Уханьский институт вирусологии управляет первой лабораторией P4 в материковой части Китая. Высокоуровневые «биолаборатории уровня P4» существуют лишь в единичных экземплярах в большинстве стран и часто считаются «авианосцами» вирусологических исследований. Эти объекты повышенной изоляции специализируются на изучении смертоносных вирусов, против которых нет профилактических вакцин или методов лечения, за что их прозвали «лабораторией дьявола». Глобальные биохимические кризисы в голливудских блокбастерах обычно берут свое начало именно в таких специализированных изоляционных комплексах.

На самом деле «лаборатория P4» — это не название объекта, а наивысший класс биологической безопасности. Лаборатория P4 представляет уровень биологической безопасности 4 (BSL-4), максимальную степень инженерной защиты биологической изоляции. В настоящее время биолаборатории P4 обеспечивают наивысший уровень биологической защиты для исследований крайне летальных инфекционных заболеваний, включая вирус Эбола, оспу и вспышки коронавируса. Чтобы обеспечить абсолютную безопасность, передовая инфраструктура лаборатории P4 была построена из антибактериальных чистых панелей.

Лаборатория P4 обеспечивает высочайшие стандарты защиты биологической безопасности, однако значительные капиталовложения и эксплуатационные расходы ограничивают строительство таких объектов во многих странах. В Cnsterilezoom, была внедрена концепция модульной системы чистых помещений для обеспечения надежной работы, повышения возможности вторичной переработки материалов, оборудования и компонентов чистых помещений, эффективного снижения энергопотребления при производстве и эксплуатации, а также минимизации инвестиционных рисков. Согласно имеющейся статистике, в настоящее время в мире насчитывается более 50 лабораторий биологической безопасности P4 по всему миру; помимо Китая, они созданы во Франции, Канаде, Японии, Германии, Австралии, Соединенных Штатах, Великобритании, Габоне (Институт Пастера), Швеции, Южной Африке и других странах и регионах.

Уханьская национальная лаборатория биобезопасности, работающая под управлением Китайской академии наук и Уханьского института вирусологии, является первым действующим объектом уровня P4 в Китае, широко известным как «Уханьская лаборатория P4».

Что именно представляет собой лаборатория биобезопасности уровня P4 и почему она обозначается цифрой 4?

Лаборатории биобезопасности делятся на четыре уровня изоляции в зависимости от степени опасности исследуемых патогенов: BSL-1, BSL-2, BSL-3, и BSL-4. Здесь BSL расшифровывается как Biosafety Level (уровень биобезопасности); более высокие уровни обеспечивают надежную защиту биоизоляции, позволяя ученым безопасно изучать более опасные и заразные агенты. Различные классы чистоты помещений лабораторий биологической изоляции требуют специализированного проектирования и протоколов безопасности. Объекты обозначаются как P1, P2, P3 и P4 на основе лабораторного оборудования для изоляции и средств индивидуальной защиты (где «P» обозначает protection — защиту).

Лаборатория уровня 1 биобезопасности (лаборатория P1) предназначена для хорошо изученных микроорганизмов, которые не представляют известного патогенного риска для здоровых взрослых людей. Работа с этими агентами низкого риска создает минимальную опасность для персонала лаборатории и окружающей среды. Следовательно, базовые лаборатории P1 не требуют специализированных барьеров биологической защиты, что позволяет проводить исследования безопасно с соблюдением стандартных микробиологических лабораторных практик.

Лаборатория уровня 2 биобезопасности (лаборатория P2) предназначена для микроорганизмов умеренного риска, которые представляют потенциальную опасность для персонала и окружающей среды. Лаборанты, работающие в чистых помещениях P2, должны пройти специальную подготовку по обращению с патогенами и проводить процедуры под надзором квалифицированного научного персонала.

Объект уровня биобезопасности 3 (лаборатория P3) предназначен для работы с патогенными микроорганизмами и токсинами, способными вызывать серьезные или смертельные заболевания у людей, передающиеся преимущественно воздушно-капельным путем. Воздействие через ингаляцию представляет серьезный и потенциально смертельный риск; тем не менее, для патогенов, с которыми работают на этом уровне изоляции, существуют эффективные медицинские методы лечения и вакцины.

Объект уровня биобезопасности 4 4, широко известный как «лаборатория P4», предназначен для исследований особо опасных патогенных микроорганизмов и их токсинов. Эти смертоносные агенты распространяются через аэрозоли или неустановленные пути передачи и в настоящее время не имеют проверенных вакцин или эффективных терапевтических средств лечения.

«Лаборатория P4» представляет собой наивысший уровень биологической изоляции, являясь передовым исследовательским комплексом, предназначенным для изучения тяжелых инфекционных заболеваний, таких как вирус Эбола, натуральная оспа и новые коронавирусы. Кроме того, любые неизвестные биологические образцы или предметы, доставленные из внеземной среды, требуют изучения в лаборатории P4.

Следовательно, «лабораторию P4» часто называют «авианосцем» вирусологических исследований. Поскольку опасные инфекционные агенты, исследуемые в «лаборатории P4», не имеют профилактических вакцин и устоявшихся методов медицинского лечения, ее также часто называют «лабораторией дьявола».

В «лаборатории P4» действуют строгие инженерные нормы и стандарты безопасности. Работая внутри лаборатории P4, исследователи носят костюмы с избыточным давлением, трудясь в условиях, удивительно похожих на условия для астронавтов внутри космической капсулы.

Стандартная планировка «лаборатории P4» включает зону переодевания, зону фильтрации, буферную зону, зону дезинфекции и центральную основную зону. Кроме того, по всему периметру изоляционного комплекса установлены высокоэффективные воздушные фильтры для поддержания строгой биологической изоляции.

По всей центральной зоне лаборатории установлено 10 двери лабораторного чистого помещения . Действительно, объект защищают десять последовательных барьеров доступа. Более того, внутренние семь дверей чистых помещений полностью сблокированы; если одна дверь чистого помещения закрыта не полностью, соответствующую дверь чистого помещения открыть невозможно, что предотвращает нежелательную циркуляцию воздуха.

Зона переодевания последовательно организована в виде внешнего чистого помещения для переодевания, чистого помещения с душевой и внутреннего чистого помещения для переодевания. Зона дезинфекции работает как химический душевой отсек, позволяя персоналу дезинфицировать внешнюю поверхность защитной одежды с избыточным давлением перед выходом из основной лаборатории. Все соседние двери доступа в центральной зоне оснащены автоматическими блокирующими устройствами, которые предотвращают одновременное открытие обеих дверей. Для материалов, изделий и оборудования, которые нельзя пронести через гардеробную для персонала, в стене главной лаборатории предусмотрен двухдверный автоклав, бак для замачивания при стерилизации, камера фумигации или передаточное вентиляционное окно, оснащенное стерилизующим устройством для безопасной передачи и дезинфекции.

Центральная лабораторная зона полностью укомплектована биологическими шкафами безопасности, низкотемпературными холодильниками, центрифугами, электротермальными шкафами для культивирования клеток, микроскопами, экспериментальными столами и блоками для работы с мелкми лабораторными животными. Непосредственно над шкафом биологической безопасности расположена тяжелая выхлопная труба диаметром около 0.5 метров, ведущая на крышу объекта и находящаяся под постоянным отрицательным давлением. Основные экспериментальные процедуры необходимо проводить непосредственно внутри шкафа биологической безопасности.

Все материалы и предметы, выносимые из лаборатории BSL-4 лаборатория должна быть простерилизована в автоклаве, надежно запечатана в герметичный прозрачный пакет, а затем передана в подготовительное помещение через передаточный шлюз для чистых помещений. При выходе из объекта BSL-4 персонала в центральной зоне необходимо тщательно дезинфицировать всё тело друг друга сверху донизу, прежде чем перейти в буферную комнату. Персонал снимает верхнюю защитную одежду, маски и внешние перчатки в буферной комнате, помещая их в стерилизационный контейнер или специальный стерилизационный пакет.

После закрытия двери чистой зоны лаборатории сотрудники снимают защитные очки и помещают их в передаточный шлюз чистой зоны для дезинфекции. Затем персонал проходит через дополнительное буферное чистое помещение перед возвращением в подготовительную комнату.

Здесь работники снимают все оставшиеся средства индивидуальной защиты, принимают душ в дезинфекционной ванной и покидают лабораторию. Лаборатория P4 функционирует в соответствии со строгими и сложными протоколами управления. Чтобы гарантировать абсолютную безопасность лаборатории BSL-4 вход строго ограничен для уполномоченного персонала с магнитными ключ-картами или системами контроля доступа по биометрии отпечатков пальцев, причем все входы и выходы регистрируются компьютерными системами.

Каждая «лаборатория P4» должна строго соблюдать протоколы безопасности, поскольку любое нарушение герметичности сдерживания патогенов может спровоцировать масштабные вспышки инфекционных заболеваний или создать риск использования террористами в качестве биохимического оружия, создавая реальный сценарий, похожий на голливудский биохимический кризис.

Записи показывают, что первая в Японии лаборатория BSL-4 лаборатория была создана в 1981, хотя после завершения строительства в ней работали исключительно с низкорисковыми патогенами, а проблемы операционной безопасности не были полностью решены до 2015.

В настоящее время, помимо Китая, к странам, эксплуатирующим официально признанные лаборатории уровня P4, относятся Франция, Канада, Япония, Германия, Австралия, США, Великобритания, Габон (Институт Пастера во Франции), Швеция и ЮАР. По неполным статистическим данным, более чем 50 «лабораторий P4» в настоящее время функционирует по всему миру.

В материковом Китае действуют две лаборатории биологической безопасности уровня P4: Уханьская национальная лаборатория биобезопасности при Китайской академии наук и Национальная лаборатория биобезопасности высокого уровня по борьбе с болезнями животных в Харбине.

После 2003 вспышки атипичной пневмонии (SARS) в 2003 году Китайская академия наук приняла решение начать строительство лаборатории P4. Уханьская лаборатория P4 получила официальное одобрение Национальной комиссии по развитию и реформам в 2005, став знаковым совместным проектом Китая и Франции в области общественного здравоохранения, медицинской науки и технологий.

В лаборатории были интегрированы технологии и оборудование лаборатории P4 в Лионе (Франция) для создания комплекса по тестированию особо опасных патогенов, включающего лаборатории биобезопасности клеточного уровня, исследовательские помещения для изучения новых заболеваний и хранилища патогенов (включая BSL-4, BSL-3, а также вспомогательные объекты, такие как подразделения BSL-2 общего назначения, лаборатории, помещения для разведения животных и сопутствующую инфраструктуру поддержки).

ноября 27, 2018 (2018-11-27), строительный проект Уханьской лаборатории P4 успешно прошел официальную приемку, став первой действующей лабораторией биобезопасности уровня P4 в стране. Концепция дизайна лаборатории аналогична конструкции «коробка в коробке» лаборатории P4 в Лионе, Франция. Технические специалисты инженерного отдела, отвечающего за возведение объекта, заявили, что полностью укомплектованная лаборатория P4 имеет 4-этажную подвесную конструкцию.

Снизу вверх: на первом этаже размещаются системы очистки сточных вод и жизнеобеспечения; на втором — основная лаборатория; в техническом межэтажном пространстве между вторым и третьим этажами проложены трубопроводные системы; на третьем этаже находится система фильтрации воздуха; а на верхнем этаже расположена система кондиционирования. Весь отработанный воздух выбрасывается только после прохождения двухступенчатых высокоэффективных воздушных фильтров. Твердые отходы обрабатываются в автоклавах, а жидкие — на специализированном оборудовании для обеззараживания сточных вод, что обеспечивает полное уничтожение патогенов и исключает утечку лабораторных возбудителей за пределы изоляции.

Внутри «коробки» площадь основной лаборатории на втором этаже составляет более 300 кв. метров. Планировка включает в себя 3 лаборатории клеточных культур, 2 лаборатории для животных, 1 комнату для вскрытия животных и дезинфекционную комнату. Все лабораторное экспериментальное оборудование работает безопасно и стабильно, выдержав экстремальные морозы и жару Уханя. Системы отопления и охлаждения полностью укомплектованы и функционируют, обеспечивая стабильное поддержание температуры в условиях от минус 10 °C до постоянной сильной жары в 40 , а вход в лабораторию занимает примерно 15 до 20 минут на человека.

Согласно официальному сайту Уханьской национальной лаборатории биобезопасности, в число сотрудников объекта входят исследователи Юань Чжимин, Ши Чжэнли и Сун Дунлинь; младшие исследователи Чжэн Дашэн и Хуан Янь; ведущие инженеры У Цзя и Тун Сяо; а также старший экспериментатор Чжан Хуацзюнь.

Кроме того, Национальная высокоуровневая лаборатория биобезопасности по профилактике и контролю болезней животных в Харбине построила одну из в мире 4 крупных лабораторных животных уровня биобезопасности 4 объекта.

Запущенная как 2004 проект, лаборатория завершила архитектурное проектирование и строительство в 2012, завершила приемку в мае и месяце 12 года 2015, и в месяце 7 , получил признание Китайской национальной аккредитационной службы по оценке соответствия (CNAS) в месяце 2018. Лаборатория может проводить все тесты на заражение животных, включая лошадей, крупный рогатый скот, овец, свиней и птицу, а также традиционных лабораторных животных, таких как мыши и обезьяны.

Лаборатория поддерживается Харбинским веритеринарным научно-исследовательским институтом Китайской академии сельскохозяйственных наук. Хотя в сообщениях СМИ она определяется как первая в Китае полностью независимая лаборатория биобезопасности по проекту, строительству и управлению, сама лаборатория официально не раскрывала и не подтверждала эту информацию.