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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病）檢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呈現(xiàn)出擴散趨勢。為保障國內控制傳染病的突發(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品。我國現(xiàn)有生物安全防護技術與產品不能完全滿足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品，是國產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品。

2.2 主要研究內容

本項目將結合計算流體力學、計算傳熱學、計算傳質學和反應動力學研究，構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建模型的模擬計算結果進行驗證與完善，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構設計與制造技術；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權的生物安全防護成套技術與產品的支撐，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。