生物安全概述-成都PPT课件.ppt

2020 3 17 可编辑 1 实验室生物安全概述 2020 3 17 2 内容 培训依据必要性相关概念生物安全实验室内涵病原微生物实验室生物危险生物安全发展概况建设生物安全实验室意义和原则重要法规和标准简介 2020 3 17 3 培训依据 财政部 卫生部关于补助公共卫生专项资金的通知财社 2005 169号 加强中西部地区基层卫生机构实验室生物安全能力建设项目 四川205万元 包括培训360人 29个县区疾控中心二级生物安全实验室设备配置补助 监督管理 2006 01 卫生厅文件川卫办发 2006 47号 项目县要求 各市州报名 省疾控中心负责项目规划 培训 考核和评估 2006 02 2020 3 17 4 培训依据 卫生厅 财政厅文件川卫办发 2006 83号 确定29个项目县的市州名额分配 明确省疾控中心负责全省培训工作 2006 03 卫生厅文件川卫办发 2006 224号 明确卫生厅负责全省病原微生物实验室生物安全管理 设立 四川省卫生厅病原微生物实验室生物安全专家组办公室 挂靠省疾控中心并明确职责 成员 29个项目县名单和要求 项目指导培训由办公室实施 2006 06 2020 3 17 5 培训依据 四川省疾控中心报送培训实施方案的报告 川疾函 2006 69号 卫生厅批准培训整体规划 并签定委托合同 2006 06 省疾控中心下发培训班通知 川疾函 2006 85号 2006 07 2020 3 17 6 必要性 2003年9月10日新加坡实验室SARS病毒感染事件2003年12月16日台湾实验室SARS感染事件2004年国家疾控中心病毒所实验室SARS感染事件 4月22日 6月1日 北京7例 安徽2例 隔离北京747人 病毒所161人 安徽117人 2020 3 17 7 必要性 1951 1965 1976 SulkinandPike调查了5000多个实验室 发现累计实验室相关感染3921例 病原微生物实验室获得性感染最常见的病原微生物有 肝炎布氏菌病肺结核野兔热 土拉弗氏菌 斑疹伤寒委内瑞拉马脑炎 VenzuelanEquineEncephalitis 2020 3 17 8 必要性 在3921例实验室相关感染中 对导致感染的原因分析发现 18 的实验室获得性感染是明确的 与已知的事故有关 82 的报告事例原因不明 但经后来研究分析不明原因的感染与实验室工作人员暴露于感染性气溶胶有关 旋涡震荡 超声震荡 匀浆处理 高浓度培养物的摔落和溅出 移液吹打 注射器操作等 2020 3 17 9 必要性 18 明确的感染事故中 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 2020 3 17 10 相关概念 1 实验室 进行科学实验 试验 的场所 根据实验对象 目的 任务 功能等不同 有不同的布局和要求 从事生物检测和研究相关工作的实验室称为生物学实验室 疾控机构常见的生物实验室有 大类可分为公共卫生实验室 疾病监测实验室 动物实验室等 根据学科或病原类别分细菌 病毒 真菌 寄生虫等实验室 根据方法或目的有病原检验鉴定实验室 血清学实验室 仪器鉴定室 分子生物学实验室等 生物实验室均涉及生物安全问题 2020 3 17 11 相关概念 2 生物因子 bio agents 一切微生物和生物活性物质 3 病原体 pathogens 病原体是能致病的生物因子 包括能够引发人和动物 植物传染病的生物因子 主要指致病微生物 在我国分为四类 条例 一 四类危害性递减 第一 二类称为高致病性微生物 4 生物危害 bio hazard 和生物危险 bio risk 生物危害是由生物因子形成的伤害 生物危险 bio risk 是生物因子将要或可能形成的危害 是伤害概率和严重性的综合 2020 3 17 12 相关概念 5 生物安全 biosafety 防护 是生物危害的反义词 是指避免危险生物因子包括偶然和有意的 对其他生物体包括实验室工作人员的伤害和对环境污染的意识与综合措施 实验室生物安全防护分为一级防护 屏障 和二级防护 屏障 6 一级防护 包括两方面内容 1 生物安全柜 biologicalsafetycabinet BSC 和类似的设备等 分成三个级别 2 个人防护装备 personalprotectiveequipment PPE 2020 3 17 13 相关概念 7 二级防护 是指实验室屏障设施 其建设分四种不同的构造 各种一级防护和二级防护的组合构成不同防护水平级别的实验室 BSL 1 4 2020 3 17 14 相关概念 8 实验室生物安全 指在从事病原微生物实验活动的实验室避免对工作人员及相关人员的伤害 对环境污染及对公众的伤害 对操作对象的污染等而采取的综合措施 包括规范的实验室设计和精心施工 正确的实验设备的配置 适合的个人防护装备的使用 实验人员的生物安全意识强化 严格管理 规范的操作规程 SOP 等实现其功能 常采用的三项技术措施或原理 样品隔离 定向流 消毒灭菌 建造具有BSL 1和BSL 2的实验室称为基础实验室 具有BSL 3防护水平的实验室被称为生物安全防护实验室 达到BSL 4水平的称为高度生物防护实验室 2020 3 17 15 相关概念 9 实验室相关感染 实验室工作人员从事实验活动时发生的与操作生物因子相关的感染 其危害除实验人员本身 也可能由此造成病原扩散 导致传染病流行 危害大小与生物因子有关 10 生物气溶胶 bioaerosol 气溶胶是指悬浮于气体介质中粒径一般为0 001 100 m的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系 分散相含有生物因子的称为生物气溶胶 2020 3 17 16 相关概念 11 生物危害 危险度 评估 当生物实验室准备开展实验活动时 应进行危险度评估 特别是活动涉及传染或潜在传染性生物因子时 危害程度评估应至少包括下列内容 生物因子的种类 已知的 未知的 基因修饰的或未知传染性的生物材料 来源 致病性 感染剂量 自然感染途径 实验室操作可导致的感染途径 在环境中的稳定性 操作时的浓度及量 宿主情况 动物实验数据 拟进行的操作 预防和治疗措施等 危害程度评估应由适当的有经验的专业人员进行 2020 3 17 17 相关概念 12 生物安全柜 bio safetycabinet BSCs 是直接操作危险性微生物时所用的箱形安全设备 是生物安全实验室必备的装备 保护使用者和环境 保护样品 按防护水平生物安全柜分为I级 II级 III级 II级的又分为4种类型 ClassIIA1 ClassIIA2 ClassIIB1和ClassIIB2 与之相关的是超净工作台 保护操作对象 正压 2020 3 17 18 相关概念 13 安全罩 safetyhood 即覆盖在生物医学实验室工作台或仪器设备上的内部空气压力低于环境压力的经HEPA滤器过滤的排风罩 以减少对实验室工作者和环境的危害 14 围场操作 enclose 是指操作有害生物因子时 用物理防护设备把病原微生物局限在一定的空间内 避免生物因子对人体的暴露和污染环境 2020 3 17 19 相关概念 15 高效空气过滤器 HEPAfilter 是指在额定风量和有效滤过面积及气流阻力在245Pa以下对粒子直径 0 3 m的粒子捕集效率在99 97 以上空气过滤器 最新ULPA 0 1 0 2um颗粒过滤率可达99 999 16 净化 cleaning 是指去除生物和非生物的所有类型污染的措施和过程 生物净化其方法可能是消毒 也可能是灭菌或是过滤除菌 2020 3 17 20 相关概念 17 气锁 airlock 和缓冲间 bufferroom 气锁是设置在气压不同的邻近二区之间的气压可调节的密闭小室 作为二区的过渡通道 18 缓冲间是设在生物安全实验室的清洁区与半污染区之间 或半污染区与污染区之间密闭室 具有通风系统 小室的两门互锁 功能 空气隔离 更衣换鞋 去污染和消毒淋浴等 2020 3 17 21 相关概念 19 清洁区 是指在正常情况下不可能有实验因子的污染的区域 如人员通道 前室 控制房 机房 洗涤室等 20 半污染区 是指在正常情况下只有轻微污染可能的区域 此区的功能是大量的准备工作 例如培养基 细胞 试剂的配制 低温冰箱的放置等 在此工作的人员要做好个人防护 如穿上一层防护服 戴口罩和手套等 21 污染区 是指操作实验因子的地方 BSL 3中心实验室 在操作过程中一定会有污染的区域 有潜在严重污染的可能 必须作好全部个人防护 2020 3 17 22 相关概念 22 传递窗 双门箱形设备 连锁门 有消毒装置 区域间或实验室间的物流通道 23 双扉高压蒸汽灭菌器 卧式双门互锁 一般安置于半污染区和清洁区之间 用于将污染区和半污染区内须灭菌处理的物品放置其中 经处理后从清洁区取出 2020 3 17 23 相关概念 24 实验室硬件和软件 硬件是指实验室的设备和个人防护装备 一级防护 和设施 二级防护 在高致病性病原微生物实验室中硬件要在性能上要求高 功能齐全 软件是指实验室的生物管理体系 包括组织机构 管理制度 操作规程 人员素质等 2020 3 17 24 相关概念 20 危险废物 hazardouswaste 即有潜在生物危险和可燃 易燃 腐蚀 有毒 有传染性 放射或其他破坏作用的废物 2020 3 17 25 生物安全实验室内涵 生物安全涉及的领域和学科实验室相关感染的因素微生物气溶胶防护的指导思想 2020 3 17 26 领域和学科 生物安全理论 气溶胶学 空气动力学等 物理防护 HEPA过滤 消毒与灭菌 屏障隔离 围场操作等 实验研究内容 微生物学 细菌 病毒 真菌 寄生虫 毒素 其他病原微生物 传染病学 流行病学 实验动物学 生物工程等 管理方面 法律法规要求及所涉及的管理部门建设规划 环境保护和环境评价建设 建筑和装饰工程 2020 3 17 27 实验室相关感染因素 主要原因 微生物气溶胶吸入 刺伤 割伤 皮肤 黏膜污染 食入 感染的实验动物抓 咬伤等 尤其是气溶胶最常见 也最危险 气溶胶特点 1 微小 漂浮 无色五味 无孔不入 暴露与感染不易发现 2 与传染病自然途径感染相比 实验室气溶胶感染症状不典型 难以及时发现和诊治 影响预防和控制进程 3 经呼吸道传播和感染的往往是高致病性微生物 常常易变异 抗原性 致病性等 4 远距离或较远距离传播 5 易在人与人 人与动物 动物与动物间传播 6 疫苗预防效果不佳 2020 3 17 28 气溶胶防护指导思想 避免或减少气溶胶的产生 规范操作 正确选择和使用仪器 器材和设备 强化人员培训 改进操作技术 接种过程 菌液转移 针头抽吸等 防止气溶胶扩散 围场操作 屏障隔离 定向流 有效消毒灭菌 有效拦截 防止气溶胶的吸入和暴露 有效的个人防护 2020 3 17 29 病原微生物实验室的生物危险 实验室气溶胶的种类实验室各种操作的危险性 2020 3 17 30 实验室气溶胶类别 液滴核 一类是 液滴核 Dropletnuclei 气溶胶 这种气溶胶的产生是由于外力作用于含有微生物的液体 如液体标本 培养液形成颗粒进入空气 较大的很快沉积在各种表面上形成了含有微生物的尘埃 较小的粒子水份很快蒸发形成 液滴核 成为非常小的颗粒 2 4 m 分散在空气之中 能够漂浮较长的时间和扩散较远的距离 2020 3 17 31 实验室气溶胶类别 干粉气溶胶 由于外力作用于干燥的培养物或尘埃粒子 悬浮于空气之中 形成粉尘气溶胶 其中包括微生物干燥过程的污染和再生气溶胶 经过现代技术加工的微生物干粉可以做到 低含水量 粒子大小适合 分散度强 极易被人体吸入感染 2020 3 17 32 气溶胶感染 粒径50 100 m的液滴很快沉降在各种表面上 如果沉降在伤口或粘膜上感染的机会很大 粒径10至50 m的飞沫可以扩散 但大部分不易吸入呼吸道 最终也是沉降 5至10 m粒子可随着吸入的空气进入气管 枝气管以上的呼吸道 造成一定危害 粒径 5 m的颗粒被人吸入后可以滞留在肺的深部 进行繁殖和扩散 其危害最大 2020 3 17 33 操作产生气溶胶的情况 Kenny曾用安德森空气微生物采样器 AndersenSampler 测定了一些实验室操作过程中产生微生物气溶胶颗粒的大小 结果发现 搅拌粉碎器产生的气溶胶颗粒中 粒径5 m的占80 其他操作如收取鸡胚培养液 用吸管吹吸 混均 离心悬液 超声波粉碎感染性材料 摔碎菌液瓶等所产生的微生物气溶胶颗粒 其平均粒子直径都 5 m 2020 3 17 34 细菌实验室感染途径 菌种皮粘吸入食入动物炭疽 百日 布氏 土拉 结核 类鼻 伤寒 梅毒 霍乱 鼠疫 2020 3 17 35 病毒实验室感染途径 病毒皮粘吸入食入动物汉坦 猴疱疹 HIV 拉沙 马堡 埃波拉 狂犬 乙丙肝炎 委马 2020 3 17 36 真菌和寄生虫 2020 3 17 37 实验室各种操作的危险性 产生气溶胶的操作 资料表明 对276种操作进行了测试 其中239种操作可以产生微生物气溶胶 占全部操作的86 6 2020 3 17 38 实验室各种操作的危险性 产生气溶胶的常见操作 接种吸液注射离心解剖微生物培养和划线培养 培养介质中 冷却 带菌接种环 燃烧带菌接种环 用吸管吹打混合微生物悬液 吸液管中菌悬液落在固体表面 排除注射器中的空气 从塞子中拔出针头 接种动物 2020 3 17 39 产生气溶胶的常见操作 针头从注射器上脱落喷出毒液 高速离心离心管破裂皮毛没有消毒或消毒不彻底刀 锯等操作血液喷发搅拌机 混合器 超声波仪和混合用的仪器 灌注和倒入液体 打开培养容器 感染性材料的溢出 真空冻干和过滤 接种鸡胚和培养物的收取 2020 3 17 40 操作一次可产生微生物气溶胶的严重程度 轻度 100个颗粒 玻片凝集试验 腹腔接种动物离心时离心管破裂倾倒菌毒液 局部不涂消毒剂打碎干燥菌种管 火焰上灼热接种环接种鸡胚和抽取培养液摔碎带有培养物的平皿颅内接种 试验动物尸体解剖打开干燥菌种安瓿 鸡胚接种用乳钵研磨动物组织搅拌后立即打开搅拌器盖 注入 倾倒 混悬毒液小白鼠鼻内接种 毒液滴落在不同表面上注射器针尖脱落喷出毒液从安瓿中抽取毒液 刷衣服接种环接种平皿拍打衣服打开培养容器的螺旋瓶盖 2020 3 17 41 其他因素 另外 一些在自然环境中可以繁殖的微生物 一旦进入实验室的空调或通风系统 污染了空调的冷却水 则可以形成更广泛的微生物气溶胶污染 除了实验室操作可以产生微生物气溶胶外 患有呼吸道传染病或皮毛上染有病原微生物的实验动物也可以产生微生物气溶胶 微生物气溶胶在一个实验室内产生后 还可以通过气流转移到同一建筑物的其他地方 甚至污染整个建筑物的空气 2020 3 17 42 实验室生物安全发展概况 国际 生物战剂研究导致大量实验室感染 美国 前苏联 日本等生物安全规范和管理 美国 加拿大 欧洲 澳大利亚等西方国家实施较早 软硬件完善 特别是在系统管理和实验室软件方面很规范 指南 1993年美国CDC NIH发布第三版 微生物和生物医学实验室生物安全手册 1999年发布第四版 被国际公认 2020 3 17 43 WHO指南 1983年WHO第一版 实验室生物安全手册 LaboratoryBiosafetyManual 1993年WHO发表了第二版 实验室生物安全手册 LaboratoryBiosafetyManual 2ndedition 2002年WHO又发表了 实验室生物安全手册 第二版的网络修订版2004年正式发布了第三版 2020 3 17 44 国内概况 SARS前 起步 军科院 第一个BSL 3 1987 国家CDC传染病所BSL 3 90年代后期 行规或指南 卫生部WS233 2002 微生物和生物医学实验室生物安全通用准则 2020 3 17 45 国内概况 SARS期间和之后 传染性非典型肺炎病毒研究实验室暂行管理办法 2003 05 06 医疗废物管理条例 2003 06 16 兽医实验室生物安全管理规范 2003 10 15 GB19489 2004 实验室 生物安全通用要求 2004 04 05 GB50346 2004 生物安全实验室建设技术规范 2004 08 03 中华人民共和国传染病防治法 2004年8月28日修订版 2020 3 17 46 国内概况 SARS期间和之后 病原微生物实验室生物安全管理条例 2004年11月27日 可感染人类的高致病性病原微生物菌 毒 种或样本运输管理规定 2005年12月28日 2006年2月1日实施 人间传染的病原微生物名录 病原微生物实验室生物安全环境管理办法 2006 05 01实施 CNAL AC30 2005 实验室生物安全认可准则 人间传染的高致病性病原微生物实验室和实验活动生物安全审批管理办法 2020 3 17 47 建设生物安全实验室的意义 病原微生物研究平台需要 国防需要 传染病预防和控制需要 动物疫病预防控制需要 出入境疾病控制需要 医院感染防控需要 参与全球传染病监测防控网络