实验室生物安全（LaboratoryBiosafety）

《实验室与生物安全》(LaboratoryBiosafety)绪论中山大学中山医学院余新炳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避免危险生物因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩散并导致危害的综合措施•生物安全实验室（biosafetylaboratory）是指通过防护屏障和管理措施，从事传染性物质操作的实验室，包括：研究用实验室、动物实验室、临床检验实验室、公共卫生实验室、传染病监测实验室等生物危害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《生物多样性公约》联合国环境规划署和《生物多样性公约》秘书处从1994年开始制定“生物安全议定书”共组织10轮工作组会议和政府间谈判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食品(食物)的生产、加工、包装、储藏、运输、销售和消费等活动过程符合强制性标准和要求，不存在可能危害人体健康的有毒有害物质以及导致消费者病亡或者危及消费者后代的隐患生物恐怖(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、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1915～1916年企图在俄国彼得堡撒布鼠疫菌的德间谍被捕1916～1917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，500～600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RobertKoch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LouisPasteur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9·11后美国再次发生“炭疽邮件”袭击实验室相关性感染Laboratoryassociatedinfections实验室感染实验室获得性感染Laboratoryacquiredinfections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、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20%未确认的例数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1994～1995年为16.2人/10万·年1988～1989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瞬间温家宝总理：“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①宋、杨均在同一实验室工作，该室一直从事SARS-CoV工作②封锁病毒所后，未再出现任何SARS病人③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④宋、杨从未接触过野生动物⑤宋、杨潜伏期内北京没有任何其他SARS病例实验室感染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三.实验室污染事故及管理·到目前为止，世界各地已经报道发生的实验室感染事件多达万件。这些实验室感染事件的主要原因是操作不规范，生物安全意识低和防护措施不当等。这些事件都没有提及其发生跟建筑物的选址和布局之间的关系·实验室内由于工作人员不慎，或技术不熟练而发生的一些污染事故，必须及时采取应急措施，以免病原微生物蔓延而造成传染病流行实验室获得性感染•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0.5mm的小滴0.4秒即蒸发•这些小滴中的传染性介质在空气中保持干燥状态。越小的有机体和数量越多的介质能更久保持空气传染，并且由通风和人们交通产生的空气流围绕建筑物传染•许多条件可产生气溶胶传染，如离心力、磨削、混合、强力震动、拌合、超声波破碎、低压冻干、开启容器（内部压力不同于环境压力时）•随着用于疫苗开发和针对气溶胶给药药剂治疗的资金增加，许多欧美大学和研究所正在转向发展这一领域的专门技术气