实验室与生物安全课件：绪论

1、实验室与生物安全 (Laboratory Biosafety) 绪论绪 论几个基本概念一实验室感染简史二实验室污染事故及管理三动物实验的生物安全与防护四生物安全管理五一、几个基本概念生物安全Biosafety由动物、植物、微生物等生物给人类健康和自然环境可能造成不安全的防范；包括由现代生物技术的开发和应用可能产生的负面影响所采取的有效预防和控制措施。实验室生物安全（Laboratorybiosafety) 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。生物安全实验室（biosafety lab

2、oratory） 通过防护屏障和管理措施，达到生物安全要求的病原微生物实验室。生物危害Biohazard由人为操作或人类活动而导致生物体或其产物对人体健康和生态环境的现实损害或潜在风险。这里的危害包括对操作者、其他相关人员、环境和其他生物的危害。生物危险Bio-risk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，又称生物风险。 生物多样性 生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。 2000年8月，我国政府正式签署生物多样性公约的卡塔赫纳生物安全议定书生物安全是生物多

3、样性公约最重要的议题之一生物安全问题狭义的生物安全问题 可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响。 包括各类转基因活生物体释放到环境中，可能对生物多样性构成潜在威胁。 生物安全问题广义的生物安全问题 是国家安全问题的组成部分，是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险。 这些因素主要是：天然的生物因子 如生物武器、生物恐怖、重大传染病的暴发流行，是最重要、最现实的生物安全问题转基因生物生物技术 滥用或对人类健康、生态环境以及 社会、经济造成严重危害 。食品安全时间食品安全的定义世界卫生组织1984 年生产、加工、储存、分配和制作食品过程中确保食

4、品安全可靠，有益于健康并且适合人消费的种种必要条件和措施世界卫生组织1996年对食品按其原定用途进行制作、食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保国际食品卫生法典委员会消费者在摄入食品时， 食品中不含有害物质， 不存在引起急性中毒、不良反应或潜在疾病的危险性我国2009年食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或慢性危害中华人民共和国食品安全法（2009）第二条 在中华人民共和国境内从事下列活动，应当遵守本法：1.食品生产和加工，食品流通和餐饮服务2.食品添加剂的生产经营3.用于食品的包装材料、容器、洗涤剂、消毒剂和用于食品生产经营的工具、设备的生产经营4.食品生

5、产经营者使用食品添加剂、食品相关产品5.对食品、食品添加剂和食品相关产品的安全管理生物恐怖 (Bioterrorist)用活的有害微生物或用生物技术制造的有害微生物以不同的形式（如生物武器、水源或环境扩散）导致人类生命受到严重威胁。蒙古人用弹射器将鼠疫病死者的尸体抛入黑海卡法城世界第一次细菌战卡法城之战（1346年）卡法城热那亚人大量死亡化学武器包括装有毒剂的炮弹、航弹、火箭弹、导弹、地雷以及飞机布洒器、毒烟施放器材等。按毒害作用分7类神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、失能性毒剂、窒息性毒剂、刺激性毒剂植物除莠剂。受芥子气袭击而失明的英国士兵世界第一次化学战1915年德军首次施用芥子气、

6、沙林毒剂都是化学武器中的超级杀手， 1915年4月22日 ，德国首先使用芥子气，各交战国共生产芥子气13500吨，其中12000吨用于实战。一战因毒气伤亡人数达130万，88. 90因芥子气中毒一战“生物战”主要事件（德国）1915年德国间谍对即将离开美国港口，运往欧洲协约国的马和牛使用细菌战剂19151916年企图在俄国彼得堡撒布鼠疫菌的德间谍被捕19161917年德国人在罗马尼亚的布加勒斯特以马鼻疽菌和炭疽杆菌感染对方马群1917年2月德国用飞机播撒污染了细菌战剂的水果、巧克力和玩具1917年德国用生物战剂感染了4500头美国准备运回协约国的骡子二战日本侵华“生物战”石井四郎侵华日军526

7、部队：拿中国人做实验100部队1644部队8607部队731部队731部队生物战的能力每年可生产：300kg乳浆鼠疫杆菌菌液，500600公斤炭疽杆菌，1000公斤霍乱弧菌和2000kg跳蚤，同时还研制出磁制气雾剂，铜壳榴霰弹等多种生物炸弹。炭疽杆菌 1876年Robert Koch首次以该病作为描述细菌性疾病的模型，其病原菌炭疽杆菌是用显微镜从染病动物材料中检出的第一种微生物。第一种以纯培养在实验动物中人工感染成功的疫病。 1880年Louis Pasteur用炭疽杆菌研制成第一种活菌弱毒疫苗。Koch培养的炭疽杆菌炭疽用于生物战的历史第一次世界大战德军对协约国使用(间谍投放)第二次世界大战

8、日军在我国使用(飞机投放)朝鲜战争美军在朝鲜和我国使用(飞机投放)炭疽用于生物恐怖的历史1990-1993年“奥姆真理教”在东京散布炭疽气溶胶。1998-1999年初美国发生“炭疽邮件”袭击事件2001年911后美国再次发生“炭疽邮件”袭击实验室相关性感染Laboratory associated infections实验室感染实验室获得性感染Laboratory acquired infections二、实验室感染简史又称定义？二、实验室感染简史1886年 Koch报告第一例霍乱病的实验室感染：德国柏林的一名学生在处理霍乱弧菌培养物时被感染并发病1893年 Reincke报告第一例实验室伤寒

9、感染1899年 Birt和Lamb报告第一例布氏杆菌引起的实验室获得性感染1905年 Johnston报告第二例布氏菌实验室感染并作了评价1931年 Findlay报告第一例实验室感染肝炎的病例1932年 有报告实验室工作人员被恒河猴咬伤后患猿猴疱疹病毒性脑炎，这是该病毒感染人类的第一例1943年 在巴西的黄热病实验室，两周内8名实验室人员发生了委内瑞拉马脑炎1967年 在德国有26名实验室人员因接触黑尾长猴的血液和组织而感染一种病毒 (马堡病毒)，最终有9人死亡二、实验室感染简史1969年 尼日利亚北部一家医院3名护士感染砂粒病毒，其中2人死亡。这是该病毒感染人的首次报告（1951、1965

10、、1976）美国实验室相关感染调查二、实验室感染简史5000个实验室累计感染总数：3921例与已知事故相关的80%（气溶胶？）最常报告的感染：乙型肝炎、肺结核、伤寒、委内瑞拉马脑炎、布鲁氏菌病1999年 Walker等报告实验室人员感染率 19941995年为16.2人/10万年 19881989年为82.7人/10万年2003年后 新加坡、台湾和北京先后发生了实验室人员感染SARS-CoV的报告2004年 中国CDC病毒所形态室SARS-CoV感染事件导致9人感染，其中1人死亡，747人被隔离二、实验室感染简史SARS事件过程2003.2.11中国广东省报告非典型肺炎2003.2.19香港确

11、诊有人感染非典型肺炎2003.3.5越南河内出现非典2003.3.12香港报道SARS病例；新加坡报道3例2003.3.15加拿大、德国出现非典2003.3.31WHO宣布新加坡已控制了SARS的疫情2003.9.10新加坡国立大学微生物实验室一名27岁中国籍博士后留学生出现非典疑似症状，该学生从事西尼病毒研究2003.12.17台北报道一例非典疑似病例，患者为位于台北的“国防预防医学研究所”的一名SARS病毒研究的工作人员，该患者曾于12月30日到10日去过新加坡DMERI抗击SARS瞬间温家宝同志：“党和人民感谢你们！”向SARS宣战 ，共产党员冲锋在前！抗击SARS瞬间蒙丽莎“戴”着口罩

12、微笑天使的“时装”同学重聚宋某3月23日北京安徽3月25日发热北京3月29日北京健宫医院护士李某陪护（3.29-4.2）4月22日发热4月2日淮南矿二院 宋母魏某3月31日陪伴4月8日发热，19日病亡李某3名亲属、同室病人及伴护5人均被感染发热4月4日安医附院（病毒性肺炎）5月上旬出院北京实验室SARS感染概况宋某发热15天后其同事杨某发热宋、杨均在同一实验室工作，该室一直从事SARS-CoV工作封锁病毒所后，未再出现任何SARS病人第二代病例魏某胸水中分离到SARS-CoV，其全基因序列与实验SARS-CoV高度同源宋、杨从未接触过野生动物宋、杨潜伏期内北京没有任何其他SARS病例实验室感染

13、的证据分析主要原因：病毒灭活不彻底，灭活方法没有进行有效的评价，没有规定对每一批病毒的灭活效果进行监测和质控责任追究：13名处级以上领导被免职亲切握手-热烈交谈-粗心与意外-感染方式与感染途径穿白褂到处走戴手套随意开手柄 台面/器皿不清洁 动物感染时自己被感染（咬）不做善后工作 清洁区与污染区不分针刺、器皿破碎、离心、穿拖鞋空气传播手口传播无知最危险把所有未知病原都按HIV/HBV处理对所有他人都按传染源警惕（除已知者外）把要工作的各类设施设备都按污染物对待（除已知者外）每天先做清洁消毒再开展实验工作严格按操作规程工作预防原则实验室获得性感染实验室获得性感染都与事故有关，这些事故包括针刺和动物

14、咬伤，但大多数感染原因不明。这些感染与偶然产生的微生物气溶胶有关。在离心机泄露，冷冻干燥和滴瓶等的时候发现有气溶胶化的微生物产生。 主要以气溶胶传播的最常见的实验室感染包括布鲁氏菌病，Q病，兔热病，肺结核，委内瑞拉马脑炎和鹦鹉热 。三. 实验室污染事故及管理培养物渗漏或容器破损的处理 盛有感染性标本的容器渗漏，或溅落在工作台上，或污染地面时，以0.5%次氯酸钠或过氧化乙酸浸泡的布覆盖至少1小时，再用擦布擦去渗漏物，并将擦布放在污染物容器内压力灭菌。如果手和脚被微生物污染，可用碘吸附洗涤消毒；受污染的工作服应立即更换如果发生大量烈性传染病的致病菌污染，除采取以上应急措施外，必须立即封闭现场，并报

15、主管防疫部门，请专职防疫人员参加研讨和采取相应的处理方法。若盛有培养物的器皿破碎，要用消毒液浸泡的布覆盖，至少半小时后才能将破碎物和用过的布放在容器中高压消毒。然后，用消毒液浸泡的布擦洗污染的台面或地面，擦布使用后也必须高压消毒。做上述处理者要戴手套。装有病原体离心管破碎后的处理如果离心沉淀过程中发现离心破碎，应立即停机，并于30分钟后打开。假如停机后发现离心管破碎，要重新盖好盖子，30分钟后打开。戴上厚橡皮手套，必要时外面再套一层塑料手套，用镊子检出离心碎片。全部碎管和套管等应放入无腐蚀性的消毒液中浸泡24小时，或采用高压灭菌。离心机转筒应采用无腐蚀性的消毒液擦拭干净，擦布也需经高压灭菌。事

16、故性刺伤、划伤或擦伤的处理经常使用注射器做实验动物接种等操作，可能无意中刺伤皮肤，造成有感染性液体的事故性注入。尤其对于毒性较强的病原菌，如SARSCoV、AIV、炭疽杆菌、鼠疫耶尔森菌核乙型肝炎病毒等，可引起严重的实验室感染。一旦发生这样的意外，必须立即报告有关部门，根据不同病原体采取相应的应急措施，包括预防接种和相应的治疗等。类似的事故必须予以较详细的登记。其他事故，如被刀剪或破碎玻璃等划伤或刺伤时，均应先清洗伤口，并给予必要的预防注射和相应的抗生素治疗。气溶胶感染的生物安全气溶胶（aerosols) 悬浮于气体介质中的粒径一般为0.001 m-100m的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的

17、分散体系。气溶胶感染占实验室感染的82%左右。气溶胶感染定义为液体产生大量很小的液体小滴散布于环境。大于0.1mm的小滴很快落地，小于0.1mm的小滴1.7秒即蒸发，小于0.05mm的小滴0.04秒即蒸发。气溶胶污染室内空气的处理实验室因操作不慎，含有感染性液体大量喷出而形成气溶胶并污染室内空气时，室内所有人员应马上撤离污染区域，并应报告主管部门。至少在1小时之内任何人员均不能进入污染区。待气溶胶排出和较重的感染性微粒沉淀下来，即1小时后再在安全员的监督下进行消毒。气溶胶感染人员应做相应的预防注射和抗生素治疗。误服微生物悬液的处理对于误服者必须立即用含漱、洗胃和催吐等方式处理，严重者应送往急救

18、室，根据摄入的病原体，采取必要的预防和治理措施，并作好事故登记。若悬液溅入眼内，应先以生理盐水冲洗，然后每隔1小时以抗生素眼药水滴眼，再根据具体情况，决定有无必要做针对性的预防注射或给予丙种球蛋白 。废弃物的处理突发事件应急处理个人的暴露告知同事用肥皂和水清洁暴露的体表，洗眼水冲洗眼睛，盐水漱口请求紧急救助，并按突发事件处理通知实验室管理者，之后要向安全防护管理部门报告与临床医学门诊和心理咨询门诊联系表面污染的处理告知同事划定和隔离污染区域使用适当的个人防护设备用镊子或铲子移走玻璃或团块用抹布吸除溅出物，移走大体积物品用浸有消毒水的抹布擦拭表面让抹布与表面接触适当的时间（2秒以上）移开抹布，并

19、擦干；随后用酒精或肥皂水清洗妥善处理被污染的材料通知实验室管理者四、动物实验的生物安全与防护1. 动物实验设施环境污染来源 人体污染：咳嗽，打喷嚏或说话，会从口、鼻腔喷出含有大量微生物的液态粒子。人体表皮细胞鳞屑每分钟大约可以脱落7000-10000个左右，其中10%带有微生物。空气污染：空气本身虽不能为微生物提供营养源，但空气中悬浮大量尘埃粒子，每升空气中含有带菌颗粒（微生物气溶胶Microbiological aerosol）约为一百万个（=0.5um粒径），所以空气是环境污染的另一个重要来源。空调系统污染：空调系统处理不当将成为第三个污染来源，尘埃粒子和水分是微生物生长和生存条件，凡是有

20、尘埃粒子和水分（或高湿度）的地方就会有细菌的定植和繁殖。空调机组的表面冷却器，凝水盘，水封和加湿器等，是最容易滋生细菌的地方。如果这些地方相对湿度过高，则为霉菌的生长繁殖创造了条件。2. 常用实验动物引起的过敏反应大鼠：过敏原主要是大鼠的尿液和唾液。小鼠：主要的致敏原是一种尿蛋白。豚鼠：豚鼠的皮屑、毛、唾液中，均含有致敏 原性复合物。兔：兔毛产生的一种糖蛋白是一种重要的致敏原猫：猫主要过敏原产生于皮脂腺和毛发、唾液腺中狗：来源于犬的唾液、毛发和皮脂腺。犬蛋白也是 一种重要的致敏原。3.废弃物和尸体处理 血液和体液标本的处理 用于抗体、抗原、病原微生物、生化指标等检查的血液和体液，按照要求进行处

21、理并检测，检测后的标本经121，30min高压消毒处理。 动物脏器组织的处理 动物器官组织，尤其是用于病原微生物分高的组织按照标准程序进行处理；用于病理切片的组织，均需要经过甲醛固定后再进行切片。剩余的组织经121，30min高压消毒处理。 动物尸体的处理安乐处死的动物尸体，取材完毕后，经12130min高压灭菌处理后，集中送环保部门处理。ABSL-3级的感染动物尸体需经高压灭菌，才能移出实验室。 动物咽试子的处理用于病原分离和PCR检测的咽试子，按照各自的要求处理后，进行病毒分离和PCR检测，剩余的标本121，30min高压消毒处理。 病原分离培养物的处理病原分离的培养物，不论是阳性还是阴性

22、结果，均需121，30min高压消毒处理。4.含有感染性材料的动物实验要求涉及感染性材料的操作要在生物安全柜中进行，并防止泄露在安全柜底面。操作包括感染动物的解剖、组织的取材、采血及动物的病原接种。动物笼具在清洗前先做消毒处理。污物、一次性物品需放入医疗废物专用垃圾袋中，经高压灭菌后方可拿出实验室。动物尸体用双层医疗专用垃圾袋包裹后，加入标有动物尸体专用的容器中，用消毒液喷雾容器表面后，运至解剖区域剖检。生物安全柜使用后应用消毒液擦拭、揩干。废液需按比例倒入有消毒液的桶中，倒入时需沿容器壁轻倒并戴眼罩，防止溅入眼中。如果有感染性物质溅到生物安全柜上、地上以及其他地方，按菌（毒）外溢在台面、地面

23、及其他表面处理。每天工作结束时，应用消毒液擦拭门把手和地面等表面区域。废物放入高压灭菌器内时需粘贴指示条，物品移出前观察指示条是否达到灭菌要求。颜色不符时需重复高压灭菌。高压灭菌器需每月做灭菌测试一次，并作记录。五、生物安全管理我校生物安全管理体系实验室发生事故的报告制度一般紧急情况生物安全事故当事人/发现人实验室安全负责人实验室主任学院/医院生物安全领导小组当事人/发现人实验室安全负责人实验室主任学院/医院生物安全领导小组院、校两级生物安全委员会小结省公安厅省卫生厅省环保局区疾控中心促进致病微生物/化学毒物/放射线/基因的安全操作并教育人们在下述环境安全操作：实验室调查现场生产设施医疗卫生设

24、施生物安全目标最终目标：实验室安全事件零发生！总体原则防治员工在生物危险性因素（病原体、材料、动物）暴露后患病明确定义和目标内容包括影响员工风险的因素咨询医疗规划录用之前有针对性的检查周期性的监测预防接种或其他预防方法诊断、监测、治疗流行病学研究呼吸道防护规划血清库我国的实验室生物安全管理现状1975 年开展基因工程工作，生物技术取得飞速发展，有关生物安全的立法工作却相对滞后，长期实际处于无人管理的状态1990 年7 月 国家科委立足我国国情和重组DNA 技术的研究发展趋势， 借鉴国外已有准则或条例，制定了我国的重组DNA 工作安全管理条例1993 年12 月 我国第一部生物技术管理法规基因工

25、程安全管理办法正式颁布实施；2000 年8 月，我国签署了生物安全议定书，成为签署该议定书的第70 个国家。2000 年政府将生物安全列为健康和环境保护的新领域2001 年5 月 国务院颁布了农业转基因生物安全管理条例2002 年1 月农业部发布农业转基因生物安全评价管理办法、农业转基因生物进口安全管理办法和农业转基因生物标识管理办法三个配套规章，于2002 年3 月20日起施行2002年以来的相关法律、法规、文件目录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2006. 8.15病原微生物实验室生物安全环境管理办法2006.3.8人间传染的病原微生物名录2006.1.11

26、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2005.12.28传染病病人或疑似传染病病人尸体解剖查验规定2005.4.30病原微生物室验室生物安全管理条例2004.11. 12医疗废物管理行政处罚办法2004.5.27卫生部、劳动和社会保障部“关于保障接触病毒或细菌科研人员医疗服务有关问题的通知”2004.5.9医疗废物集中处置技术规范2003.12.26医疗废物专用包装物、容器标准和警示标识规定2003 .11. 20医疗卫生机构医疗废物管理办法2003. 10.15兽医实验室生物安全管理规范2003.10.15医疗废物分类目录2003.10.10医疗废物管理条例2003.6

27、. 16传染性非典型肺炎病毒研究实验室暂行管理办法2003.5.6传染性非典型肺炎病毒的毒种保存、使用和感染动物模型的暂行管理办法2003.5.6实验动物管理条例1988 .11.14生物安全柜(YY05692005)2005.7.18生物安全柜(JG1702005)2005.3.25生物安全实验室建筑技术规范2004.8.3实验室生物安全通用要求2004.4.5微生物和生物医学实验室生物安全通用准则2002.12.3实验动物环境与设施2001. 8. 29中华人民共和国刑法修正案(六)2006.6.29中华人民共和国传染病防治法2004.8.28突发公共卫生事件应急条例2003.5.9实验室

28、生物安全手册(第3版）2004感染性物质运输2004医学实验室安全要求2003指令200054EC2000实验室生物安全指南（第3版）2004NIH重组DNA分子相关研究指南2002.4生物危害一级防护：生物安全柜的选择、安装和使用（第2版）2000.9微生物和生物医学实验室生物安全手册（第4版）1999.42002年以来的相关法律、法规、文件目录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2006. 8.15病原微生物实验室生物安全环境管理办法2006.3.8人间传染的病原微生物名录2006.1.11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2005.12

29、.28传染病病人或疑似传染病病人尸体解剖查验规定2005.4.30病原微生物室验室生物安全管理条例2004.11. 12医疗废物管理行政处罚办法2004.5.27卫生部、劳动和社会保障部“关于保障接触病毒或细菌科研人员医疗服务有关问题的通知”2004.5.9医疗废物集中处置技术规范2003.12.26医疗废物专用包装物、容器标准和警示标识规定2003 .11. 20医疗卫生机构医疗废物管理办法2003. 10.15兽医实验室生物安全管理规范2003.10.15医疗废物分类目录2003.10.10医疗废物管理条例2003.6. 16传染性非典型肺炎病毒研究实验室暂行管理办法2003.5.6传染性非典型肺炎病毒的毒种保存、使用和感染动物模型的暂行管理办法2003.5.6加强生物安全工作的重大意义产业发展的需要 加强生物安全工作，有利于科技创新与产业化发展，有利于经济、社会发展，对生物经济产业和国民经济命脉有重要影响。 为确保医药、农业等行业中生物技术的健康迅速发展和应用，生物安全工作的研究和管理迫在眉睫。生物安全的意义国际贸易、国际交流与对外合作的需要 加强生物安全工作的研究，能够使我国在国际贸易和对外合作交流中处于主动，利于我国经济发展的贸易规则，保证我国经济贸易的正常运转。加强生物安全工作的重