【转帖】生物实验室之设计探讨

省部重点实验室

2011/03/20

私聊

生命科学仪器综合讨论

生物实验室之设计探讨

生物实验室之设计探讨壹、前言实验室因研究标的及所需设备之不同有所差异，其种类可依实验研究时所使用危险性质、常使用物质、设备数量之多少、工作行为种类、特殊需求、实验室内外对安全健康所产生之互相影响有所区别；实验室设置必须先与使用者及工安人员讨论，而如何组成一实验室工作羣且选择由何种特别实验室加入则是一个非常重要的课题，且需在设计阶段内完成；以下所讨论实验室类别属于与生物实验研究相关之实验室。去年大陆、香港、台湾所流行之严重急性呼吸道症候群-SARS病毒，从其快速传染、致命而引起之严重流行病；只有在次高的BL3或最高的BL4等级实验室才可以作安全处理及研究，以保证研究人员及实验室附近环境安全，而此次SARS病毒不但造成社会极度恐慌及经济萧条，以致整个国家及社会付出很高代价，因此生物实验室之设计有其重要性。对于实验质量及安全防护要求较高之生物实验室设计，从前国内只能仰赖先进国家之专业顾问协助，其所需咨询费用相当高，所得到信息通常只是最后之设计成果，而不能充分了解其设计缘由及细节，因此国内必须建立自主之生物实验室设计能力并藉由不断吸收及接触国外新知，且和相关使用者经常讨论成长，以提升国家生物技术之质量。贰、生物实验室种类生物实验室依研究生物物品之安全等级分级，依据美国疾病管制局Centers for Disease Control and Prevention (CDC)将生物实验室安全由低至高分为BL1、BL2、BL3、BL4 四个主要等级（详表一），建筑部目标所执行项目管理之工作国家卫生研究院竹南院区工程及荣民总医院医学科技大楼工程都为BL2等级以上生物实验室，其中小部份为需较高安全之BL3等级。表一、生物实验室安全分级说明

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2006-11-14 15:52:21生物实验室包括化学、毒物、辐射、生化、细胞生物、显微镜、病毒、免疫、生理、病理及临床研究实验室等，通常一般生物研究人员应可容易接近动物实验室及临床医疗中心。一般生物实验室依空间特性装修方式大致可分为「湿式实验室」、「干式实验室」及「干湿式结合实验室」，其分类说明（详表二）。生物实验室包括化学、毒物、辐射、生化、细胞生物、显微镜、病毒、免疫、生理、病理及临床研究实验室等，通常一般生物研究人员应可容易接近动物实验室及临床医疗中心。一般生物实验室依空间特性装修方式大致可分为「湿式实验室」、「干式实验室」及「干湿式结合实验室」，其分类说明（详表二）。表二、实验室依空间特性装修方式分类

种类	空间特性	实验室名称
湿式实验室	工作上会使用溶剂、生物材料、实验台、水槽、化学排烟柜、生物安全柜。	化学、毒物、辐射、生化、细胞生物、组织培养、病理、厌氧室、发酵、有机化学、物理化学
干式实验室	工作上会使用计算机、电子或较大仪器。	计算机及分析区域、电子显微镜室、生物工程实验室和显影室
干湿式结合实验室	许多特殊机能实验室需要特殊分析和观察空间在干式实验室内进行，而样品准备则通常在相连接之湿式实验室完成。	电子生理及生物医学、电子显微镜、共焦显微镜、激光、核磁共振摄影、核磁共振仪、X光、质量光谱测光、流式细胞测量、自动化设备

一、湿式实验室工作上会使用溶剂、生物材料、实验台、水槽、化学排烟柜、生物安全柜，一般湿式实验室配备完整管线设施，包括去离子水、逆渗透水、冷热水、废弃物、通风口、二氧化碳、真空抽吸、有压空气、洗眼设施、安全淋浴、天然瓦斯、电话、网络、计算机。任何湿式实验室使用生物样品，必须保留一区域作为储藏医疗病理之废弃物，并在每一模矩内提供充分实验桌子下方的空间，以供医疗病理废弃物储存柜设置，实验室如使用辐射物质则需要一储藏区域储藏多个辐射废弃物桶，包括储藏固体及液体废弃物，一般大部份生物医学研究都需要使用冰及干冰。（参图一）

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2006-11-14 16:00:25图一湿式实验室通常工作区域及桌子区域，需要矮的实验台桌子下方的空间或可调整弹性桌面空间，这些区域通常会使用大量计算机及必须追加之冷却空调、电力、不断电动力及通讯网路等设施。（一）普通及分析化学实验室普通及分析化学实验室（参图二）从事研究实验包括化学物之混合、加热、冷却、蒸馏、蒸发、稀释及反应，这些工作可在开放实验台上或排烟柜操作，所需分析设备如分光光度计（spectrophotometer）（参图三）、瓦斯、液态层析计（chromatograph）等，分析化学实验室常会使用一些有害物品，包括高毒性、挥发液体、粉体、有压可燃气体。虽然毒性物质分析过程可分解成无毒性合成物，但在分析操作上仍为有毒状态，通常不建议分析化学实验室操作极毒化学物，如致癌、致命易爆炸等化学物及较高放射性物质等。

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2006-11-14 16:00:30 图二化学实验室图三分光光度计分析化学实验室需要设有多个至少1.2m宽以上之化学排烟柜及提供区域排风，物品储柜及实验室应可上锁。

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第1楼2011/03/20

（二）毒物实验室毒物实验室是作为操作包括致癌、致命极毒化学物，虽然有些化学物毒性并未达到此标准，但根据实验时之使用量及操作方式也常被要求必须在此实验室内进行，虽然操作方式类似普通及分析化学实验室，但在安全考虑需要更加严格，毒物实验室必须提供工作者更衣及淋浴设备，且实验室应采用不渗透、易清洁如涂环氧基树脂漆及适当处采用不锈钢材质，地板则可采无缝地砖或涂环氧基树脂漆，且所有灯具应填缝防潮防水。实验室应设置洗手槽，可设于更衣淋浴空间内，并考虑脚控或红外线自动控制，入口处贴有禁止进入标志，最好装置隔离门并附设置观景窗，而在使用及储藏可燃溶液处之外墙建议装置大型防爆窗。有些具高毒性物质需要完整封闭及抽气工作空间，因此必须有手套箱设备，建议进排气装有HEPA滤网设施。在从事称重、操作及分析高毒性化学物之仪器时，应在每一可能位置设置定点（区域）排气，所有设备储藏高毒性物质如储藏柜、冰箱之储藏空间应装置排气设备以防止毒性集中，从排烟柜、手套箱（参图四）、定点排气之排气需经第一道HEPA滤网过滤，及第二道装活性炭吸收有毒蒸汽，毒物实验室应设置于实验室区之气流末端处，而气流方向应有感应器监测及声音或视觉警报器，对异常状况将会发出警告。 750) this.width = 750;attachimg(this, 'load');" imageid="1248" />

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第2楼2011/03/20

（三）辐射实验室为处理物质会放出离子辐射，藉由伽马、中子、X光能量所放出电磁波之直接辐射，或消化吸收会放出离子辐射微粒物质如α、β射线，通常有标示辐射同位素之化学物可能为固体、液体或气体状态，虽然辐射实验室可操作一般化学实验，但原则上不鼓励在此实验。辐射实验室（参图五、六）操作与一般化学分析实验室类似，但当使用辐射物质及产生辐射设备，必须提供额外安全操作，通常辐射实验室操作不包括动物研究及生物样品，也不包括产生非离子辐射如激光及紫外线辐射。离子辐射实验室应有特别进出管制，有些辐射实验室会设置工作者更衣淋浴设备，而能量释放设备应远离入口及主要走道，如操作时只需要使用手套及实验衣，则可免设淋浴设备，实验室应采用不渗透、易清洁如涂环氧基树脂漆及不锈钢材质，地板可采无缝地砖及涂环氧基树脂漆，且所有灯具应填缝防潮防水。实验室应有洗手槽，可设于更衣淋浴空间，可考虑脚控或红外线自动控制，入口处应贴有禁止进入标志，最好装置隔离门并附有观景窗。建议使用定风量排烟柜，因为基本上系统操作需要不断的空气清净，辐射实验室使用易挥发及粉末状辐射物质，需要完整封闭及抽气工作空间，因此必须有手套箱设备，箱内保持负压，应在每一可能位置设置定点（区域）排气. 750) this.width = 750;attachimg(this, 'load');" imageid="1249" /> 1089.jpg(10.62 K)
2006-11-14 16:26:18