1、第二十章 病原微生物实验室生物安全,医学技术系梁晓萍,HISTORY,历史 1941年美国发生74例实验室相关的吸入性布氏杆菌感染事故 1949年 222 个病毒实验室中83%没有防护 1976年英国某医学实验室的工作人员体检时发现结核菌感染者比其他人员高5倍 1978年英国报告一个商业洗衣房因清洗来自一Q热实验室的内衣裤及外衣时发生6例雇员和1例参观者感染Q热,1974年丹麦某医院临床生化检验室的工作人员肝炎发病率比普通人群高出 7倍 1992年美国报告因工作感染爱滋病的人员13例，其中有1例是实验室工作者，12例是临床医生或护士 1993年国内某医院报告225名医院工作人员HBV检测结果，
2、医生护士、食堂工作人员、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,3,前些年实验室感染相关事故,2003年 新加坡、台湾SARS实验室感染事件 2004年 北京SARS实验室感染事件实验室感染事故的特点 同一实验室的交叉污染 实验操作失误导致感染 违规操作导致感染,国内外曾多次发生因饲养野鼠或大白鼠而发生肾综合征出血热流行 1999年广州中医药大学博士后张某从事“九五”国家攻关课题“补肾法治疗老年性痴呆”的实验时接触大鼠，3个月后感染流行性出血热，2003年被诊断为肾功能衰竭，2006年进行肾移植手术 2002年,湖北省药检学校的一名毕业生在某药厂从
3、事动物实验工作，由于接触了带出血热病毒的实验动物而感染流行性出血热不治死亡,2001年6月，北京发生了因使用质量不合格实验动物和动物实验不规范致使鼠源性人兽共患病流行性出血热感染：一名院士死亡和700多师生紧急预防接种 2006年，东北三省由于个体户养殖、贩运不合格实验动物，导致几十名教学科研人员感染流行性出血热 广东省，1990年和1997年分别出现因使用不合格实验动物而感染人畜共患病的严重生物安全事故,生物安全,防范处理微生物及其毒素对人体危害的综合性措施危害的来源：生物实验室生物恐怖活动,实验室生物安全防护,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、
4、使用个体防护装置、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,生物安全的重要性,应对公共卫生突发事件的需要 防止外来生物危险因子侵入的需要 实验室工作的需要 防止医院感染的需要 防止人畜共患病的需要 反生物恐怖的需要,一、实验室生物安全的有关概念,1.生物因子( biological agents) 2.生物危害（biohazard） 3.生物危险(biorisk) 4.气溶胶（aerosols） 5.生物安全（biosafety） 6.实验室生物安全（laboratory biosafety）,是可能引起感染、过敏或中毒
5、的所有微小生物体，包括基因修饰的、细胞培养的和寄生于人体的一切微生物和其他相关的生物活性物质,是由生物因子对环境及生物体的健康所造成的危害,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，又叫风险。研究病原微生物是有一定风险，生物安全实验室能够降低这种风险,是指悬浮于气体介质中的粒子，一般直径为0.001m100m的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系,是指人们对于由动物、植物、微生物等生物体给人类健康和自然环境可能造成不安全的防范,是指在实验室从事病原微生物实验活动中，采取措施避免病原微生物对工作人员和相关人员造成危害、对环境造成污染和对公众造成伤害，保证实验研究的科学性并保
6、护被实验对象免受污染,返回节目录,二、临床实验室的主要危害源,（一）生物危害源 （二）化学危害源 （三）物理危害源,主要由病原微生物引起的 包括：细菌、病毒、真菌及寄生虫等 实验室相关感染的原因：被锐器刺伤吸入气溶胶被动物咬伤或抓伤感染性材料处理不当,主要指在临床实验室的操作过程中所使用的危险性化学品引起的危害。 包括： 易燃性化学品、易爆性化学品、腐蚀性化学品、强酸性化学品、有毒性化学品、有害性化学品 入侵方式：通过吸入、接触、食入、针刺及破损皮肤等方式侵入,主要放射性核素的辐射、紫外线和激光光源照射、电磁场、噪音等的危害,返回节目录,三、实验室安全标识,（一）生物危害标识 （二）感染性物品
7、标识 （三）电离辐射标识 （四）危险化学品警示标识,授权人员方可进入 生物安全水平：_ 责任人：_紧急联系电话：_ 白天电话：_ 家庭电话：_ 必须得到上述责任人的授权方可进入（一）生物危害警告标识,（二）感染性物品标识,（三） 电离辐射标识,（四） 腐蚀品标识,警 示 标 识,四、实验室生物安全防护的基本原则,实验室生物安全防护的内容包括安全设备、个体防护装置和措施（一级屏障）；实验室的特殊设计和建设（分区、单向气流）要求（二级屏障）；严格的管理制度和标准化的操作程序及规程（三级屏障） 应将每一特定实验室从立项、建设到使用维护的全过程中有关生物安全防护综合措施的内容编入各实验室的生物安全手册
8、中。必须设有专职的生物安全负责人 生物安全防护实验室根据不同的微生物和防护要求分为四个生物安全防护级别,BSL（biosafety levels,BSL） 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,与风险等级相对应的生物安全水平、操作和设备选择,五、病原微生物的分类,中国：病原微生物实验室生物安全管理条例中按危害程度将病原微生物分为四类：第一类危险程度最高，第四类危险程度最低。第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生
9、物国际：WHO生物安全手册中按危害程度将病原微生物也分为四类，但危害程度由四至一递减，第四类危险程度最高，第一类危险程度最低。,病原微生物危害程度分类,危险程度等级,WHO分类标准,中国分类标准,4级3级2级1级,VI级 III级II级I级,一类二类三类四类,高致病高危险,危险程度低,生物危险（risk）的分级,I级：个体和群体低危险 II级：中等个体危险，有限群体危险 III级：高个体危险，低群体危险（不传播、可预可治） IV级：高度的个体和群体危险（可传播、难预难治）,当实验室使用传染性或有潜在传染性材料前，必须进行微生物危害评估。应依据传染性微生物致病能力的程度、传播途径、稳定性、感染剂
10、量、操作时的浓度和规模、实验对象的来源、是否有动物实验数据、是否有有效的预防和治疗方法等诸因素进行微生物危害评估 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 根据危害评估结果，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，形成书面文件并严格遵守执行,微生物危害评估,第一级：不引起健康成年人疾病 第二级：可通过破损皮肤、消化道及粘膜暴露等方式引起人类疾病 第三级：本土或外来的微生物，通过吸入途径暴露时可以造成严重或潜在致死性疾病 第四级：可以引起严重且威胁生命的人类疾病，可通过气溶胶传播，或相关的传播危险性不明的微生物 生物安全防护实验室根据不同的微生物和防
11、护要求分为四个生物安全防护级别,美国CDC/NIH对微生物指导性分级,我国对病原微生物的分类,第一类：能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物 第二类：能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物 第三类：能够引起人类或者动物疾病；不构成严重危害，传播风险有限；具备有效治疗和预防措施 第四类：通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物 第一类和第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物,人间传染的病原微生物名录,六、实验室常用安全设备,（一）生物安全柜 （二）超净工作台 （三）通风柜 （四）洗眼器 （五）
12、紧急喷淋装置 （六）消毒设施及用品,生物安全柜（biosafety cabinet ，BSCs ）是处理危险性微生物时所用的箱型空气净化安全装置。是在操作具有感染性的实验材料时，为保护操作者本人、实验室内外环境以及实验材料，使其避免在操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的一种实验室安全防护设备。,（一）生物安全柜,生物安全柜类别,级生物安全柜 级生物安全柜：级A1型、 级A2型、 级B1型、 级B2型 级生物安全柜,设计简单，目前仍广泛使用。 保护操作者和环境，不保护操作对象。,保护操作者和操作对象。 操作危险度2 级和3 级微生物。 穿正压防护服可处理危险度4 级微生物。,对操作者
13、防护最好。 操作危险度4 级微生物。 适用于三级和四级生物安全水平实验室。,1、生物安全柜级别和种类和原理 级生物安全柜 级生物安全柜：级A1型、 级A2型、 级B1型、 级B2型 级生物安全柜 它们之间都有一些差别（见下表）,（一）生物安全柜,不同级别生物安全柜的差异,BSC 排气 循环 进风 排处 连接 100% 0% 0.38 室外 硬管 A1 30% 70% 0.38-0.51 室内/外 套管 A2 30% 70% 0.51 室内/外 套管 B1 70% 30% 0.51 室外 硬管 B2 100% 0 0.51 室外 硬管 100% 0 不适 室外 硬管,级A1 型生物安全柜原理图,
14、级B1 型生物安全柜原理图,级生物安全柜,所有接口都是密封的 有一个专门的外置排风系统控制气流 安全柜内部始终处于负压状态（约124.5Pa） 只有通过连接在安全柜上的橡胶手套，手才能伸入安全柜,级生物安全柜,生物安全柜异同,42,（一）生物安全柜,（二）超净工作台,正压柜 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。,44,（三）洗眼器及紧急喷淋装置,洗眼器是安全和劳动保护必备的设备，是接触酸、碱、有机物等有毒、腐蚀性物质场合必备的应急、保护设施喷淋装
15、置：安装在使用苛性碱和腐蚀性化学品附近的地方 每周应测试洗眼器与水供应连接的装置以确保其功能的正常并冲掉积水,45,紧急喷林和洗眼装置,46,化 学 淋 浴,47,(四) 个体防护装备,个人防护服 防护眼镜 呼吸器或口罩 手套 工作鞋或防水靴,48,实验服,隔离衣,连体防护,(1) 个体防护服装,49,(1) 个体防护服装,50,正压防护服,B 安全护目镜,51,(2) 防护眼镜,a .安全镜,护目镜,52,(3) 呼吸器或口罩,面罩,一次性面罩,一次性防护面具,53,(4) 手套,手套,乳胶手套,聚脂手套,54,(5) 工作鞋或防水靴,鞋套,职业暴露是指实验室、医护、预防保健人员以及有关的监
16、管工作人员，在从事艾滋病防治工作及相关工作的过程中意外被艾滋病毒感染者或艾滋病患者的血液、体液污染了破损的皮肤或非胃肠道粘膜，或被含有艾滋病病毒的血液、体液污染了的针头及其它锐器刺破皮肤，而具有被艾滋病病毒感染的可能性的情况,七、实验室生物安全事故处理 （以HIV为例）,美国CDC的研究显示：影响针头刺伤后的危险性因素包括,伤口的深度 有可见的血液从伤口溢出 针头刺破了静脉或动脉 污染源来自于晚期艾滋病病毒感染者(病毒载量高),皮肤针刺伤或切割伤：立即用肥皂和大量流水冲洗，尽可能挤出损伤出的血液，用70%乙醇或其它消毒剂消毒伤口 皮肤污染：用水和肥皂冲洗污染部位，并用适当的消毒剂浸泡，如70%
17、乙醇或其它皮肤消毒剂,紧急处理措施,粘膜污染：用大量流水或生理盐水彻底冲洗污染部位 衣物污染：尽快脱掉污染的衣物，进行消毒处理 污染物泼溅：发生小范围污染物泼溅事故时，应立即进行消毒处理；发生大范围污染物泼溅事故时，应立即通知实验室主管领导和安全负责人到达事故现场查清情况，确定消毒的程序,由于预防性治疗药物的效力和毒性以及不同暴露方式导致HIV感染的危险性不同，所以预防性治疗药物应在HIV职业暴露预防性治疗药品储备库（点）和HIV/AIDS防治方面的专家的指导下使用 根据使用药物反应情况，可改变处方,HIV职业暴露后的预防,对感染可能性很大的医护、检验人员可使用预防性治疗药物，治疗方案须根据暴
18、露情况由专家决定。对于感染危险性很小的，建议不使用药物预防对可能有危险的人，是否用药治疗，应权衡较低的感染危险性与使用药物的效力和药物毒、副反应以及坚持用药的依从性等利弊,基本用药程序：两种逆转录酶抑制剂，使用常规治疗剂量，连续服用28天。如双汰芝（AZT与3TC联合制剂） 300 mg/次，每日2次，用药时间为连续服用28天。或参考抗病毒治疗指导方案。本程序适用于轻度低危暴露强化用药程序：基本用药程序加一种蛋白酶抑制剂，如佳息患或利托那韦。均使用常规治疗剂量，连续服用28天。本程序适用于严重暴露,职业暴露后，存在感染艾滋病毒的危险性，但实际感染艾滋病毒的机率是很低的。研究资料表明，医务工作者
19、被艾滋病病毒污染的针具刺伤后，发生艾滋病病毒感染的机率为 0.33（20/6135），粘膜表面暴露的感染艾滋病病毒的机率为 0.09（1/1143）,最主要的职业是护士和实验室技术员 除三名实验室人员是暴露于艾滋病病毒培养以外，其余全部是由于污染血液或体液 到1997年为止，外科医生和被缝合针刺伤的暴露者中没有发生肯定的艾滋病病毒感染,分析美国发生的52名职业暴露后艾滋病病毒感染者，发现：,医护和预防保健等人员对艾滋病病毒感染者和艾滋病患者从事医疗和实验检测活动是比较安全的 执行严格的安全操作及防护措施，医护及检验等人员的暴露事件是可以避免的,八、临床实验室废弃物处理,（一）废弃物的含义 指废
20、物（Waste）是指使用者不再使用的一切物质 即将要丢弃的所有物品 医疗废弃物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物,（二）废弃物的处理,1所有不再需要的样本、培养物和其他生物性材料应弃置于专门设计的、有标记的用于处置危险废弃物的专用容器内，生物废弃物容器的充满量不能超过其设计容量。 2利器（包括针头、小刀、金属和玻璃等）应直接弃置于锐器收集容器内，不得对废弃针头等锐器进行折弯、折断、回盖等处理。 3实验室管理层应确保由经过适当培训的人员使用适当的个人防护装备和设备处理危险废弃物。 4不允许积存垃圾和实验室废弃物，已装满容器定期运走。,（二）废弃物的处理,5在去污染或最终处置之前，应存放在指定的安全地方，通常在实验室区的污物间。 6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水平。 7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。 8有害气体、气溶胶、污水、废液（包括放射性废液）应经适当的无害化处理后排放，动物尸体和组织的处置和焚化应符合国家相关的要求。 9所有废弃物容器的颜色和危害标志均应符合通用标准。废弃物的清运及交接均应严格的记录，记录应妥善保存。,返回章目录,
