Создание лаборатории микробиологии: лучшие практики зонирования и физической изоляции.

I. Основные определения зонирования (Общая классификация; может быть скорректирована в соответствии с требованиями BSL-2/BSL-3)

Лаборатории микробиологической терапии обычно подразделяются на следующие зоны: Чистая зона → Буферная зона → Полузагрязненная зона → Загрязненная зона.

Чистая зона (чистая территория / незагрязненная территория)

Офисы, основные раздевалки, комнаты отдыха, комнаты для документов, склады реагентов (невскрытые сырьевые материалы/вспомогательные вещества) и центральные диспетчерские; свободны от живых бактерий и экспериментальных образцов.

Буферная зона (зона перехода давления и герметичный изоляционный сердечник)

Вторичные раздевалки, шлюзы, проходные боксы и буферные помещения для дезинфекции служат физическими барьерами между зонами, регулируя перепады давления и обеспечивая дезинфекцию/стерилизацию персонала и материалов.

Полузагрязненная зона (переходная зона)

Коридоры, подготовительные помещения, зоны приготовления питательных сред и зоны очистки/предварительной обработки оборудования; предполагает потенциальный контакт с загрязняющими веществами, но исключает открытую работу с живыми бактериями.

Загрязненная зона (основная экспериментальная зона; высокий риск)

Микробиологическая инокуляция, анаэробное культивирование, размножение живых бактерий, выделение образцов, дозирование живых бактериальных продуктов и операции положительного контроля; включает в себя присутствие аэрозолей живых бактерий и загрязненных образцов.

Строгие принципы: прямое соединение чистых и загрязненных зон запрещено; все перемещения между зонами должны проходить через буферные/изоляционные зоны; для предотвращения перекрестного потока должны быть созданы отдельные пути для персонала, материалов и отходов.

II. Меры физической изоляции при зонировании (чистые и загрязненные территории)

1. Физическая изоляция посредством ограждающих конструкций (первичный барьер)

Непрерывная, воздухонепроницаемая герметизация стен, потолков и полов.

В чистых зонах используются сборные панели из цветной стали (50 мм/75 мм) со скругленными углами для устранения застойных зон; стыки полностью герметизируются нейтральным силиконовым герметиком для предотвращения проникновения аэрозоля.

В загрязненных зонах стены доходят до несущей плиты перекрытия, чтобы предотвратить проникновение воздуха через потолочное пространство; прокладка коммуникаций через стены строго запрещена, если в местах прокладки не обеспечено герметичное уплотнение.

Напольное покрытие представляет собой самовыравнивающуюся эпоксидную или полиуретановую смолу; оно бесшовное и непроницаемое, чтобы предотвратить протечки и перекрестное загрязнение бактериальными жидкостями между зонами. Требования к изоляции дверей

Между чистыми и загрязненными зонами отсутствуют прямые соединительные двери; обязательны буферные помещения со шлюзами.

Двери должны открываться в сторону зоны с более высоким уровнем загрязнения (Чистая зона ← Частично загрязненная зона ← Загрязненная зона).

Для зон повышенного риска загрязнения рекомендуется использовать герметичные двери с автоматическими доводчиками (которые обычно остаются закрытыми); предпочтительны двери с блокировкой (предотвращающие одновременное открытие обеих дверей в шлюзе).

Строго запрещено: окна в экспериментальных зонах, выходящие непосредственно наружу; общие проходы между чистыми и загрязненными зонами.

2. Изоляция за счет градиента перепада давления (физическая изоляция воздуха — критически важна)

Используйте контролируемые перепады давления, чтобы предотвратить обратный поток загрязненного воздуха в чистые зоны; стандартный градиент:

Чистая зона (+10–+15 Па) > Частично загрязненная зона (+5–+10 Па) > Буферный шлюз > Загрязненная зона (0 Па или отрицательное давление от -5 до -10 Па; отрицательное давление рекомендуется для работы с живыми микроорганизмами на открытом воздухе).

Помещения для работы с живыми микроорганизмами (загрязненные зоны) должны быть спроектированы с относительным отрицательным давлением, чтобы предотвратить распространение биоаэрозолей наружу.

Для того чтобы шлюзовой шлюз функционировал как буфер/барьер, перепад давления должен находиться между значениями в соседних зонах.

Независимые системы вентиляции: отдельные воздухообрабатывающие установки (ВУУ) для подачи и отвода воздуха в чистых и загрязненных зонах; отсутствие соединений воздуховодов. Отработанный воздух из загрязненных зон должен проходить через HEPA-фильтры перед сбросом на большой высоте; прямой сброс или рециркуляция в чистые зоны запрещены.

Установите системы мониторинга давления в режиме реального времени и сигнализации, чтобы своевременно предупреждать о дисбалансе давления и предотвращать перекрестное загрязнение, вызванное обратным потоком воздуха.

3. Изоляция потока материала: однонаправленный перенос; отсутствие пересекающихся путей.

Путь чистых материалов

Сырье/вспомогательные материалы и стерильные расходные материалы → Чистая зона → Люк для переноса буферного раствора → Загрязненная зона

Требования к перегрузочному люку: УФ-дезинфекция, блокировочный механизм и независимое управление с обеих сторон (чистая сторона против загрязненной стороны); произвольная двусторонняя перегрузка запрещена. Независимый маршрут транспортировки отходов (поток загрязненных материалов).

Загрязненные образцы, отработанные бактериальные культуры и загрязненные расходные материалы: Загрязненная зона → Буферная камера для отходов → Автоклавная камера → Внешний выход для удаления

✅ Оптимальное решение: Полностью отделить выход для отходов от входа для персонала, создав независимый коридор для отходов;

❌ Запрещено: Перевозить лабораторные отходы или нестерилизованные предметы через чистую зону по главному коридору для персонала.

Загрязненное оборудование нельзя перемещать обратно в чистую зону; все предметы, извлеченные из загрязненной зоны, должны быть предварительно стерилизованы.

4. Изоляция потока персонала: Однонаправленное перемещение персонала и обязательная смена/буферизация.

Стандартный однонаправленный поток персонала:

Снаружи → Первая смена одежды (снять повседневную одежду) → Чистый коридор → Вторая смена одежды (надеть одежду для чистых помещений) → Буферный шлюз → Полузагрязненная зона → Загрязненная экспериментальная зона

Выходной поток:

Загрязненная зона → Буфер дезинфекции → Буфер раздевания/снятия одежды в чистой комнате → Душ (необязательно для высокого уровня биобезопасности) → Первая смена одежды → На улицу

Основные моменты:

Отдельные раздевалки для чистых и загрязненных зон; нет общих раздевалок;

Персоналу запрещено возвращаться непосредственно из загрязненной зоны в чистую зону; они должны пройти этапы раздевания и дезинфекции.

Четко обозначьте направления потока стрелками и установите физические барьеры или перегородки, чтобы предотвратить съезды или встречный поток.

III. Меры изоляции для сточных вод, отработанного воздуха и твердых отходов

Изоляция сточных вод

Экспериментальные сточные воды из загрязненной зоны следует отбирать отдельно; перед сбросом в дренажную сеть необходимо проводить стерилизацию на месте; строго запрещать соединение чистых и загрязненных дренажных сетей; при наличии соответствующих условий следует устанавливать независимые канализационные трубопроводы.

Физическое зонирование для хранения твердых отходов

Используйте автоклавные пакеты с крышками внутри загрязненной зоны для немедленной герметизации у источника; временно храните отходы в буферном помещении для отходов; не складируйте загрязненные отходы в чистой зоне.

Изоляция оборудования

Выделите конкретное оборудование (пипетки, центрифуги, инкубаторы и т. д.) для конкретных зон; не перемещайте оборудование из чистой зоны в загрязненную зону; не перемещайте оборудование из загрязненной зоны в чистую зону без предварительной стерилизации. IV. Распространенные ошибки в планировке помещения

❌ Чистая офисная дверь открывается прямо в лабораторию с живыми бактериями;

❌ Отсутствие сквозных контейнеров; персонал перевозит образцы непосредственно между зонами;

❌ Зонирование обозначено только напольной разметкой, без физических перегородок;

❌ Общие системы вентиляции; рециркуляция воздуха из загрязненных зон;

❌ Персональные коридоры также используются для транспортировки отходов;

❌ Буферные помещения служат лишь проходами, не имеют запирающихся дверей и возможностей для дезинфекции.

V. Требования к системе управления биобезопасностью (GMP)

Создавайте и архивируйте блок-схемы для персонала, материалов, отходов и воздушных потоков для использования во время приемочных инспекций;

Разработать межзональные оперативные стандартные операционные процедуры (СОП), определяющие порядок передачи материалов и их ввода/вывода;

Проводить периодические проверки герметичности, проверку перепада давления и испытания герметичности защитной оболочки;

Используйте рабочую одежду и инструменты, предназначенные для каждой зоны, и применяйте цветовую кодировку для организации рабочего пространства.

VI. Рекомендации по упрощению внедрения

При планировке помещения следует уделить первостепенное внимание: разделите два торца — один для входа персонала, соблюдающего гигиену, а другой для выхода отходов;

Установите специальные шлюзы с отрицательным давлением в помещениях, где осуществляется работа с живыми бактериями высокого риска;

Обеспечьте постоянную герметичность защитной конструкции; загерметизируйте все отверстия для воздуховодов и инженерных коммуникаций;

Обеспечьте однонаправленный поток (без обратного потока) воздуха, персонала, материалов и отходов;

Используйте независимые системы вентиляции для разных зон; очищайте отработанный воздух из загрязненных зон с помощью HEPA-фильтров.