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生物安全管理 北京大学医院丛衍芬 1 生物安全 一 概念防范 处理病原微生物及其毒素对人体危害的综合性措施 二 核心防感染 防扩散 三 目标保护实验室工作人员 社会公众和环境 2 四 综合性措施1 微生物危害评估2 安全设备 个体防护装置3 实验室的特殊设计和建设要求4 严格的管理制度和标准化的操作规程 生物安全 3 微生物 微生物是存在于自然界的一大群体形微小 结构简单 肉眼直接看不见 必须藉助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍 数千倍 甚至数万倍才能观察到的微小生物 4 微生物的分布 微生物在自然界的分布极为广泛 其中以土壤中最多 在人类和动 植物的体表 以及与外界相通的腔道中 亦有大量的微生物存在 5 微生物与人类的关系 绝大多数微生物对人类和动 植物是有益的 而且有些是必需的 如 固氮菌 酿酒 制醋 抗生素 人体的正常菌群 有少数微生物能引起人类和动 植物的病害 这些具有致病性的微生物称为致病微生物或病原微生物 6 病原微生物侵入机体后 生长 繁殖 释放毒性物质等 引起机体不同程度的病理改变的过程 称为感染或传染 细菌进入机体能否引起感染取决于两方面的因素 一是机体的的免疫力 二是细菌的致病力 其结局根据病原菌和宿主两方面力量强弱而定 感染 7 一 根据感染的来源分类1 外源性感染来自宿主体外的病原菌所引起的感染传染源 病人及带菌者 为主 患病及带菌动物2 内源性感染条件致病菌 感染的类型 8 二 根据感染发生的地点分类1 医院内感染2 社会感染3 实验室感染 感染的类型 9 感染的类型 三 根据感染的结果分类1 隐性感染当宿主的抗感染免疫力较强 或入侵的病菌数量不多 毒力较弱 感染后对机体损害较轻 不出现或出现不明显的临床症状 又称亚临床感染 10 感染的类型 三 根据感染的结果分类2 显性感染当宿主体抗感染的免疫力较弱 或侵入的致病菌数量较多 毒力较强 以致机体的组织细胞受到不同程度的损害 生理功能也发生改变 出现一系列的临床症状和体征 又称临床感染 11 感染的类型 三 根据感染的结果分类3 带菌状态有时致病菌在显性或隐性感染后并未立即消失 在体内继续留存一定时间 与机体免疫力处于相对平衡状态 带菌者 重要的传染源 12 感染途径 1 呼吸道 如肺结核 百日咳 2 消化道 如伤寒 霍乱 食物中毒 3 皮肤粘膜 4 血液 5 经节肢动物媒介 6 性传播 人 如破伤风杆菌 伤口 即粪 口途径 13 实验室相关感染 感染来源培养物和储存物实验动物标本被上述内容污染的物品 14 实验室相关感染 感染途径气溶胶吸入感染皮肤 粘膜接触感染食入感染 15 实验室相关感染 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 碎玻璃动物的咬伤或抓伤 16 实验室相关感染 敏感宿主免疫系统疫苗接种状况年龄必须有录用前或上岗前的体检 记录个人病史 并进行一次有目的的职业健康评估 根据需要提供主动或被动免疫 17 实验室相关感染 事例 1993年国内某医院报告225名医院工作人员HBV检测结果 医生护士 检验人员 其中检验人员感染率最高 阳性率为81 2 多为主观估计错误及操作失误引发 2003年新加坡 台湾SARS实验室感染事件2004年北京SARS实验室感染事件 18 通过微生物危害评估确定对象微生物应在哪一级的生物安全防护实验室中进行操作 制定相应的操作规程 实验室管理制度和紧急事故处理办法 必须形成书面文件并严格遵守执行 微生物危害评估 19 微生物的危害等级 危害等级分类的依据病原微生物的毒力传播方式和宿主范围具有的有效预防措施具有的有效治疗措施 20 微生物的危害等级 微生物的危害等级 分为四个等级 I级 个体和群体低危险是指在通常情况下不会引起人或者动物疾病的微生物 如大肠杆菌 肺炎球菌等 21 微生物的危害等级 II级 中等个体危险 有限群体危险能引起人或动物发病 但一般情况下对健康工作者 群体 家畜或环境不会引起严重危害的病原体 实验室感染不导致严重疾病 具备有效治疗和预防措施 并且传播风险有限 如沙门氏菌属 志贺氏菌属 霍乱弧菌 乙型肝炎病毒 流感病毒 麻疹病毒等 22 III级 高个体危险 低群体危险能引起人类或动物严重疾病 或造成严重经济损失 但通常不能因偶然接触而在个体间传播 或能使用抗生素 抗寄生虫药治疗的病原体 如炭疽杆菌 结核分枝杆菌 鼠疫杆菌 HIV 狂犬病病毒等 微生物的危害等级 23 IV级 高度的个体和群体危险能引起人类或动物非常严重的疾病 一般不能治愈 容易直接或间接或因偶然接触在人与人 或动物与人 或人与动物 或动物与动物间传播的病原体 如埃博拉病毒 拉萨病毒等 微生物的危害等级 24 实验室生物安全防护分级 一级生物安全防护实验室 简称BSL1或P1二级生物安全防护实验室 简称BSL2或P2三级生物安全防护实验室 简称BSL3或P3四级生物安全防护实验室 简称BSL4或P4一级最低 四级最高 25 实验室的分级 1 一级生物安全防护实验室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 不需要生物安全柜开放实验台 26 2 二级生物安全防护实验室适用于对人或环境具有中等潜在危害的微生物 级生物安全柜 防护服 生物危害标志开放实验台 实验室的分级 27 3 三级生物安全防护实验室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 HIV的研究 血清学实验除外 应在三级生物安全防护实验室中进行 级生物安全柜 特殊防护服 定向气流 外界 HEPA 清洁区 半污染区 污染区 HEPA 外界 生物危害标志 实验室的分级 28 4 四级生物安全防护实验室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 III级生物安全柜 正压服 定向气流 外界 HEPA 清洁区 半污染区 污染区 HEPA 外界 生物危害标志外出淋浴 污染物特殊处理 实验室的分级 29 安全设备 生物安全柜是最重要的安全设备 形成最主要的防护屏障 实验室应按要求分别配备 级生物安全柜 防护能力逐级提高 不得用超净工作台代替生物安全柜 30 超净台 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 31 级生物安全柜 只提供对操作者的保护 不对产品进行保护 气流从操作员处流入柜体高效空气过滤器 HighefficiencyparticulateairFilter HEPA 过滤的气体排放到环境中 32 对操作员和产品进行保护气流从操作人员处流入安全柜中HEPA过滤后的气体排放到环境中 级生物安全柜 33 A用于连接等臂长手套的舱孔B窗口C两个排风HEPA过滤器D送风HEPA过滤器E双开门高压灭菌器或传递箱F化学浸泡槽 级生物安全柜 手套箱 34 实验室防护服面部防护手套呼吸防护 个人生物安全防护装备 35 个人生物安全防护1 在实验室工作时 任何时候都必须穿着工作服 隔离服 连体衣或正压服 36 2 在处理完感染性实验材料和动物后 以及在离开实验室工作区域前 都必须洗手 3 在进行可能直接或意外接触到血液 体液以及其他具有潜在感染性的材料或感染性动物的操作时 应戴上合适的手套 手套用完后 应先消毒再摘除 随后必须洗手 个人生物安全防护 37 4 为了防止眼睛或面部受到泼溅物 碰撞物或人工紫外线辐射的伤害 必须戴安全眼镜 面罩 面具 或其他防护设备 5 严禁穿着实验室防护服离开实验室 如去餐厅 咖啡厅 办公室 图书馆 员工休息室和卫生间 6 不得在实验室内穿露脚趾的鞋子 个人生物安全防护 38 废弃物处置1 所有弃置的实验室生物样本 培养物和被污染的废弃物在从实验室中取走之前 应使其达到生物学安全 2 生物学安全可通过高压蒸汽灭菌或其他被承认的技术达到 39 废弃物处置3 可重复使用的物品和污染的器具应置于装有次氯酸钠1 10稀释液或其他合适的消毒剂的不锈钢容器内 然后进行高压蒸汽灭菌 清洗和再次灭菌 4 实验室废弃物应置于适当的密封且防漏容器中安全运出实验室 运输感染性物质时 应使用金属的或塑料材质的二层容器 40 消毒利用理化因素杀死物体或环境中病原微生物的措施 并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物 灭菌利用理化因素杀死物体上所有微生物的过程 包括芽胞 消毒与灭菌 41 防腐防止或抑制细菌生长繁殖的方法清洁通过除去尘埃和污秽减少微生物数量无菌不存在任何活菌 是灭菌的结果 无菌操作防止细菌进入人体或物品的操作技术 消毒与灭菌 42 1 高压蒸气灭菌法高压蒸气灭菌器是一个密闭 耐高压蒸锅 103 4kPa 1 05kg cm2 温度可达121 3 C 15 20min 可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微生物 一 湿热灭菌法 43 2 煮沸法100 C 5min杀死细菌繁殖体100 C 1 2h杀灭细菌芽胞加入2 碳酸钠沸点为105 防金属物品生锈 44 3 间歇蒸气灭菌法利用反复多次的流动热蒸气间歇加热以达到灭菌的目的 100 C 15 30min 37 C孵箱过夜 3次适用于一些不耐热的含糖 牛奶等培养基 45 二 干热灭菌法1 焚烧用于废弃物品或动物尸体等2 烧灼用于微生物学实验室的接种环 试管口等的灭菌 46 3 干烤利用干烤箱灭菌 160 170 C 2h 适用于高温下不变质 不损坏 不蒸发的物品 47 三 紫外线波长240 300nm的紫外线具有杀菌作用 其中以260 266nm最强 特点 紫外线穿透力较弱 对人体皮肤 眼睛有损伤作用 用途 一般只用于手术室等的空气消毒 或用于不耐热物品的表面消毒 48 四 化学消毒灭菌法 一 高效消毒剂1 含氯消毒剂 2 过氧化物消毒剂 3 醛类消毒剂 4 环氧乙烷 二 中效消毒剂1 含碘消毒剂 2 醇类消毒剂 三 低效消毒剂1 季铵盐类 2 氯已定 3 高锰酸钾 49 五 室内空气的消毒1 自然通风2 紫外线灯照射3 化学消毒法 1 15 过氧乙酸加热熏蒸或0 5 过氧乙酸喷雾 2 3 过氧化氢喷雾4 滤过除菌 50 六 手和皮肤的消毒一般应用肥皂刷洗 流水冲净 可消除手上绝大部分甚至全部细菌 当被病原微生物污染时 一般常用的消毒剂包括75 乙醇擦手或用0 2 0 5 洗必泰 0 1 新洁尔灭 0 5 1 过氧乙酸 3 5 来苏浸泡5 10分钟 51 实验室基本管理 1 实验室内的准入 1 非实验有关人员和物品不得进入实验室 2 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 3 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 52 在二级以上的生物安全防护实验室的入口明显位置处必须贴生物危害警告标志 并标明级别 53 实验室基本管理 2 实验室工作人员的资格和培训 1 实验室的工作人员必须是受过专业教育的技术人员 在独立进行工作前还需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 2 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 54 实验室基本管理 2 实验室工作人员的资格和培训 3 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 4 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