实验室生物安全PPT课件.ppt

生物实验室安全概况 生物实验室的安全管理 实验室生物危害的来源 生物实验室的相关设备 生物安全实验室的分级 生物实验室安全概况 实验室生物安全事件 1 马尔堡病毒 1967德国马尔堡病毒实验室感染事件 2 炭疽菌 1979年前苏联斯维尔德洛夫斯克炭疽菌泄漏事件 2003年以来SARS病毒感染传播事件 3 SARS 2005年 H2N2流感病毒样本风波 1978年 英国伯明翰医学院天花实验室感染 2011年 动物实验管理漏洞酿重大教学事故 东北农大学生感染布鲁氏菌病事件 2003年 美国得克萨斯理工大学鼠疫杆菌丢失 1998 2006年间 中国流行性出血热实验室感染事件频发 实验操作失误导致艾滋病毒感染 实验室生物安全事件 生物实验室安全概况 80 是不明原因的感染 20 感染的原因是明确的 80 是由工作人员操作失误引起的 20 是由设备故障引起的 导致感染最多的4种实验室事故溢出和泼洒针头和注射器锐器 碎玻璃动物或动物体外寄生虫的咬伤或抓伤 实验室感染概况 生物实验室安全概况 80 是不明原因的感染 大多数可能是感染性气溶胶在空气扩散 实验室工作人员吸入了污染的空气感染发病 实验室感染概况 生物实验室安全概况 气体介质称为连续相 通常为空气 微粒 particles 称为分散相 成分复杂 大小不一 粒径一般0 001 10 m 微粒为液体的称液体气溶胶 飞沫核气溶胶 粉尘气溶胶 两类微生物气溶胶对实验室人员都具有严重危害 其程度取决于微生物毒力 气溶胶浓度 气溶胶子大小 当时实验室内的微气候条件 研究发现 粒径 100 m的飞沫沉降很快 而粒径50 m的飞沫在0 4s内就扩散开了 粒径5 m飞沫核能够被呼吸道的粘膜捕获 相关概念和定义 生物危害Biologicalhazard 指有害或有潜在危害的生物因子对人 环境 生态和社会造成的危害或潜在危害 1 2 实验室生物危害 指在微生物和生物 医学实验室研究过程中对人 环境 生态和社会造成的危害和对环境造成的污染 3 实验室生物安全 对所在实验室的风险因子进行评估并制定相应的预防措施 避免危险生物因子造成实验室人员暴露 防止向实验室外扩散并导致危害的综合措施 4 生物安全实验室 是确保操作生物危险因子的工作人员不受实验对象的伤害 确保周围环境不受其污染 确保实验因子保持原有本性所采取综合措施的实验室 生物实验室安全概况 相关概念和定义 生物安全biosafety 生物安全定义的三个方面 6 1 人类的健康安全 2 人类赖以生存的农业生物安全 3 与人类生存有关的环境生物安全 1 致病微生物的实验室安全防护与管理 其主要目的是防止实验室工作人员感染 或意外泄漏导致环境污染和社区人群感染 2 现代生物技术的研究 开发 应用以及转基因生物跨国越境转移 可能对生物多样性 生态环境和人民健康产生潜在的不利影响 3 生命科学领域在研究 开发 应用及产业化过程中 在造福人类的同时 对生态环境所产生的不利影响 生物安全涉及到多个学科和领域 预防医学 环境保护 植物保护 野生动物保护 生态 农药 林业等 生物实验室安全概况 生物实验室安全概况 生物实验室的安全管理 实验室生物危害的来源 生物实验室的相关设备 生物安全实验室的分级 实验室感染大多由细菌 43 引起 其次为病毒 27 和立克次体 15 布鲁氏菌病 伤寒和Q热是最常见报道的实验室感染病原 3900例实验室感染的总病死率4 2 衣原体导致病死率最高 为7 8 实验室感染的病原微生物 实验室生物危害的来源 实验室感染的病原微生物 实验室生物危害的来源 全球最常见的实验室感染 1 细菌危害 炭疽杆菌 布鲁菌属 马鼻疽杆菌 肺炎衣原体 破伤风杆菌 伤寒沙门氏菌 鼠疫杆菌 结核分支杆菌 肉毒梭菌等 2 真菌危害 皮炎芽生菌 粗球孢子菌等 3 病毒危害 流感病毒 朊病毒 狂犬病病毒 SARS冠状病毒 痘病毒等 破伤风杆菌 实验室感染的病原微生物 实验室生物危害的来源 感染性微生物的危险度等级分类 实验室感染的病原微生物 实验室生物危害的来源 感染性微生物的危险度等级分类 实验室感染的寄生虫 实验室生物危害的来源 如利什曼原虫 疟原虫和弓形虫等 很少数量的寄生虫在人体内繁殖就会导致疾病 免疫受损者易感 实验室获得的感染可能无症状 白蛉属 黑热病 生物毒素及过敏原 实验室生物危害的来源 白喉杆菌产生的白喉毒素 肉毒杆菌产生的肉毒毒素 黄曲霉产生黄曲霉毒素等 尘螨是强烈的过敏原 可引起全身性过敏反应 多认为来自于尘螨的分泌物 排泄物 蜕下皮壳和死亡虫体 河豚 含有河豚毒素 TTX 神经毒素人食入豚毒0 5 3mg就能致死 秋水仙 生物碱 秋水仙碱也称秋水仙素 味苦 有毒 基因改构生物体 实验室生物危害的来源 转基因生物导致基因漂移 形成新的物种 破坏生态环境 基因污染形成超级杂草 超级害虫 诱发新病毒等 基因改造微生物的主要危害 毒性 过敏反应 营养问题 对抗生素的抵抗作用 对环境的威胁等 遗传修饰动物 与操作相关的实验室危害 实验室生物危害的来源 移液操作 实验室内的许多操作都能引起气溶胶化 接种操作 琼脂培养 深层培养 离心操作 注射操作 其他仪器 实验室生物危害的来源 可能产生危害的仪器设备及其操作 与操作相关的实验室危害 实验室生物危害的来源 可能产生危害的仪器设备及其操作 与操作相关的实验室危害 实验室生物危害的来源 可能产生危害的仪器设备及其操作 与操作相关的实验室危害 生物实验室的安全管理 实验室生物危害的来源 生物实验室的相关设备 生物安全实验室的分级 生物实验室安全概况 生物安全实验室的分级 与微生物危险度等级相对应的生物安全水平 操作和设备 生物安全实验室的分级 不同生物安全水平对设施的要求 a在环境与功能上与普通流动环境隔离 b取决于排风位置 c取决于实验室中所使用的微生物因子 d例如 观察窗 闭路电视 双向通讯设备 生物安全实验室的分级 根据生物因子危害程度和采取的防护措施 将生物安全防护水平 biosafetylevel BSL 分为4级 BSL 1 BSL 2 BSL 3 BSL 4表示 动物实验室以ABSL 1 ABSL 2 ABSL 3 ABSL 4表示 I级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物 II级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物 III级适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素 IV级适用于对人体具有高度的危险性 通过汽溶胶途径传播或传播途径不明 目前尚无有效疫苗或治疗方法的致病微生物或其毒素 生物安全实验室的分级 I级实验室 BSL 1 实验室结构和设施 安全操作规程 安全设备适用于对健康成年人已知无致病作用的微生物 如用于教学的普通微生物实验室等 普通建筑物 防节肢动物和啮齿动物 每个实验室设洗手池 宜靠近出口处 实验室门口设挂衣装置 个人便装与工作服分开 实验室各表面平整 易清洁 不渗水 耐腐蚀 实验台面防水 耐腐蚀 耐热 橱柜和实验台牢固 保持一定距离以便于清洁 如有可开启的窗户 应设置纱窗 保证工作照明 避免不必要的反光和强光 有适当的消毒设备 生物安全实验室的分级 II级实验室 BSL 2 实验室结构和设施 安全操作规程 安全设备适用于对人或环境具有中等潜在危害的微生物 满足BSL 1的要求 实验室门带锁并可自动关闭 门应有可视窗 应有足够的存储空间摆放物品以方便使用 在实验室内使用专门的工作服 戴乳胶手套 在实验室工作区域外有存放个人衣物的条件 建筑内应配备高压蒸汽灭菌器 在实验室内配备生物安全柜 设洗眼设施 必要时应有应急喷淋装置 通风 如使用窗户自然通风应有防虫纱窗 有可靠的电力和应急照明 必要时 设备用电源 实验室出口有在黑暗中可明确辨认的标识 生物安全实验室的分级 III级实验室 BSL 3 实验室结构和设施 安全操作规程 安全设备适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素 通常已有预防传染的疫苗 在建筑物中自成隔离区或为独立建筑物 由清洁区 半污染区和污染区组成 污染区和半污染区之间应设缓冲间 污染区与半污染区之间 半污染区和清洁区之间应设置传递窗 实验室内表面应光滑 耐腐蚀 防水 所有缝隙应可靠密封 防震 防火 围护结构外围墙体应有适当的抗震和防火能力 天花板 地板 墙间交角均为圆弧形且可靠密封 生物安全实验室的分级 III级实验室 BSL 3 不应有可开窗户 内设窗户应防破碎 防漏气 出入口处应采用防止节肢动物和啮齿动物的设计 独立的送排风系统以控制气流方向和压力梯度 送风口和排风口的布置对面分布 上送下排 送排风系统应为直排式 不得采用回风系统 应安装风机和生物安全柜启动自动联锁装置 相对室外大气压 污染区为 40Pa 并与生物安全柜等装置内气压保持安全合理压差 实验室所需压力设备不应影响室内负压梯度 实验室应设置通讯系统 实验记录等资料应通过计算机等发送至实验室外 清洁区设置淋浴装置 生物安全实验室的分级 III级实验室 BSL 3 医疗联系卡的推荐样式 生物安全实验室的分级 IV级实验室 BSL 4 实验室结构和设施 安全操作规程 安全设备适用于对人体具有高度的危险性 通过气溶胶途径传播或传播途径不明 目前尚无有效的疫苗或治疗方法的致病微生物及其毒素 生物安全实验室的分级 IV级实验室 BSL 4 目前 全球共有25个BSL 4生物实验室 其中中国的IV级实验室坐落于武汉 于2011年6月举行奠基仪式 还未有该实验室正式建成投入使用的新闻报道 参照BSL1 4实验室的要求 还应考虑动物实验过程产生的潜在生物危害的防护 应根据动物的种类 身体大小 生活习性 实验目的等选择专用于动物的生物安全柜 动物饲养设施 动物实验设施 消毒设施和清洗设施等 生物安全实验室的分级 实验动物设施 动物设施的防护水平 实验操作和安全设备汇总 动物设施生物安全水平 生物安全柜 生物安全实验室的分级 动物设施 一级生物安全水平 ABSL 1 一级生物安全水平的动物设施适用于饲养大多数经过检疫的储备实验动物 灵长类除外 关于这类动物应向国家权威机构咨询 以及专门接种了危险度1级微生物的动物 要求应用微生物学操作技术规范 GMT 动物设施 二级生物安全水平 ABSL 2 二级生物安全水平的动物设施适用于专门接种了危险度2级微生物的动物 需要进行下列安全防护 1 必须符合一级生物安全水平动物设施的所有要求 张贴生物危害警告标志 2 门必须向内开 并可以自动关闭 使用后 工作表面应用有效的消毒剂来清除污染 3 动物设施的现场或附近备有高压灭菌器 尽可能限制锐利器具的使用 4 动物笼具在使用后必须清除污染 动物尸体必须焚烧 5 在设施内必须穿着防护服和其他装备 离去时脱下 必须有洗手设施 6 如发生伤害 无论程度轻重 必须进行适当的治疗 所有人员必须接受适当的培训 生物安全实验室的分级 动物设施 三级生物安全水平 ABSL 3 三级生物安全水平的动物设施适用于专门接种了危险度3级微生物的动物 或根据危险度评估结果来确定 所有系统 操作和规程每年都需要重新检查及认证 需要执行下列安全防护措施 动物设施 四级生物安全水平 ABSL 4 1 必须符合一级和二级生物安全水平动物设施的所有要求 严格控制进入 2 设施必须通过由双门入口构成的缓冲间 以便与实验室的其他部分及动物房隔开 3 缓冲间内必须配备洗手 淋浴设施 必须采用机械通风 室内空气排出到室外前 必须经HEPA过滤 4 安装高压灭菌器 所有的防护服在洗烫前必须先清除污染 工作人员应进行适当的免疫接种 此类设施中的工作与四级生物安全水平的最高防护实验室中的工作有关 国家和地方的规章和规定必须协调以同时适用于这两种实验室 1 必须符合上述各级生物安全水平动物设施的所有要求 严格限制进入 禁止单独工作 2 工作人员接受过最高水平的微生物学培训 必须通过气锁缓冲室才能进入设施 3 设施必须安装带有HEPA过滤器的排风系统 配备传递气锁舱以供传递不能高压灭菌的物品 生物实验室的安全管理 实验室生物危害的来源 生物实验室的相关设备 生物安全实验室的分级 生物实验室安全概况 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 生物安全柜的要求 颗粒经HEPA过滤去除气流为层流气流有方向 HEPA HighefficiencyparticulateairFilter 高效空气过滤器 达到HEPA标准的过滤网 对于0 1um和0 3um的有效率达到99 998 HEPA网的特点是空气可以通过 但细小的微粒却无法通过 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 不同保护类型及生物安全柜的选择 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 一级生物安全柜 可开启前窗在负压下操作 表面风速在0 36m s 排出的气体经HEPA过滤 保护操作人员和环境 适用于要求生物安全等级1 2 3的工作 适用于样品不需保护的实验工作 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 二级生物安全柜 二级生物安全柜能够保护操作人员和实验室环境免受危害 二级安全柜也能够保护产品样本在微生物操作过程中免受污染 可分为A1 A2 B1和B2四种类型 二级A1型生物安全柜排出的空气可以重新排入房间里 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 二级生物安全柜 二级生物安全柜A2 B1和B2型 它们的差异 包括从前面的开口吸入空气的速度 在工作台面上再循环空气的量以及从安全柜中排出空气的量 安全柜的排风系统以及压力设置 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 二级生物安全柜 二级生物安全柜各类型的参数比较 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 二级生物安全柜 二级生物安全柜生物安全柜空气流向 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 三级生物安全柜 全封闭的 气密结构的通风柜 通过橡胶手套进行操作 柜内保持至少120Pa的负压 供气通过HEPA抽入内 外排的气流经过双层HEPA过滤或经HEPA后再经燃烧处理 三级BSC适用于BSL3 BSL4的生物实验 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 级 级以及 级生物安全柜之间的差异 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 生物安全柜放置 五个远离点 气流 门风扇空调开着的窗户人员活动频繁的区域摆放要求稳固的平台或支架两侧 后面和上端留30cm 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 生物安全柜的使用 操作者在移动双臂进出安全柜时 应该垂直地缓慢进出前面的开口二级生物安全柜前面的进气格栅不能被阻挡 放入柜内的物品应采用70 酒精来清除表面污染 所有物品应尽可能地放在工作台后部靠近工作台后缘的位置 并使其在操作中不会阻挡后部格栅 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 生物安全柜的使用 可产生气溶胶的设备 例如混匀器 离心机等 应靠近安全柜的后部放置 废弃物袋 盛放废弃吸管的盘子以及吸滤瓶等体积较大的物品 应该放在安全柜内的某一侧 被污染的区域 干净的物品 废弃物托盘 垃圾袋 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 生物安全柜的使用 在每次使用前后 要清除生物安全柜内表面的污染 工作台面和内壁要用消毒剂进行擦拭 所用的消毒剂要能够杀死安全柜里任何微生物 在使用生物安全柜时应穿着个体防护服 在进行一级和二级生物安全水平的操作时 可穿着普通实验服 红外电热接种环灭菌器 生物实验室的相关设备 生物安全柜 BiologicalSafetyCabinets BSC 对各级生物安全水平实验室的要求 生物实验室的相关设备 超净台 正压柜气流从顶部或底部经过过滤器后从操作区正面流向工作台面 被样品污染的气流排出柜外 没有循环气流 超净台保护样品不受污染 适用于普通实验室或1级生物安全水平中对人员和环境无保护要求的实验 生物实验室的相关设备 通风橱 是实验室 特别是化学实验室的一种大型设备 用途是减少实验者和有害气体的接触 通风橱是保护人员防止有毒化学烟气危害的一级屏障 它可以作为作为重要的安全后援设备 像在化学实验过程失败 化学烟雾 尘埃和有毒气体产生时有效排出有害气体 保护工作人员和实验室环境 生物实验室的相关设备 个人防护装备 生物实验室的安全管理 实验室生物危害的来源 生物实验室的相关设备 生物安全实验室的分级 生物实验室安全概况 实验室及其人员生物安全管理 按国务院令 第424号 病原微生物实验室生物安全管理条例 于2004年11月起施行 生物实验室的安全管理 实验室内设置和准入在主实验室内应合理设置清洁区 半污染区和污染区 非实验有关人员和物品不得进入实验室 在实验室内不得进食和饮水 或者进行其他与实验无关的活动 实验室工作人员 外来合作者 进修和学习人员在进入实验室及其岗位之前必须经过实验室主任的批准 生物实验室的安全管理 实验室工作人员资格和培训实验室的工作人员必须是受过专业教育的技术人员 在独立工作前须在中高级实验技术人员指导下进行上岗培训 达到合格标准 方可开始工作 实验室的工作人员必须被告知实验室工作的潜在危险并接受实验室安全教育 自愿从事实验室工作 实验室的工作人员必须遵守实验室的所有制度 规定和操作规程 三级和四级生物安全防护实验室的工作人员在开始工作前必须留本底血清进行有关检测 以后定期复查 如有疫苗必须进行免疫注射 实验室及其人员生物安全管理 按国务院令