生物防护装备如何构筑阻挡微生物侵袭的屏障

致病微生物的研究、治疗和防控都是为了更好地保护人们的健康。为了使医护人员，科研工作者以及相关的工作人员不会受到伤害，为了防止化学试剂以及病原生物的泄露、流出以及扩散等引起的事故，科研人员面对这些物质进行研究工作时需要穿用防护装备。那么，防护装备到底是如何对人体起到保护作用的呢？

作者：日本理化学研究所 李卓思

防护装备的种类和级别

根据所从事活动的危险程度以及化学及生物危害的种类，所着用的防护装备等级也不相同。一般将其分为四个类别。

标准一：最为严格，需要全身着用化学防护服，并配置自给式空气呼吸器。同时还需佩戴化学物质处理用手套，穿着化学物质处理用鞋，且防护服需内装无线通讯设备和附带安全帽。

标准二：全身着用化学防护服，并配置自给式空气或者氧气呼吸器等保障呼吸的装置。其必备的装备包括：化学防护服（液体防护式密闭服），化学物质专用手套，化学物质专用靴子，自给式空气呼吸器或普通氧气呼吸器，无线通讯设备和安全帽。和标准一不同，尽管也同样需要全身着用化学防护服，但自给式空气呼吸器可以配置在防护服外侧。

标准三：着用化学防护服，配备自给式空气/氧气呼吸器或者防毒面罩。其必备的装备是：化学防护服（浮游固体粉尘防雾密闭服），化学物质专用手套，长靴，安全帽，呼吸器或者防毒面具。

标准四：工作衣，佩戴普通的N95或医用口罩，长靴，保护眼罩。

防护装备有效地保护了科研人员的健康

为了保护人类的健康，必须要研究那些最致命的微生物，如埃博拉病毒，SARS，艾滋病，新型冠状病毒（COVID-19）等以求治病和预防的良策。那么进行致命性病毒的科学研究难道不危险吗？当然危险。在研究设备或设施配套水准低下的地方，或者研究人员没有足够的安全意识和技术水平时，很容易发生感染。

历史上也确实有研究人员感染病毒的事例。2003年，新加坡国立大学研究生在实验室中感染SARS病毒。2004年，中国疾病预防控制中心的两名工作人员感染SARS病毒。这些事故本来都是可以得到避免的。

在实验室制度和设备完善的地方，即在规范的研究室，只要一切按照章程来，是非常安全的。不管是国际上还是国内，都对生物实验室有着非常严格的管理条例，不仅有设施的要求，日常的实验操作管理流程，整套的应急方案，还有对防护服着装的严格要求。

在生物防护等级最高的四级实验室里进行实验时，如果工作人员被暴露于病原生物，即可能引起感染。因此需要着用特殊的防护服，这个就是我们前文中提到的最严格标准一的正压防护服，空气从衣服内部供给，将实验室内的空气和衣服内的空气完全隔离，因此实验人员不会感染病毒。

但是在实验室中，如果不小心被接触过病毒的注射器刺伤，正压防护服因针刺破损，则有可能感染病毒。在四级实验室设立50年以来，在全世界各地共发生过6起针刺事故（意大利，美国，俄国，德国，旧苏联），无论哪起事件，都没有将病原体外泄，也没有感染研究者以外的人员。一旦发生实验人员由于操作不当，病毒出现泄露可能的情况下，会马上进行隔离检查。

普通级别的防护装备有效地保护了相关工作人员的安全

在疫情发生时，有很多工种的工作人员为了我们的健康而在前线拼搏。其中有医疗从业人员如医生，护士，急救队员等，有维持社会功能的相关从业人员如警察，机场职员、保安等。针对一些致命性的传染病，如埃博拉病毒、SARS以及2019年年底爆发的新型冠状病毒等传染病，工作人员们通过着用个人防护器具就可以有效地预防由患者引起的二次污染。

例如，传染病一旦流行，就会有“飞沫感染”和“接触感染”的危险。那么，作为抗感染的防护装备尤其是防护服，需要什么样的功能呢？最重要的是“防护性能”。另外，“耐久性”、“舒适性”也是重要的要素。防护服采用独特纤维结构组成的无纺布,对致病原有出色的屏障性能。另外，因为有表面平滑性，并且实施了防静电处理，病原菌很难附着于其表面。此外，具有耐用性的坚韧素材也可以有效防止工作人员在工作时的“磨损”、“裂”、“绊倒”、“剥落”等情况下发生的破损。

一般预防感染症的防护装备往往采用上述的标准三以及四的配备。

首先需要格外注意的是对于脸部的保护。由于冠状肺炎病毒，埃博拉出血热等病毒会通过接触传染而传播，因此工作人员必须防护经由眼粘膜，口鼻等处的接触传染。为此需要采用能与脸部皮肤完全密闭，难以起雾，能调节长短的眼罩。对于鼻以及口腔粘膜的保护，需要采用具有耐水性，单次使用，与皮肤密闭，且不容易损坏的N95标准的口罩

其次，防护服一般只能单次使用，且为了预防病原体和有害粉尘，需要将全身及四肢全部覆盖。防护服还应具有耐水性，能够防御血液媒介性病原体，采用能够容易检出污染的白色或浅色材质。一些高档产品还会对接缝进行封胶加工，以提高了其防护效果。

对于头部的保护，如果防护衣不覆盖头部，需要另外配备头部防护罩，头部防护罩需要具有耐水性、单次使用、开口处不具有伸缩性、有到防护衣的衣领部位的长度、可调节以及一旦着用作业时不会动的特征。

正是由于科技和工业的进步，防护装备材料和性能越来越好，相关工作人员在工作时也得到了有效的保障。但是我们仍然希望，世界上没有传染病，没有生物和化学灾害，人们不再需要使用防护装备。

参考文献：

日本长崎大学感染症和BSL4（高度安全实验室）设施的安全性

https://www.ccpid.nagasaki-u.ac.jp/bsl4/faq/q3/

http://www.sts-japan.com/information/regulation/bc.html

http://www.sts-japan.com/information/prevention/communicable_disease.html

http://dl.med.or.jp/dl-med/kansen/ebola/ebola_bougu.pdf