臨床實(shí)驗(yàn)室生物安全及安全防護(hù)設(shè)備

1、臨床實(shí)驗(yàn)室生物安全,河南省臨床檢驗(yàn)中心,臨床實(shí)驗(yàn)室的主要危害源包括三個(gè)方面：物理危害源化學(xué)危害源生物危害源前兩者的特性：1、可感知，易避免；2、危害范圍有限；3、危害持續(xù)時(shí)間短。,一、慘痛的歷史教訓(xùn),歷史上，實(shí)驗(yàn)室感染的事件曾多次發(fā)生，實(shí)驗(yàn)室人員曾為此付出了沉重的代價(jià)。這些感染的主要原因是：防護(hù)意識(shí)不強(qiáng)；操作失誤，防護(hù)條件不足。,例一：1956年，前蘇聯(lián)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室曾有9支裝有感染了委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒的鼠腦的安瓿被打破。由于沒采

2、取必要的措施，結(jié)果在幾天內(nèi)造成24名工作人員感染。例二： 1961年莫斯科一家研究所的實(shí)驗(yàn)人員從流行性出血熱疫區(qū)捕捉到一些野鼠帶回實(shí)驗(yàn)室。由于疏忽，這些野鼠被放在了室內(nèi)暴露的場(chǎng)所。不久，實(shí)驗(yàn)室相繼有63人出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，開始被誤診為流感，1周內(nèi)又增加了30人，才開始懷疑到是流行性出血熱。,例三： 1967年，歐洲的三個(gè)城市為研制疫苗，從烏干達(dá)等地進(jìn)口了一批黑長(zhǎng)尾猴，而這些猴子攜帶一種特殊的病毒，引起了13名工作人員患病，并使這種疾病在德

3、國(guó)馬爾堡等地區(qū)流行，馬爾堡病毒由此而得名。例四： 1979年4月,前蘇聯(lián)斯維爾德洛夫斯克實(shí)驗(yàn)室的泄露事故。 當(dāng)?shù)氐纳镂淦鲗?shí)驗(yàn)室發(fā)生了爆炸，約10公斤的炭疽芽孢粉劑泄露，爆炸釋放出大量的細(xì)菌毒霧，造成附近1000多人發(fā)病，數(shù)百人死亡。,例五：1998年，我國(guó)某大城市的某高校在使用大白鼠進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，有兩名學(xué)生被大白鼠咬傷，還有一些學(xué)生在給實(shí)驗(yàn)老鼠放血、解剖的過程中，未按照要求戴手套操作，結(jié)果在29名實(shí)驗(yàn)人員中，有 9人感染了流行性出血熱

4、。例六： 2001年，在英國(guó)波布特萊爾實(shí)驗(yàn)室東北方向50公里的布倫特伍德地區(qū)發(fā)生了口蹄疫。據(jù)分析和證實(shí)，口蹄疫病毒是從波布特萊爾實(shí)驗(yàn)室里泄漏出來，經(jīng)過空氣傳播到布倫特伍德的地區(qū)，從而造成了大規(guī)模的口蹄疫爆發(fā)。,例七：2003年9月，一名27歲的研究生在新加坡國(guó)立大學(xué)生物安全二級(jí)實(shí)驗(yàn)室，因不恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)程序，受到西尼羅河病毒樣本與非典冠狀病毒的交叉感染。,例八： 2010年12月19日下午，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畜禽生產(chǎn)教育班學(xué)生在動(dòng)物

5、醫(yī)學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“羊活體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)”。共5個(gè)班級(jí)28人感染布魯氏菌病，其中包括27名學(xué)生（14名男生，13名女生）、1名老師。,黑龍江省教育廳就東北農(nóng)大布病事故處置提出如下指導(dǎo)意見：“……通過對(duì)學(xué)生走訪和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，專家組認(rèn)定該事故是一起因?qū)W校相關(guān)責(zé)任人在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中違反有關(guān)規(guī)定造成的重大教學(xué)責(zé)任事故，學(xué)校對(duì)事故承擔(dān)全部責(zé)任。”,二、微生物風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)估,根據(jù)《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》（GB19489-2004）等級(jí)劃分與標(biāo)準(zhǔn)，病原微生物

6、按危險(xiǎn)程度分為四組：1級(jí)風(fēng)險(xiǎn)組：指對(duì)個(gè)體和社會(huì)無危險(xiǎn)或危險(xiǎn)性較低的微生物。特性：低個(gè)體危害，低群體危害。不會(huì)導(dǎo)致健康人員和動(dòng)物致病的細(xì)菌、真菌、病毒和寄生蟲等生物因子屬之。,2級(jí)風(fēng)險(xiǎn)組：指對(duì)人或環(huán)境具有中等潛在危害的微生物。特性：中等個(gè)體危害，有限群體危害。即某種病原體，能引起人類或動(dòng)物疾病，但對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員、社會(huì)、牲畜或環(huán)境不太可能具有嚴(yán)重的危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)室暴露可能引起嚴(yán)重感染，但具有有效的治療方法及預(yù)防措施，并且感染的傳播性有限。

7、,3級(jí)風(fēng)險(xiǎn)組：主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死性疾病的致病微生物及其毒素。特性：高個(gè)體危害，低群體危害。即某種病原體，通常能引起嚴(yán)重的人類或動(dòng)物疾病，但一般不會(huì)因偶然接觸而從一個(gè)個(gè)體傳染給他人，具有有效的治療方法及預(yù)防措施，即通常已有預(yù)防傳染的疫苗和治療藥物。,4級(jí)風(fēng)險(xiǎn)組：對(duì)人體和環(huán)境具有高度的危險(xiǎn)性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，目前尚無有效的疫苗或治療方法的病原微生物及其毒素。特性：高個(gè)體危害，高群體危害。即能引起

8、人類或動(dòng)物非常嚴(yán)重的疾病，一般不能治愈，容易直接或間接或因偶然接觸而在人與人、人與動(dòng)物、動(dòng)物與動(dòng)物之間傳播的病原微生物。,三、臨床實(shí)驗(yàn)室的生物安全防護(hù),實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)（biological safety containment labortories）：是指在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下處理和保存感染性物質(zhì)的過程中采用的一系列的防護(hù)措施。它包括一級(jí)防護(hù)（primary containment ）和二級(jí)防護(hù)(secondary containmen

9、t）。一級(jí)防護(hù)（屏障）：個(gè)人防護(hù)裝備和設(shè)備。二級(jí)防護(hù)（屏障）：實(shí)驗(yàn)室設(shè)置和設(shè)施。,(一)、 生 物安全實(shí)驗(yàn)室的分級(jí)及適用范圍,一般說來，生物安全實(shí)驗(yàn)室分為如下四個(gè)級(jí)別：,1、生物安全1級(jí)實(shí)驗(yàn)室（BSL-1）,實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)和設(shè)施、安全操作規(guī)程、安全設(shè)備適用于對(duì)健康成年人已知無致病作用的微生物，如用于教學(xué)的普通微生物實(shí)驗(yàn)室等。一級(jí)為普通的微生物實(shí)驗(yàn)室，對(duì)外人的進(jìn)入不特別禁止，也不需要使用生物安全柜。試驗(yàn)一般在普通實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行

10、,設(shè)施要求,布局：無特殊要求。設(shè)施設(shè)備：無特殊要求。人員進(jìn)入：無特別限制。,2、生物安全2級(jí)實(shí)驗(yàn)室（BSL-2）,實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)和設(shè)施、安全操作規(guī)程、安全設(shè)備適用于對(duì)人或環(huán)境具有中等潛在危害的微生物。設(shè)置要求：建立新實(shí)驗(yàn)室時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離公共區(qū)域并進(jìn)行有效的隔離 ；三區(qū)劃分明確；貯存限制性病原體的實(shí)驗(yàn)室門窗必須加鎖。設(shè)施要求：對(duì)于可能發(fā)生氣溶膠的實(shí)驗(yàn)在II級(jí)生物安全柜中進(jìn)行；如果涉及到化學(xué)致癌物質(zhì)、放射性物質(zhì)和揮發(fā)性溶劑，則應(yīng)在具有

11、全排風(fēng)功能的II級(jí)B2生物安全柜中進(jìn)行；限制銳利器具的使用。人員進(jìn)入要求：禁止外人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)域。,3、生物安全3級(jí)實(shí)驗(yàn)室（BSL-3）,實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)和設(shè)施、安全操作規(guī)程、安全設(shè)備適用于主要通過呼吸道途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死性疾病的病原微生物及其毒素，通常已有預(yù)防傳染的疫苗和治療藥物。設(shè)置要求：實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和工程應(yīng)符合特定要求：獨(dú)立設(shè)置、三區(qū)兩緩、用時(shí)負(fù)壓。,設(shè)施要求：試驗(yàn)室的送風(fēng)必須經(jīng)過三級(jí)過濾，不允許使用循環(huán)回風(fēng)；排風(fēng)還需要

12、經(jīng)過高效過濾后排放。實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)必須獨(dú)立設(shè)置，并采取有效措施保證排風(fēng)系統(tǒng)的平衡，保證各個(gè)試驗(yàn)區(qū)域之間的負(fù)壓要求。試驗(yàn)必須在在IIB級(jí)以上的生物安全柜內(nèi)進(jìn)行。人員進(jìn)入要求：非實(shí)驗(yàn)室工作人員禁止入內(nèi)；未成年人嚴(yán)禁入內(nèi)。,4、生物安全4級(jí)實(shí)驗(yàn)室（BSL-4）,實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)和設(shè)施、安全操作規(guī)程、安全設(shè)備適用于對(duì)人體具有高度的危險(xiǎn)性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，目前尚無有效的疫苗或治療方法的病原微生物及其毒素。值得特別注意的事，當(dāng)出現(xiàn)新

13、型不明微生物時(shí)，也必須在四級(jí)生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，待有充分?jǐn)?shù)據(jù)后再?zèng)Q定此種微生物或毒素應(yīng)在四級(jí)還是在較低級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室中處理。,（二）、生物安全柜,1、、生物安全柜的概念和意義生物安全柜（Biological safety cabinets，BSC）是為操作培養(yǎng)物、菌毒株以及診斷性標(biāo)本等具有感染性的實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，用來保護(hù)操作者本人、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)材料，使其避免暴露于上述操作過程中可能產(chǎn)生的感染性氣溶膠或微量濺出而設(shè)計(jì)的負(fù)壓過濾排風(fēng)

14、裝置。,2、幾個(gè)重要的概念（1）、HEPA 高效空氣過濾器 high efficiency particulate air filter (HEPA) HEPA是指在額定風(fēng)量和有效過濾面積下及空氣阻力在245Pa以下的對(duì)直徑≥0.3μm 的粒子捕集效率在99.97%以上的空氣過濾器。高效過濾器采用超細(xì)玻璃纖維濾紙或聚丙烯濾紙為濾材，經(jīng)密折而成。特點(diǎn)：通風(fēng)阻力小、展開面積大、容塵量大、濾過效率高。,（2）、微生物氣溶膠&#

15、160; 是指由微生物組成的懸浮于氣體介質(zhì)中的相對(duì)穩(wěn)定的分散體系。形成原因：攪拌、振蕩、離心等。特點(diǎn)：①、無色無味、無孔不入、不易發(fā)現(xiàn)、易于感染；②、感染癥狀不典型，病程復(fù)雜，難以及時(shí)診治，影響預(yù)后；,③、有些氣溶膠感染只有呼吸道粘膜免疫才有預(yù)防作用，非呼吸道免疫途徑作用效果欠佳，現(xiàn)有常規(guī)疫苗的預(yù)防效果不理想，如肺炭疽；④、呼吸道傳播的病原微生物特別是高致病性病毒常常發(fā)生變異，尤其是其抗原性、致病性都可能發(fā)生改變，在空氣中存活

16、力也可能增強(qiáng)；,⑤、微生物氣溶膠易引起病原體在人與人、人與動(dòng)物、動(dòng)物與動(dòng)物之間的傳播；⑥、微生物氣溶膠可以遠(yuǎn)距離或較遠(yuǎn)距離傳播，這是其傳播性難以預(yù)防的另一重要原因。,微生物氣溶膠產(chǎn)生的方式和類型對(duì)276種實(shí)驗(yàn)室操作測(cè)試發(fā)現(xiàn)，239種（86.6%）操作可以產(chǎn)生微生物氣溶膠。按其產(chǎn)生微生物氣溶膠顆粒的多少，可以將這些操作分為重度、中度和輕度三級(jí)?？梢援a(chǎn)生各種嚴(yán)重程度微生物氣溶膠的主要實(shí)驗(yàn)操作如下：,產(chǎn)生微生物氣溶膠的其它因素,除了實(shí)驗(yàn)室操

17、作可以產(chǎn)生微生物氣溶膠外，患有呼吸道傳染病或皮毛上染有病原微生物的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物也可以產(chǎn)生微生物氣溶膠。微生物氣溶膠在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生后，還可以通過氣流轉(zhuǎn)移到同一建筑物的其他地方，甚至污染整個(gè)建筑物的空氣。擴(kuò)散的防止方法——有效攔截：過篩；阻擋。,（3）、保護(hù)性氣幕生物安全柜在使用過程中，由正面進(jìn)風(fēng)與內(nèi)部循環(huán)風(fēng)交匯而成的可以阻擋微生物氣溶膠的保護(hù)性氣流。,3、實(shí)驗(yàn)室生物安全中的幾個(gè)問題和誤區(qū)（1）、實(shí)驗(yàn)室保護(hù)的對(duì)象是什么？操作者—

18、—操作對(duì)象——環(huán)境（2）、使用了BSC可確保萬無一失嗎？事實(shí)：BSC可防氣溶膠和細(xì)微濺出，但對(duì)肉眼可見的濺出和破裂不可防護(hù)。原因：質(zhì)量 + 速度 >氣流保護(hù)能力則不能保護(hù)。（3）、所有的BSC都能發(fā)揮“三種保護(hù)”作用嗎？事實(shí)：不能,（三）、生物安全柜的分類,1、超凈工作臺(tái) ≠ BSC,超凈工作臺(tái)空氣流向示意圖,2、BSC的分類生物安全柜根據(jù)表面風(fēng)速的不同，可分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)。 Ⅱ級(jí)生物安全柜又分為A1 型、A2

19、型、B1型、B2型四個(gè)型。,BSC 循環(huán) 排氣 進(jìn)風(fēng) 送風(fēng) 排氣處 連接Ⅰ 0% 100% 0.38 0 室外 硬管Ⅱ A1 70% 30% 0.4 0.38 室內(nèi) 無Ⅱ A2 70% 30% 0.4 0.38 室外

20、套管Ⅱ B1 30% 70% 0.51 0.38 室外 套管Ⅱ B2 0 100% 0.51 0.38 室外 硬管Ⅲ 0 100% 不適 不適 均可 均可,BSC-1原理示意圖,BSC-ⅡA1型生物安全柜原理,BSC-ⅡA2型生物安全柜原理,BSC-ⅡB1型生物安全柜