تلعب مختبرات الحيوان دوراً لا غنى عنه وحاسماً في مختلف المجالات مثل أبحاث علوم الحياة وتطوير الأدوية.بسبب إشراك حيوانات مختلفة وكائنات صغيرة مُسببة للمرض أثناء التجارب، المختبرات الحيوانية أيضاً تشكل مخاطر عالية للأمان البيولوجي.من المهم جداً ضمان تلبية هندسة المختبرات الحيوانية لمتطلبات حماية السلامة الحيوية لحماية سلامة الباحثين، حماية البيئة، وتسهيل التقدم السلس للبحوث العلمية.سيأخذك إلى استكشاف متعمق لحماية السلامة الحيوية في هندسة المختبرات الحيوانية.

I. التصميم العلمي والمنطقي للمرافق

1. إزالة المناطق

يجب تقسيم مختبرات الحيوانات بدقة إلى مناطق نظيفة ومناطق شبه ملوثة ومناطق ملوثة.وبالنسبة للباحثين لتغيير ملابس العمل و أخذ استراحة، مثل غرف خلع الملابس وغرف الاستحمام. يمكن إنشاء المنطقة شبه الملوثة كغرف عازلة أو ممرات ، والتي تعمل كانتقال بين المنطقة النظيفة والمنطقة الملوثة ،الحد الفعال من انتشار التلوثالمنطقة الملوثة هي المكان الذي يتم فيه إجراء تجارب على الحيوانات وتربية الحيوانات، بما في ذلك غرف تربية الحيوانات وغرف التشريح والمختبرات. على سبيل المثال،في مختبر الحيوانات لمؤسسة بحث علمية كبيرة، من خلال تقسيم منطقة واضح وعقلاني، لم تحدث حوادث السلامة البيولوجية بسبب الارتباك في المنطقة منذ إنشائها.

2تحسين تنظيم تدفق الهواء

تنظيم تدفق الهواء المعقول هو مفتاح منع انتشار الملوثات. يجب أن يكون الاتجاه المثالي لتدفق الهواء من المنطقة النظيفة إلى المنطقة شبه الملوثة،ثم إلى المنطقة الملوثة، وأخيراً يتم تفريغها في الهواء الطلق بعد تصفية عالية الكفاءة. وتشمل الطرق الشائعة لتزويد الهواء ومصدرات العادم أعلى إمدادات أسفل - مخرجات وأعلى إمدادات أعلى - مخرجات. على سبيل المثال،عند استخدام طريقة الطاقة العليا - الطاقة السفلية - الطاقة العازلة، توجد منفذات إمدادات الهواء في الجزء العلوي من الغرفة، مما يؤدي إلى إطلاق الهواء النظيف بالتساوي، بينما توجد منفذات العادم في الجزء السفلي من الغرفة بالقرب من الأرض.إفراغ الهواء الملوث بسرعةهذا يخلق منحدر تدفق الهواء المستقر في الغرفة، مما يقلل من خطر التلوث المتقاطع بين المناطق المختلفة.

3تعيين منحدر الضغط

لمنع المزيد من انتشار الملوثات من المنطقة الملوثة إلى المنطقة النظيفة ، من الضروري تحديد منحدر ضغط معقول. بشكل عام ، تحافظ المنطقة النظيفة على ضغط إيجابي ،المنطقة الملوثة تحافظ على ضغط سلبي، والضغط في المنطقة شبه الملوثة هو بين الاثنين. على سبيل المثال المنطقة النظيفة لديها ضغط جوي نسبي +20Pa، المنطقة شبه الملوثة لديها +10Pa،والمنطقة الملوثة لديها - 10Paهذا يخلق فرق ضغط بين المناطق المختلفة، يضمن تدفق الهواء في الاتجاه.منع انتشار الكائنات الدقيقة الضارة بفعالية.

إعدادات المعدات الموثوقة والفعالة

1خزانات السلامة البيولوجية

باعتبارها المعدات الوقائية الأساسية في مختبرات الحيوانات ، يتم تصنيف خزانات السلامة الحيوية إلى الفئة الأولى والفئة الثانية والفئة الثالثة وفقًا لمستويات الحماية.مستويات مختلفة مناسبة للعمليات التجريبية بمستويات مختلفة من المخاطرالخزانات الآمنة الحيوية من الفئة الأولى توفر الحماية للموظفين والبيئة فقط ويمكن استخدامها للتجارب التي تنطوي على الكائنات الحية الدقيقة مع مخاطر منخفضة معروفة.خزانات السلامة البيولوجية من الفئة الثانية هي الأكثر استخدامايمكنها حماية الموظفين والبيئة والعينات التجريبية، وتستخدم عادة في التجارب مثل زراعة الخلايا والتلقيح الميكروبي.الخزانات الطبقة الثالثة للسلامة الحيوية لديها أعلى مستوى من الحمايةفهي هياكل مغلقة بالكامل وهي مناسبة للتجارب التي تنطوي على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض العالية، مما يوفر حماية شاملة للسلامة للتجارب.

2معدات تربية الحيوانات

يُؤثر اختيار معدات تربية الحيوانات بشكل مباشر على صحة الحيوانات ودقة نتائج التجارب، ويرتبط أيضاً بالأمان البيولوجي.في نظام القفص ذات التهوية المستقلة (IVC)، كل صندوق قفص لديه قناة تهوية مستقلة، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال العدوى المتقاطعة بين الحيوانات في صناديق قفص مختلفة.كما أنه من المناسب للسيطرة على المعلمات البيئية داخل القفص، مثل درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء. بالإضافة إلى ذلك يجب أن تكون مواد القفص مقاومة للتآكل وسهلة التنظيف والتطهير. القفص الفولاذ المقاوم للصدأ ، على سبيل المثال ،أن تكون متينة ونظيفةمما يسهل تنظيف البراز الحيواني في الوقت المناسب ويقلل من خطر نمو الميكروبات.

3معدات التطهير والتعقيم

أجهزة التطهير والتعقيم الكاملة ضرورية لقتل الكائنات الدقيقة الضارة في بيئة المختبر وعلى المواد.والتي يمكنها القيام بعملية تعقيم عالية درجة الحرارة و عالية الضغط على المعدات التجريبية، وسائط الثقافة، وغذاء الحيوانات، وما إلى ذلك يمكن لجهاز تعقيم البلازما ذو درجة حرارة منخفضة من بيروكسيد الهيدروجين أن تعقيم بسرعة وكفاءة الأجهزة الطبية الحساسة للحرارة في درجات حرارة منخفضة.غالباً ما تستخدم أجهزة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية لتطهير هواء المختبر ولوحة الأشياءيضمن تنسيق معدات التطهير والتعقيم المختلفة السيطرة الفعالة على التلوث الميكروبي في جميع جوانب المختبر.

إدارة الموظفين الصارمة والمعيارية

1التدريب المهني وشهادة المؤهلات

يجب أن يخضع الموظفون الذين يدخلون مختبرات الحيوانات لتدريب مهني شامل ومنهجي، يشمل المعرفة بالأمان البيولوجي، ومهارات التشغيل التجريبي، وإدارة تربية الحيوانات، وما إلى ذلك.بعد التدريب، لا يمكن أن يكونوا مؤهلين للعمل إلا بعد اجتياز تقييمات صارمة وحصولهم على شهادات مؤهلات مناسبة.المختبر الحيواني لجامعة معينة يتطلب من جميع الموظفين الجدد المشاركة في تدريب قبل العمل لمدة شهر واحد و اجتياز الامتحانات النظرية والعمليةيمكن فقط لأولئك الذين يحصلون على درجات مؤهلة دخول المختبر للقيام بالعمل، مما يضمن أن لدى الموظفين القدرة على التعامل مع مخاطر السلامة البيولوجية من المصدر.

2استخدام معدات الحماية الشخصية

يعد ارتداء واستخدام المعدات الشخصية الواقية بشكل صحيح وسيلة مهمة للحماية الذاتية للموظفين.يجب أن يكون الموظفون في التجربة مجهزين بملابس وقائيةيجب أن يكون الملابس الواقية لها خصائص حاجزية جيدة لمنع اختراق الكائنات الحية الدقيقة بشكل فعال.يجب اختيار الأقنعة على أنها أقنعة وقائية طبية أو أقنعة N95 تلبي المعايير لضمان تأثير تصفية قطرات الهواء والكائنات الدقيقةيجب اختيار القفازات وفقًا لنوع العملية التجريبية. على سبيل المثال ، يتم استخدام قفازات اللاتكس للتجارب العامة.والقفازات المقاومة للمواد الكيميائية تستخدم في التجارب التي تنطوي على اتصال مع المواد السامة والضارةيمكن أن تحمي النظارات العين من سوائل جسم الحيوانات والهباء الهوائي وغيرها.يجب على الموظفين التجريبية اتباع إجراءات التشغيل بدقة لارتداء وإزالة المعدات الوقائية لتجنب التلوث الذاتي أثناء العملية.

3المعايير التشغيلية والاستجابة للطوارئ

صياغة واتباع إجراءات تشغيل تجريبية موحدة بدقة هو مفتاح الحد من حدوث حوادث السلامة البيولوجية.يجب أن تكون هناك إرشادات تشغيل مفصلة وواضحة لكل رابط، من استقبال الحيوانات وتربيتها وتشغيلها التجريبي إلى التخلص من النفايات.من الضروري اتباع الخطوات المحددة لتجنب رش السوائل الجسدية للحيوانعند التعامل مع النفايات الحيوانية ، من الضروري تصنيفها ووضعها في حاويات خاصة وإجراء معالجة التطهير والتعقيم حسب الحاجة.يجب على المختبر وضع خطة استجابة كاملة للطوارئبالنسبة لحالات الطوارئ المحتملة مثل هروب الحيوانات وتسرب الميكروبات، يجب أن يحدد بوضوح عملية الاستجابة للطوارئ وتقسيم المسؤوليات وتدابير المعالجة.وتنظم تدريبات منتظمة لضمان أن يمكن للموظفين اتخاذ إجراءات سريعة ومنظمة عندما يحدث حادث، وتقليل الخسائر والمخاطر.

الرابع: المراقبة والصيانة المستمرة والفعالة

1مراقبة البيئة

مراقبة المعايير البيئية للمختبرات الحيوانية بانتظام، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة، وفرق الضغط، ونظافة الهواء، ومحتوى الميكروبات.تركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة، مقاييس الضغط، عدادات جسيمات الغبار، عينات الميكروبات، وغيرها من المعدات لجمع البيانات في الوقت الحقيقي وتحليلها.بمجرد اكتشاف أن المعلمات البيئية تتجاوز النطاق المحددعلى سبيل المثال عندما تختلف درجة الحرارة والرطوبة عن القيم المحددة،فحص سريع للجهاز المكيف و إجراء الصيانةإذا تجاوزت نسبة الميكروبات المعيار، قم بتطهير المختبر وتحقيق مصدر التلوث.

2صيانة المعدات

صيانة معدات المختبر بانتظام لضمان أدائها المستقر وتشغيلها الموثوق بها. وضع خطة صيانة مفصلة للمعدات، وتحديد دورة الصيانة بوضوح.محتوى الصيانةعلى سبيل المثال، يجب اختبار سرعة الرياح بانتظام في خزانات السلامة البيولوجية، واستبدال مرشحاتها عالية الكفاءة، وخضوعها لتنظيف الخزانات وتطهيرها.يجب فحص الأوتوكلافات بانتظام من أجل صمامات السلامة، مقاييس الضغط، الخ، وتخضع لتنظيف التجويف واختبار أداء الختم.يجب الاحتفاظ بسجلات كاملة لصيانة المعدات لتتبع ظروف التشغيل وتاريخ الصيانة للمعدات.

3. تفتيش المنشأة

فحص المرافق المختبرية بانتظام، بما في ذلك سلامة هيكل المبنى، وإغلاق الأبواب والنوافذ، وسلامة خطوط الأنابيب والدوائر.تحقق من وجود شقوق في الجدران والسقفهل يمكن إغلاق الأبواب والنوافذ بشكل صحيح، وإذا كان هناك تسرب في أنابيب المياه والكهرباء والغاز.لأي منشآت تالفة أو مخاطر أمنية محتملة وجدت، إصلاحها وتصحيحها في الوقت المناسب لضمان أن مرافق المختبرات دائما في حالة تشغيل جيدة، وتوفير أساس صلب للأجهزة لحماية السلامة الحيوية.

حماية السلامة البيولوجية في هندسة المختبرات الحيوانية هو مشروع منهجي، يتضمن جوانب متعددة مثل تخطيط المنشأة، وتكوين المعدات، وإدارة الموظفين،ومراقبة وصيانةفقط من خلال السيطرة الصارمة على كل صلة يمكن تقليل مخاطر السلامة البيولوجية بشكل فعال وضمان التقدم السلس للبحوث العلمية.متخصصة في إنتاج معدات التطهير وتلتزم بتوفير حلول محترفة وموثوقة لحماية السلامة الحيوية لمختبرات الحيوان المختلفةالمساهمة في التقدم الآمن للبحث العلمي.