人民卫生微生物学第8版第五章 微生物实验室生物安全.ppt

卫生微生物学,王晓霞兰州大学公共卫生学院王迎晨哈尔滨医科大学公共卫生学院,第五章微生物实验室生物安全,目录,第一节微生物实验室生物安全概述,第二节生物因子和生物安全实验室分级,第三节生物安全实验室运行,第四节微生物实验室生物安全的应用及研究前景,01,02,03,04,重点难点,生物安全的概念生物因子的概念与分级生物安全实验室的概念与分级各级生物安全实验室操作规范,第一节微生物实验室生物安全概述,1.生物安全（biosafety）广义的生物安全是指避免由于对具有感染力的有机体或遗传改良有机体的研究和商品化生产而对人类的健康和安全以及对环境的保护带来的风险，尤其是外来物种的侵入及转基因物种的产生、转移及应用等。2.实验室生物安全（laboratorybiosafety）是指实验室的生物安全条件和状态不低于容许水平，可避免实验室人员、来访人员、社区及环境受到不可接受的损害，符合相关法规、标准等对实验室生物安全责任的要求。3.实验室生物安全保障（laboratorybiosecurity）是指单位和个人为防止病原体或毒素丢失、被窃、滥用、转移或有意释放而采取的安全措施。,（一）生物安全相关术语,第一节微生物实验室生物安全概述,4.实验室生物安全防护（biosafetyprotectionforlaboratories）是指实验室工作人员所处理的实验对象含有致病的微生物及其毒素时，通过在实验室设计建造、使用安全防护设备和个体防护措施、严格遵从标准化的工作及操作程序和规程等方面采取综合措施，确保实验室工作人员不受实验对象侵染，确保周围环境不受其污染。5.生物安全实验室（biosafelaboratory）是指通过防护屏障和管理措施，达到生物安全要求的生物实验室和动物实验室。6.微生物实验室获得性感染（microbiologicallaboratoryacquiredinfection）是指与微生物实验室有关的感染。,第一节微生物实验室生物安全概述,（一）生物安全相关术语,第一节微生物实验室生物安全概述,1.1909年，美国病理学家霍华德泰勒立克次在研究落基山斑疹热时不幸感染斑疹伤寒去世。2.1967年，在德国马尔堡的一家微生物学实验室发现了出血热病毒感染事故，导致37人感染，其中7人死亡。3.1979年，前苏联叶卡捷琳堡的一家微生物学研究机构发生炭疽杆菌泄露事故，导致79人感染，其中64人死亡。4.2004年，中国内地、中国台湾和新加坡出现3起严重的SARS实验室感染事故，共造成11人感染，其中1人死亡。5.2011年，在我国某大学发生了一起布鲁氏菌实验室感染事故，导致参与实验的27名学生和1名教师意外感染布鲁氏菌。,（二）历史上的生物安全事件,1.实验室感染的微生物来源特殊且广泛当地流行病原体或科研用病原体；科研单位居多，医疗机构其次。2.微生物实验室可能成为对外的污染源管理不善-感染性废弃物流失-感染事故。3.实验室获得性感染的常见病原体实验操作的病原体，常见的有：布鲁氏菌、脑膜炎奈瑟菌、结核分枝杆菌、肝炎病毒。4.实验室感染相关的高风险实验因素设备、器材和操作技术不当；气溶胶的产生、接触感染和迸溅污染。,第一节微生物实验室生物安全概述,（三）实验室获得性感染的特征,1.国内法中华人民共和国传染病防治法，1989年颁布，2004年修订，重点：第十五条和第二十二条。2.国际法联合国生物安全议定书，我国于2000年加入，2012年签署补充议定书。3.法规病原微生物实验室生物安全管理条例，2004年颁布。4.标准和规范文件生物安全实验室建筑技术规范实验室生物安全通用要求和微生物和生物医学实验室生物安全通用准则等。,第一节微生物实验室生物安全概述,（四）实验室生物安全相关法律法规,第二节生物因子与生物安全实验室分级,1.生物因子是指实验室中操作的一切微生物和生物活性物质。2.世界卫生组织（WHO）根据生物因子的毒力、感染性、传播能力、对实验室工作人员和一般人群的危害程度，将生物因子划分为4个等级：（1）危险度1级（低个体危害，低群体危害）（2）危险度2级（中等个体危害，有限群体危害）（3）危险度3级（高个体危害，低群体危害）（4）危险度4级（高个体危害，高群体危害）,（一）生物因子分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,3.中国的分级标准（1）第一类病原微生物（同WHO的4级对应）（2）第二类病原微生物（同WHO的3级对应）（3）第三类病原微生物（同WHO的2级对应）（4）第四类病原微生物（同WHO的1级对应）第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。4.其他分级标准世界很多国家都制定了本国的生物因子或病原微生物的危险性分级标准，这些标准不尽相同。,（一）生物因子分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,1.根据实验室对所操作生物因子危害等级和采取的防护措施，将生物安全实验室划分为不同的生物安全等级（biosafetylevel，BSL）:（1）一级（BSL-1）（2）二级（BSL-2）（3）三级（BSL-3）（4）四级（BSL-4）1级最低，4级最高。,（二）生物安全实验室分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,2.动物生物安全实验室（animalbiosafetylaboratory）即涉及实验动物操作的实验室，相应的生物安全等级为:（1）一级（ABSL-1）（2）二级（ABSL-2）（3）三级（ABSL-3）（4）四级（ABSL-4）,（二）生物安全实验室分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,生物安全等级与感染防控,第二节生物因子与生物安全实验室分级,1.根据实验室拟操作的病原生物类型，需要根据风险评估结果选择恰当的生物安全防护等级，在最优条件下实现感染防控。2.病原体名称和实验室生物安全水平摘引人间传染的病原微生物名录；病原体危险度参考世界卫生组织的有关标准；病原体分类参考病原微生物实验室生物安全管理条例。,根据我国现行的微生物和生物医学实验室生物安全通用准则实验室生物安全通用要求生物安全实验室建筑技术规范和病原微生物实验室生物安全条例等国家标准及法律法规的要求，不同级别的生物安全实验室有相应建筑设计施工规范，并需配备相应的防护设施。原则上，微生物实验室内应该根据所涉及的样品、实验操作的危险性和发生污染的概率进行合理分区，一般应划分为“防护区”和“辅助工作区”。不同区域应该有明显标志，并做好恰当隔离。,（三）各级生物安全实验室标准,第二节生物因子与生物安全实验室分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,（三）各级生物安全实验室标准,第二节生物因子与生物安全实验室分级,1.建筑设施（1）一级生物安全防护实验室-BSL-1实验室1）建设选址方面无特殊要求2）应能防止昆虫和啮齿动物等进入3）在可以开启的窗户上安装放虫纱窗4）应配备消毒设备、消防器材、意外事故处理器材和急救器材等5）在靠近实验室出口处设立洗手池6）不需要安装生物安全柜等专用防护设备,第二节生物因子与生物安全实验室分级,（2）二级生物安全防护实验室-BSL-2实验室除满足BSL-1实验室的全部要求之外，还应满足如下要求：1）安装不低于级的生物安全柜2）配备高压蒸汽灭菌器、化学消毒装置等消毒灭菌设施3）实验室的门有锁且能自动关闭，设有观察窗4）实验室门上张贴国际通用生物危险标识5）实验室应配备洗眼装置、喷淋装置等,第二节生物因子与生物安全实验室分级,（3）三级生物安全防护实验室-BSL-3实验室除满足BSL-1、BSL-2实验室的要求之外：1）独立建筑物或者在建筑物中自成隔离区2）实验室应明确划分为辅助工作区和防护区防护区：主实验室、缓冲间、防护服更换间；辅助工作区：清洁衣物更换间、监控室、洗消间等3）安装独立的通风空调系统，以控制实验室气流方向和压力梯度4）配置生物安全型双扉高压灭菌器或其他消毒装置5）不得将任何未经消毒灭菌的材料带出实验室,第二节生物因子与生物安全实验室分级,（4）四级生物安全防护实验室-BSL-4实验室除满足BSL-1、BSL-2和BSL-3生物安全实验室的要求之外：1）设立在独立建筑物内，且该建筑应远离市区2）分安全柜型实验室和穿着正压服型实验室安全柜型实验室：所有操作均在级生物安全柜中进行；正压服型实验室：工作人员必须穿着特殊的正压服式保护服装，需配备可连接防护服的生命支持供气系统3）实验室排风应经过两级HEPA过滤后排放。,2.实验室生物安全设备（1）生物安全柜1）级2）级（A1、A2、B1、B2型）3）级（2）动物负压隔离器（3）传递窗（4）高压蒸汽灭菌器（5）洗眼器和冲淋设备,第二节生物因子与生物安全实验室分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,（1）生物安全柜1）处理具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物的箱形空气净化负压安全装置。2）根据生物安全柜的气流和隔离屏障设计，可以将其分为三个等级：级生物安全柜；级生物安全柜:A1型、A2型、B1型、B2型；级生物安全柜,生物安全柜的等级和应用,第二节生物因子与生物安全实验室分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,（2）动物负压隔离器1）全封闭式动物隔离饲养箱。2）通过物理密封将实验动物与操作者、实验室环境有效隔离，避免动物源性气溶胶污染实验室内环境，从而保证ABSL实验室中人员及外环境的安全性。3）饲养箱为全封闭式，且与外部环境有不小于40Pa的压差，并配有传递系统、操作系统和消毒系统，可完成实验动物的饲养、实验操作、动物尸体、饲料和实验器具的传递等操作。,第二节生物因子与生物安全实验室分级,3.生物安全实验室个人防护装备1）个人防护装备（personalprotectiveequipment，PPE）是指用于防止实验室工作人员受到物理、化学和生物等危险因子伤害的器材和用品。2）实验室工作人员根据所操作生物因子的危险性、实验室安全级别选择相应的个人防护装备。3）所有防护装备为实验室工作专用，仅限于实验室区域内穿戴，离开实验室之前应脱（摘）掉并安全处置。,第二节生物因子与生物安全实验室分级,3.生物安全实验室个人防护装备（1）个人防护装备对应的防护部位1）实验室防护服躯体2）手套手3）鞋、鞋套和靴套足4）安全眼镜和护目镜眼睛5）口罩、防护面罩和呼吸防护设备呼吸道6）防护帽头部,1.涉及实验动物操作的生物安全实验室应根据动物的种类、身体大小、生活习性、实验目的等，选择具有适当防护水平、专用于动物并符合国家相关标准的生物安全柜、动物饲养设施、动物实验设施、消毒设施和清洗设施等。2.参照BSL-1至BSL-4各级实验室的相应要求。(1)充分考虑动物饲养、实验操作、动物尸体和废弃物处置过程中的生物危害。(2)特别注意对动物源性气溶胶的防护。(3)对感染动物的剖检应在负压剖检台上进行。,（四）动物实验室的生物安全分级,第二节生物因子与生物安全实验室分级,第三节生物安全实验室运行,1.生物安全实验室=硬件（建筑、设备）+软件（规范、管理）。2.常见事故原因管理混乱、制度落实不到位、外部监管缺位。3.主要管理措施分为内外两个层次（1）内部：安全组织架构、生物安全规章制度、实验操作规范；（2）外部：监管与评审体系。,（一）实验室生物安全运行的重要性,第三节生物安全实验室运行,（二）实验室生物安全规章制度,第三节生物安全实验室运行,实验室生物安全组织架构总负责人、专业组负责人和组员2.实验室安全管理制度实验室准入制度、设施设备维护、人员培训、健康监护、档案管理等3.实验室废弃物处理制度4.实验室应急措施及事故预案5.实验室其他安全制度,（三）实验室生物安全操作规范,第三节生物安全实验室运行,基本操作规范注射，接种，混匀、研磨，移液，离心，样品运输。生物安全实验室操作规范（1）BSL-1实验室：无特殊要求；（2）BSL-2实验室：专门的操作规程；（3）BSL-3实验室：严格的生物安全操作规范；（4）BSL-4实验室：最严格的操作规范。各级实验室都应结合具体实验编撰操作手册，并组织学习。,第三节生物安全实验室运行,1.实验室基本操作规范（1）注射1）防止误伤自己或者他人；2）尽量使用一次性注射器；3）用过的针头禁止弯折、剪断、折断、回帽；4）用过的注射器和针头必须丢入耐穿透的带盖容器中；4）待到达容量3/4，进行高压灭菌处理或焚烧。,第三节生物安全实验室运行,1.实验室基本操作规范（2）接种1）致病微生物在生物安全柜内操作；2）尽量选择无需灭菌的一次性接种环。（3）混匀、研磨1）在生物安全柜内操作；2）佩戴手套和口罩；3）操作结束后需对护罩和仪器外部进行消毒。,第三节生物安全实验室运行,1.实验室基本操作规范（4）移液1）严禁用口吹吸移液管；2）选择带有棉塞的移液管；3）使用移液辅助器；4）不能向感染性液体中吹入气体和反复吹吸混合。（5）离心1）生物安全标准的离心机；2）带有螺旋盖的离心管；3）离心机转子配符合生物安全要求的密封圈。,第三节生物安全实验室运行,1.实验室基本操作规范（6）样品运输1）需要提前报国家有关部门审批；2）在运输途中应该由专人保管；3）包装和启封都应该在生物安全柜内进行；4）样本包装三层包装系统：内层容器；第二层包装；外层包装。,第三节生物安全实验室运行,2.生物安全实验室操作规范（1）BSL-1实验室1）遵循实验室的一般行为规范；2）建立进出登记制度；3）不得将实验无关的动、植物带入；4）实验室内禁止进餐、饮水、吸烟、饮酒、化妆或处理隐形眼镜；5）所有培养物、废弃物在运出实验室之前必须灭活。,第三节生物安全实验室运行,2.生物安全实验室操作规范（2）BSL-2实验室除符合BSL1的要求外，还应遵守以下规范：1）实验室工作人员应接受生物安全培训和考核；2）实验室工作人员进行免疫接种和检查；3）污染的利器和玻璃器材丢弃前必须经过灭菌处理；4）具有潜在感染性的废弃物必须灭菌；5）设备修理或维护前必须消毒。,第三节生物安全实验室运行,2.生物安全实验室操作规范（3）BSL-3实验室除符合BSL-2的要求外，还应遵守以下规范：1）严格的出入管理制度；2）实验所需物品必须经传递窗送入；3）污染的实验器材必须经高压蒸汽灭菌；4）感染性物质操作必须在生物安全柜中进行；5）感染性实验结束后需进行消毒和清理；6）建立实验室事故和暴露的报告系统。,第三节生物安全实验室运行,2.生物安全实验室操作规范（4）BSL-4实验室除符合BSL3的要求外，还应遵守以下规范：1）双人工作制；2）入口处必须设立带锁的安全门；3）进出必须通过更衣室和淋浴室通道；4）进入实验室前须穿戴整套实验室工作服；5）离开实验室前必须淋浴；6）实验所需物品必须经双门高压室，烟熏消毒室或气闸门送入；7）移出的生物学物质必须密封后再用二级容器包装，经消毒液池和气闸门运出实验室。,（五）实验室生物安全评审