的多功能手套箱式生物隔離器、防護服、氣密防護產(chǎn)品、生物安全負壓實驗室的排風檢漏監(jiān)測先進性技術與裝置、氣體過氧化氫消毒技術及裝備，不僅可應用于高等級病原微生物實驗室，還可以用于醫(yī)院手術室、傳染病房等有病毒、傳染病菌排放污染的場所，市場應用前景廣闊。

李韡，教授。E-mail：liwei@tju.edu.cn。