高等级病原微生物实验室生物安全防护技术与产品1项目基本情况



高等级病原微生物实验室生物安全防护技术与产品1项目基本情况

项目名称：高等级病原微生物实验室生物安全防护技术与产品

项目类型：国家重点研发计划

项目编号：2016YFC1201500

项目负责人：李韡教授

项目牵头单位：天津大学

项目参与单位：复旦大学、南京工业大学、江苏警官学院、上海开纯洁净室技术工程有限公司、上海海泰金生安防技术有限公司、苏州市苏杭科技器材有限公司、中国食品发酵工业研究院、上海弗鲁克科技发展有限公司、上海欧嘉实业有限公司

项目起止年限：2016年07月至2018年12月

2 项目概述

2.1 研究背景

高等级病原微生物实验室是生物安全级别最高的防护实验室，是从事高致病性病原微生物（通常能引起人或动物的严重疾病）检测和科学研究的重要技术平台，也是保护实验室工作人员不被感染、外界环境不受污染的防护屏障。近年来，强致病性微生物引发的烈性传染病在全球范围内呈现出扩散趋势。为保障国内控制传染病的突发事件应急安全以及提升生物国防实力的重大需求，世界各国开始加紧建设高等级病原微生物实验室（包括BSL-3、BSL-4及ABSL-3、ABSL-4）生物安全防护技术与产品。我国现有生物安全防护技术与产品不能完全满足BSL-4级别需求；因此，研发高等级生物实验室生物安全防护技术与产品，是国产化高等级病原微生物实验室建设、“一带一路”向西开放生物安全屏障、突发事件应急安全保障的需求。

本项目拟在前期10余项国家、省部级生物安全技术与产品项目成果基础上，借鉴化工过程强化思想，研发高等级病原微生物实验室初级屏障、气密防护、高效过滤、消毒灭菌等关键装备的精准设计，以实现产品创新，形成高等级病原微生物实验室防护成套技术与产品。

2.2 主要研究内容

本项目将结合计算流体力学、计算传热学、计算传质学和反应动力学研究，构建高等级病原微生物实验室生物安全防护关键设备的数学模型，并通过先进的实验测试方法对构建模型的模拟计算结果进行验证与完善，为关键设备的精准设计与优化提供有效工具；将研究密封面微泄漏控制规律，为研制无泄漏气密防护产品提供理论支撑；揭示过氧化氢形成氢氧自由基的机理，为研制高效气态过氧化氢消毒灭菌设备提供指导。本项目研究将突破现有技术瓶颈，形成如下关键技术：①微生物、中动物手套箱式生物隔离器构建技术；②手套箱与外界或箱间无泄漏无污染传递技术；③符合BSL-4要求的正压防护服制备技术；④基于仿生原理的无泄露密封结构设计与制造技术；⑤无泄漏实时在线逐点扫描过滤性能监测技术；⑥低风阻、高拦截性能的过滤元件构建技术；⑦双级过滤高效空气过滤装置原位密闭快速灭菌技术；⑧“气态过氧化氢发生-浓度监控-空间消毒”的成套灭菌消毒技术。

2.3 预期目标及其效益

本项目将研制出：①高等级病原微生物、中动物手套箱式生物隔离器，无泄漏无污染传递的箱间连接器和正压防护服3种生物安全初级屏障关键装备；②生物密闭门、双阀片生物安全密闭阀、隔壁式生物隔离盒3种无泄漏气密防护产品；③符合BSL-4要求的在线逐点扫描实时监测、自动报警并隔离消毒灭菌的双级过滤高效空气过滤装置；④无液滴夹带的高效汽化过氧化氢消毒机。

这些研究成果将为真正实现高等级病原微生物实验室（BSL-4）生物安全防护设备的国产化提供技术保障，提高我国应对病原微生物污染的能力和卫生防疫水平，以及我国对生物恐怖事件现场、突发公共卫生事件现场、生物安全实验室及其他生物污染场所的消毒水平，为国家安全、社会稳定和卫生防疫提供强有力的技术和装备支持。为“生物安全关键技术研发”重点专项推动我国生物安全科技支撑能力达到国际先进水平的目标，提供具有自主知识产权的生物安全防护成套技术与产品的支撑，而且能够促进提升我国国民健康生活水平、居住环境卫生状况的大宗民用设备的制造水平。

本项目研发的多功能手套箱式生物隔离器、防护服、气密防护产品、生物安全负压实验室的排风检漏监测先进性技术与装置、气体过氧化氢消毒技术及装备，不仅可应用于高等级病原微生物实验室，还可以用于医院手术室、传染病房等有病毒、传染病菌排放污染的场所，市场应用前景广阔。

李韡，教授。E-mail：liwei@tju.edu.cn。