实验室生物安全-基本概念与危险因子

1、实验室生物安全基本概念与危险因子检测 研究(病原)自然传染源人为预防 治疗人群检疫 隔离新现病原 重现病原生物武器 生物恐怖生物安全概况实验室生物安全食物危机 物种危机生物技术 动物病原植物病原01 生物危险因子种类与分级02 生物安全防护原理与分级03 实验室生物安全设施04 实验室生物安全管理05 病原微生物安全操作06 样品与菌种管理与运输1. 卫生部生物安全培训教材： 病原微生物实验室生物安全 (第二版， 2006)2. WHO ：实验室生物安全指南 (第三版， 2004)3. 美国CDC/NIH：微生物和生物医学实验室生物安全指南 (第四版， 1999)实验室生物安全的主要内容内容序

2、言致谢-第一部分： 生物安全指南-第二部分： 实验室生物安全保障-第三部分： 实验室设备-第四部分： 微生物学操作技术规范-第五部分： 生物技术介绍-第六部分： 化学品、火和电的安全-第七部分： 安全组织和培训-第八部分： 安全清单-第九部分： 参考文献、附录和索引-Part I- Biosafety Guidelines-Part II- Biosecurity Guidelines-Part III- Laboratory equipment-Part IV- Good microbiological techniques -Part V- Introduction to biotechn

3、ology -Part VI- Chemical, fire and electrical safety -Part VII- Safety organization and training -Part VIII- Safety checklist-Part IX- References, annexes and index/csr/alertresponse/en/ForewordAknowledgementsCONTENTSIII 环境相关的生物安全：植物病害转基因植物 生物毒素与食品安全II 生物医学实验室的生物安全：重组DNA技术细胞系，病毒载体 实

4、验动物与动物实验I 临床实验室的生物安全： 临床诊断实验室解剖与法医学实验室 医院感染IV社会相关的生物安全： 生物武器 生物恐怖生物安全的不同方面日期主题内容19月7日专题*实验室生物安全的实践探索与未来挑战29月14日专题*生物武器，生物恐怖39月21 日生物安全基础基本原理，生物因子种类，危害评估49月28日生物安全政策法规实验室生物安全管理510月12日生物安全防护-1设施防护、生物安全柜610月19日生物安全防护-2实验室管理、菌毒种保管、运输710月26日生物安全防护-3个人防护、消毒与废弃物处理811月2日见习*BSL-3设施、生物安全柜操作911月9日实习*个人防护、消毒与废弃

5、物处理1011月16日专题*医院感染?1111月23日专题*实验动物安全操作?1211月30日考试40%笔试+30%课外作业考勤+30%见实习本课程的内容1.背景：实验室获得性感染2.实验室生物安全防护原理3.生物危害因子的种类与评估1 导言2 应急3 实验室设计与装备4 实验室操作5 非化学实验室6 个人防护设备内容：消防安全放射线化学危险品意外伤害生物安全实验室安全原名高仕錤，福州人，生物学家，化学家，著名科普作家1925年毕业于清华大学， 1927年获美国芝加哥大学化学学士学位。 1930年毕业于美国芝加哥大学医学研究院。1931年回国1934年开始发表作品1937年去延安1952年加入

6、中国作家协会1905-1988高士其1934年:第一篇作品细菌的衣食住行1935年-1937年: 我们的抗敌英雄抗战与防疫细菌与人菌儿自传 1941年: 微生物大观细菌学发展史 1949年以后: 揭穿小人国的秘密生命的起源和传染病作斗争等18 本。1928年，他在美国芝加哥大学医学研究 院攻读博士课程。在学科实验中他多次吞食 食物毒病菌做自身感染的试验，老师、同学 为他的献身精神深感敬佩。不幸在一次实验 中，一个装有脑炎病毒的瓶子突然破裂，病 毒通过左耳耳膜进入小脑，破坏小脑的中枢 运动神经，造成终身无法治愈的残疾。Barry J. Marshall&J. Robin WarrenThe No

7、bel Prize in Physiology or Medicine2005for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease实验室获得性感染 Pike 1979 ： “the knowledge, the techniques, and the equipment to most laboratory infection are available”实验室感染的防护概念与方法 CDC Office of Biosafety 19

8、74: Classification of Etiologic Agents on the Basic of Hazard CDC: Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (93-3；99-4；07-5) 四级分类法：病原，生物安全水平，动物生物安全水平 J.Y. Richmond & R.W. McKinney实验室生物安全概念的建立其它实验室生物安全问题NCI, 1978. Laboratory Safety Monograph: A Supplement to the NIH Guidelines for Rec

9、ombinant DNA Research. NIH.1994. Guidelines for Research Involving Recombinant DNA Molecules.重组DNA技术的生物安全性问题CDC 1988. Universal Precautions for Prevention of Transmission of HIV ,Hepatitis B Virus and Other Bloodborne Pathogens in Healthcare Settings.U.S. Department of Labor, Occupational Safety and

10、 Health Administration. 1991. Occupational Exposure to Bloodborne Pathogens艾滋病与血液传播疾病U.S. Congress, 1988. Medical Waste Tracking Act of 1988. 医学废物处理生物因子危险分级( CDC/NIH 1999)危险1级： 被充分认识的生物危害因子，始终被认为不可 导致健康成年人群疾病；对实验室工作人员和环境只有最小 的潜在危害。危险2级： 对实验室工作人员和环境有中等潜在危害的生 物危害因子。危险3级： 通过吸入途径(用于临床，诊断，教学，科研 或生产实验室)接触

11、可能导致严重或潜在致死性疾病的本土 或外来生物危害因子。危险4级：通过悬浮微粒传播的实验室感染和危害生命的 疾病，从而形成高度个体风险的外来生物危害因子。我国生物安全现状1.背景：实验室获得性感染2.实验室生物安全防护原理3.生物危害因子的种类与评估(IV 类)(III 类)(II 类)(I 类)生物安全水平分级实验室生物安全程序“the knowledge, the techniques, and the equipment to most laboratory infection are available”实验室 生物安全设施微生物及实验内容生物安全防护水平生物安全 操作技术个人防护装备

12、危险评估生物安全实验室II. 生物安全的软件方面： 实验室管理与人员培训 生物样品运送与保藏 消毒与灭菌与废弃物 仪器设备的使用 防止气溶胶操作技术 动物实验管理与操作技术 紧急事故处理程序I. 生物安全的硬件方面： 基本防护：个人防护装备 基本防护：生物安全柜 高级防护：负压设施HEPA Filter实验室生物安全的实现“the knowledge, the techniques, and the equipment to most laboratory infection are available”I. 人、病原，环境三者关系 个人防护：保护人 生物安全柜：保护病原 设施：保护环境II.

13、 设施系统的有效性 基本设计：根据需要 设施维护：定期与不定期 设施的正确使用III. 实验室的管理 标准化操作： 意外事故的防止与处置 人员培训生物安全防护原理初级防护废物处理次级防护HEPA1.背景：实验室获得性感染2.实验室生物安全防护原理3.生物危害因子的种类与评估感染性疾病与传染病朊病毒感染:病毒感染：病毒性肝炎、病毒感染性腹泻、脊髓灰质炎、流行性感 冒、 禽流感、麻疹/风疹、水痘和带状疱疹、流行性腮腺炎、肾综合 症出血热、流行性乙型脑炎、登革热、传染性单核细胞增多症、狂 犬病、艾滋病、 传染性非典型肺炎。细菌性感染： 伤寒和副伤寒、细菌性食物中毒、细菌性腹泻、 霍乱 弯曲菌病、细菌

14、性痢疾、布氏菌病、 鼠疫、炭疽、白喉、百日咳、 猩红热、流行性脑脊髓膜炎、结核病、败血症、感染性休克。真菌感染： 隐球菌病、念珠菌病、曲霉病螺旋体感染： 钩端螺旋体病、回归热、莱姆病。原虫感染：阿米巴病、疟疾、黑热病、弓形虫病、隐孢子虫病蠕虫感染： 日本血吸虫病、并殖吸虫病、华支睾吸虫病、姜片虫病、 丝虫病、钩虫病、蛔虫病、娆虫病、旋毛虫病、肠绦虫病、囊尾蚴 病、棘球蚴病、蠕虫蚴移行病。传染病学杨绍基 主编 ( 8/7年制教材， 人民卫生出版社， 2005 )我国法定传染病甲类传染病：鼠疫、霍乱乙类传染病：传染性非典型肺炎、艾滋病、病毒性肝炎、脊 髓灰质炎、 人感染高致病性禽流感、麻疹、流行性

15、出血热、 狂犬病、流行性乙型脑炎、登革热、 炭疽、细菌性和阿米巴 性痢疾、 肺结核、伤寒和副伤寒、流行性脑脊髓膜炎、百日 咳、白喉、新生儿破伤风、猩红热、布鲁氏菌病、淋病、梅 毒、钩端螺旋体病、血吸虫病、疟疾丙类传染病：流行性感冒、流行性腮腺炎、风疹、急性出血 性结膜炎、麻风病、流行性和地方性斑疹伤寒、黑热病、包 虫病、丝虫病、感染性腹泻中华人民共和国传染病防治法第三条(2004年12月1 日起施行)死亡疾病名称肺结核狂犬病艾滋病病毒性肝炎新生儿破伤风流行性出血热流行性乙型脑炎流行性脑脊髓膜炎细菌性和阿米巴性痢疾梅毒发病发病率(1/10万)96.3191.4234.9213.799.679.4

16、23.032.651.921.60病死疾病名称狂犬病人禽流感鼠疫艾滋病新生儿破伤风流行性脑脊髓膜炎流行性乙型脑炎 钩端螺旋体病登革热炭疽死亡率(1/10万)0.290.020.020.020.020.010.01疾病名称肺结核病毒性肝炎细菌性和阿米巴性痢疾淋病梅毒麻疹疟疾伤寒和副伤寒猩红热流行性出血热病死率(%)100.0071.4330.0023.4111.088.802.262005年甲、乙类法定报告传染病12345678910III 实验带来的变化：1. 实验浓度与剂量2. 气溶胶化的强度3. 实验导致的新的感染途径4. DNA技术的使用I

17、 病原特性：1. 致病性2. 感染剂量3. 感染途径4. 来源与宿主范围5. 稳定性II 感染的后果：1. 动物实验报告2. 临床感染报告3. 预防与治疗措施危险评估原理生物因子危险分级( WHO 1993)危险1级(无或低个体及群体风险)： 不太可能致人或者 致动物疾病的微生物。危险2级(中等个体风险，低群体风险)： 可以致人或动 物疾病，但对实验室工作人员，群体，家畜或环境不太可能 构成严重危害的病原体。实验室接触可能会导致严重感染， 但是有效治疗及预防措施是可行的，而且这种感染的传播是 有限的。危险3级(高个体风险，低群体风险)： 通常可以致人或 动物严重疾病但一般不会从一个感染个体传播

18、到另一个体的 病原体。有效治疗及预防措施是可行的。危险4级(高个体风险，高群体风险) ：通常可以致人或 动物严重疾病而且容易从一个个体直接或间接地传播至另一 个体的病原体。有效治疗及预防措施常常不可行。生物因子危险分级(澳大利亚/新西兰标准 AS/NZS 2243.3:1995 )危险1级(低个体及低群体风险)： 不太可能致人， 植物，或者致动 物疾病的微生物。危险2级(中等个体风险，有限群体风险)： 可以致人， 植物，或动 物疾病，但对实验室工作人员，群体，家畜或环境不太可能构成危害的 微生物。实验室接触可能会导致感染，但是有效治疗及预防措施是可行 的，而且这种感染的传播是有限的。危险3级(

19、高个体风险，有限群体风险)： 通常可以致人或动物严重 疾病，而且对实验室工作人员意味着严重危害的微生物。如果在人群播 散开来这将是一个极大危险，通常有有效治疗及预防措施。危险4级(高个体风险，高群体风险) ：通常可以致危害人或动物生 命的疾病，对实验室工作人员意味着严重危害，而且容易从一个个体直 接或间接地传播至另一个体的病原体。有效治疗及预防措施常常不可行。生物因子危险分级( 病原微生物实验室生物安全管理条例 2004)第四类病原微生物：通常情况下不会引起人或者动物疾病 的微生物。第三类病原微生物： 能够引起人或者动物疾病，但一般情 况下对人、动物或环境不太可能构成严重危害，传播风险有 限，

20、实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗及 预防措施的微生物。第二类病原微生物： 能够引起人或动物严重疾病，比较容 易直接或间接在人与人，动物与人，动物与动物间传播的微 生物。第一类病原微生物：能够引起人或动物非常严重疾病，以 及我国尚未发现或已经宣布消灭的微生物。I类 10种； II类 8种； III类 85种。其中共患18种；牛7种；羊3种；猪12 种；马8种；禽17种；兔4种；水生动物 22种；蜜蜂6种；其它动物8种动物病原微生物分类名录(二五年五月二十四日中华人民共和国农业部制定) 病毒160种I级29种， II级51种，III级74种， IV级 6种。 朊病毒6种：II级5种，

21、 III级1种 细菌及其它病原155种 II级10种， III级145种 真菌59种II级4种， III级55种人间传染的病原微生物名录(二六年一月十一日中华人民共和国卫生部制定)1 规定病原微生物防护级别沙粒病毒科黄病毒科痘病毒科披膜病毒科丝状病毒科副粘病毒科疱疹病毒科布尼亚病毒科1 Flexal virusFlexal病毒2 Guanarito virus瓜纳瑞托病毒3Hanzalova virusHanzalova病毒4 Junin virus鸠宁病毒5 Lassa fever virus拉沙热病毒6 Machupo virus马秋波病毒7 Tacaribe virusTacaribe病

22、毒8 Mopeia virusMopeia病毒(和其他Tacaribe 病毒)9 Sabia virusSabia病毒1 Hypr virusHypr病毒2 Kumlinge virusKumlinge病毒3 Kyasanur Forestdisease virus卡萨诺尔森林病病毒4 Louping ill virus跳跃病病毒5 Omsk hemorrhagic fever virus鄂木斯克出血热病毒6 St.Louis Encephalitis virus圣路易斯脑炎病毒7 Yellow fever virus黄热病毒8 Tick-borneencephalitis virus蜱传脑炎

23、病毒1 Alastrim virus类天花病毒2 Monkeypoxvirus猴痘病毒3 Variola virus天花病毒1 Eastern equine encephalitis virus东方马脑炎病毒2 Venezuelan equine encephalitis virus委内瑞拉马脑炎病毒3 Western equine encephalomyelitis virus西方马脑炎病毒1 Ebola virus埃博拉病毒2 Marburg virus马尔堡病毒1 Nipah virus尼巴病毒2 Hendra virus亨德拉病毒1 Herpesvirus Simiae猿疱疹病毒1 C

24、rimean-Congohemorrha gic fever virus(XinjiangHemorrhagicfever virus)克里米亚-刚果 出血热病毒 (新疆出血热 病毒)高致病性微生物：一类病毒病原(29种)病 毒(51种)30 Bunyamwera virus布尼亚维拉病毒31 California encephalitis virus加利福利亚脑炎病毒32 Chikungunya virus基孔肯尼雅病毒33 Dhori virus多里病毒34 Everglades virusEverglades病毒35 Foot-and-mouth disease virus口蹄疫病毒36

25、 Garba virusGarba病毒37 Germiston virusGermiston 病毒38 Getah virusGetah 病毒39 Gordil virusGordil 病毒40 Hantaviruses,other其它汉坦病毒41 Hantaviruses汉坦病毒(肺出血热)42 Hantaviruses汉坦病毒(肾出血热)43 Herpesvirus saimiri松鼠猴疱疹病毒44 High pathogenicavian influenza virus高致病性禽流感病毒45 HIV typy1 and 2 virus艾滋病毒(I型和II 型)46 Inhangapi v

26、irusInhangapi 病毒47 Inini virusInini病毒48 Issyk-Kul virusIssyk-Kul 病毒49 Itaituba virusItaituba病毒50 Japanese encephalitis virus乙型脑炎病毒51 Khasan virusKhasan病毒52 Kyzylagach virusKyz病毒53 Lymphocytic choriomeningitis (neurotropic) virus淋巴细胞性脉络丛脑膜炎(嗜神经性的)病毒54 Mayaro virusMayaro 病毒55 Middelburg virus米德尔堡病毒56

27、Milkers nodule virus挤奶工结节病毒57 Mucambo virusMurcambo 病毒58 Murray valleyencephalitis virus (Australia encephalitis virus)墨累谷脑炎病毒(澳大利亚脑炎病毒)59 Nairobi sheep disease virus内罗毕绵羊病病毒60 Ndumu virus恩杜姆病毒61 Negishi virusNegishi 病毒62 Newcastle disease virus新城疫病毒63 Orfvirus口疮病毒64 Oropouche virusOropouche 病毒65 or

28、thopoxviruse其他正痘病毒属病毒66 Paramushir viruParamushir 病毒67 Poliovirus脊髓灰质炎病毒68 Powassan virusPowassan 病毒69 Rabbitpox virus(vaccinia variant)兔痘病毒(痘苗病毒变种)70 Rabies virus (street virus)狂犬病毒(街毒)71 Razdan virusRazdan 病毒72 Rift valley fever virus立夫特谷热病毒73 Rochambeau virusRochambeau病毒74 Rocio virus罗西奥病毒75 Sagi

29、yama virusSagiyama病毒76 SARS- associated coronavirusSARS冠状病毒77 Sepik virus塞皮克病毒78 Simian immunodeficiency virus猴免疫缺陷病毒(SIV)79 Tamdy virusTamdy病毒80 West Nile virus西尼罗病毒高致病性微生物：二类病毒病原(51种)细菌及其他微生物(10种)真菌(4种)朊病毒(4种)1. Bacillus anthracis 炭疽芽孢杆菌2. Brucella spp 布鲁氏菌属3. Burkholderia mallei 鼻疽伯克菌4. Coxiella

30、burnetii 伯氏考克斯体5. Francisella tularensis 土拉热弗朗西丝菌6. Mycobacterium bovis 牛型分枝杆菌7. Mycobacterium tuberculosis结核分枝杆菌8. Rickettsia spp 立克次体属9. Vibrio cholerae 霍乱弧菌10. Yersinia pestis 鼠疫耶尔森菌1 Coccidioides mmitis粗球孢子菌2 Histoplasmfarcinimosum马皮疽组织胞浆菌3 Histoplasmacapsulatum荚膜组织胞浆菌4 Paracoccidioides brasilie

31、nsis巴西副球孢子菌1 Bovine spongiformEncephalopathy(BSE) 疯牛病2 Kuru disease Kuru病3 New variance Creutzfeldt-Jacob disease (nvCJD)变异型克雅氏病4 Creutzfeldt-Jacob disease (CJD)人克雅氏病5 Scrapie搔痒病因子6 Gerstmann-Straussler -Scheinker syndrome(GSS)吉斯特曼-斯召斯列综合征高致病性微生物：二类细菌与其它病原2 规定实验活动a. 病毒培养： 指病毒的分离、培养、滴定、中和试验、活病毒及其蛋白纯化、病毒 冻干以及产生活病毒的重组试验等操作。利用活病毒或其感染细胞(或细胞提取 物)， 不经灭活进行的生化分析、血清学检测、免疫学检测等操作视同病毒培养。使用病毒培养物提取核酸， 裂解剂或灭活剂的加入必须在与病毒培养等同级别的实 验室和防护条件下进行， 裂解剂或灭活剂加入后可比照未经培养的感染性材料的防 护等级进行操作。b. 动物感染实验： 指以活病毒感染动物的实验。c. 未经培养的感染性材料的操作： 指未经培养的感染性材料在采用可靠的方法灭活 前进行的病毒抗原检测、血清学检测、核酸检测、生化分析等操作。未经可靠灭活 或固定的人和动物组织标本因含病毒量较高， 其