第四章-实验室安全管理

第四章实验室安全管理2010.3目标要求掌握：实验室一般安全及生物安全管理的办法；实验室意外事故的处理熟悉：生物因子的等级分类标准主要内容•高压钢瓶的使用•电离辐射的安全防护•生物安全实验室的等级及相应的要求•生物安全柜的分类及使用第一节实验室的一般安全一、化学试剂的使用安全1、要熟知常用试剂的理化性质：酸性、碱性及腐蚀性2、使用试剂注意：标签、瓶塞、用具、防护措施3、准确移取化学试剂用量：避免浪费及副作用二、用电安全1、防触电2、防静电：①静电的危害：危及大型精密仪器的安全；静电电击危害。②措施：防止产生静电；防止带入静电；保持湿度3、防电起火三、常用仪器设备的安全使用1、★高压钢瓶（high-pressuresteelcylinder)高压钢瓶的种类：⑴物理性质（临界温度）：压缩气体：氧、氮、氢（＜-10℃）液化气体：高压液化气体：二氧化碳、氧化亚氮低压液化气体：氨、氯、硫化氢溶解气体：乙炔⑵化学性质：可燃气体：氢、乙炔、丙烷、石油气助燃气：氧、氧化亚氮不燃气体：氮、二氧化氮惰性气体：氮、氖、氩剧毒气体：氟、氯高压钢瓶的安全使用：①搬运：“安全帽”、“气门”、“震动”②存放：“防晒”、“防热”、“固定”③开启：“减压阀”“缓慢”“放尽”④★瓶内气体不得全部用尽：剩余残压保持0.05MPa可燃气体应保留0.2~0.3MPa2、高压蒸汽灭菌器（high-pressuresteamsterilizer)①不可用于可燃物质、易燃易爆物质、氧化性物质和含碱性成分的物质②发生漏出或溢出及时清理密封圈③使用时只可加蒸馏水，不可再爆炸性气体附近使用④开盖确定压力归零，移动确定盖子锁上，不可擅自改造高压灭菌器3、加热设备微波消解炉（microwavedigestionfurnace)注意：①了解所用试剂材料的特性②严格控制样品量：有机物＜2g；无机物≤10g烘箱（dryingoven)注意：①烘箱温度的选择：例如植物的杀青②烘箱中样品的放置：③烘箱温度的控制：升温过程中不可离开人马弗炉（mufflefurnace)类型：箱式炉、管式炉和坩埚炉作用：样品的灰化使用注意：①放置：平台，远离高温热源②温度的控制：在额定温度工作③样品的取用：断电后取，禁止直接加热液体和溶解金属④第一次使用或长时间停用再次启用，应先进行烘炉⑤定期检修4、离心机（centrifugalmachine)注意：①启动前确保离心机稳固，盖子盖上。②装入的样品管不只保证静平衡还要保持动平衡。③离心过程如有异常应立即断电排查原因。④分离结束后，自动停止在打开顶盖。⑤在使用高速离心机和低温离心机时，应严格按使用说明进行操作。四、玻璃器皿注意：①加热要用石棉网②不适用有缺口或裂缝的器皿③选择合适的玻璃器皿进行特殊操作：“高温高压”④持取大的试剂瓶时，应一只手握住瓶颈，另一只手托住底部五、★电离辐射的安全防护（一）电离辐射（Ionisationradiatio)定义:α粒子、β粒子、质子等带电荷，可以直接引起物质电离；Ｘ射线、ｒ光子和中子等不带电荷，但是在以物质作用时产生“次级粒子”，从而使物质电离。所有这些现象，统称电离辐射，简称辐射。（二）电离辐射的危害1、外照射（externalirradiation)α粒子、β粒子穿透能力弱Ｘ射线、ｒ射线吸收剂量小于0.25Gy,安全2、内照射（internalirradiation)放射性元素进入机体，沉淀在不同器官主要来源：α粒子、β粒子（放射性核素衰变过程产生的）（三）电离辐射的防护1、控制外辐射的防护措施（1）尽可能减少辐射暴露时间（2）尽可能增大与辐射源之间的距离（3）屏蔽辐射源（4）替代方法2、内照射的防护措施（1）养成良好的工作习惯（2）降低空气中放射性核素浓度（3）降低表面污染水平第二节实验室生物安全管理★生物安全（biosafety):指为避免危险生物因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩撒并导致危害的综合措施。★实验室生物安全(laboratorybiosafety):为避免各种危险生物因子造成实验室生物危害所采取的防护措施和管理措施。一、实验室生物安全相关概念1、生物因子（biologicalagents):一切微生物和生物活性物质。2、病原体（pathogens):可使人、动物和植物致病的生物因子。3、生物安全实验室（biosafetylaboratory,BSL):通过防护屏障和管理措施，达到生物安全要求的生物实验室和动物实验室。4、实验室分区（laboratoryarea):按照生物因子污染概率的大小，进行的实验室合理分区。5、高效空气过滤器（highefficiencyparticulateairfilter,HEPA)：通常指以滤除≥0.3um微粒为目的、滤除效率符合相关要求的过滤器。6、安全罩（safetyhood)：是置于实验室工作台或仪器设备上的负压排风罩，以减少实验室工作者的暴露危险，排风经高效过滤。7、定向气流（directionalairflow):指在气压低于外环境气压的实验室中，从污染概率小且相对气压高处向污染概率高的且相对气压低处受控制流动的气流。8、危险废弃物（hazardouswaste)：指具有潜在生物危险，可燃、易燃、有腐蚀性、有毒、有放射性，以及对人和环境有害的一切废弃物。二、★生物因子的等级分类标准及危险度评估依据危险度等级危险描述例子Ⅰ低个体危险，低群体危险不引起疾病的生物因子Ⅱ中等个体危险，有限群体危险引起疾病的生物因子Ⅲ高个体危险，低群体危险引起严重疾病的生物因子Ⅳ高个体危险，高群体危险引起非常严重疾病的生物因子（一）生物因子的等级分类标准（二）微生物危险度的评估微生物危险度评估主要依据：微生物危险等级1、微生物流行病资料2、微生物的致病性3、实验过程中可能产生的新问题4、微生物在环境中的稳定性5、从动物研究和实验室感染报告或临床报告中得到的相关信息6、当地是否能进行有效的防预或治疗干预（三）遗传修饰生物体的危险度评估遗传修饰生物体（geneticallymodifiedorganismsGMOs):利用重组DNA技术所产生的组合、不同来源遗传信息而创造的生物。评估：与受体/宿主有关的危害、由插入基因（供体生物）直接引起的危害、使现有病原体性状改变引起的危害。参考：《基因工程安全管理办法》《农业转基因生物安全管理条例》三、生物安全实验室的等级及相应的要求生物安全水平（biosafetylevel,BSL):根据实验室所操作微生物的危害等级、配备的实验设施、设备及相应的实验操作和技术，构成不同实验室生物安全水平。一级防护最低，四级防护最高（一）BSL-1实验室1、适用范围：基础教学和研究例如：枯草杆菌、传染性猫肝炎病毒2、建筑要求：普通房间但防止节肢动物和3、设施要求：洗手池、储物柜和试验台、保证工作照明、适当的消毒设备、纱窗4、人员要求：经过培训的人员5、安全设备与个人防护：不需要特殊防护（二）BSL-2实验室1、使用范围：临床、诊断、教学，及其他处理中等危险的当地生物因子。例如沙门菌、弓形虫、乙肝病毒等2、主要危险：意外经皮肤、黏膜接触或摄入感染物质3、建筑要求：宜设在建筑物一端，划分污染区、半污染区和清洁区4、设施要求：实验室门可自动关闭；安装生物安全柜；眼部冲洗台基应急喷淋装置；有可靠的电力供应和应急照明；有标识（在黑暗中可以辨认）5、人员要求：经过培训6、安全设备与个人防护：应穿防护性专用工作服，尽量在生物安全柜里完成工作（三）BSL-3实验室1、使用范围：生产设施中进行涉及具有潜在呼吸道传染性的内源性或外源性生物因子工作。2、主要危险：经皮肤破损处自身接种、经口摄入以及吸入感染性气溶胶。3、建筑要求：独立建筑物；严格分区4、设施要求：自动控制系统；设压力显示和报警装置；单独下水；备用电源；通信系统；淋浴装置；5、人员要求：掌握处理致病性或致死性病原体的措施。6、安全设备与个人防护：工作在生物安全柜中进行；佩戴呼吸保护装置；不排气的高压灭菌器；产生气溶胶的工作在密闭排风罩中进行（四）BSL-4实验室1、使用范围：进行非常危险的外源性生物因子或未知的高度危险的生物因子例如：天花病毒、新疆出血热病毒等2、主要危险：通过呼吸道吸入感染气溶胶、通过黏膜或破损处皮肤接触到感染液滴以及自身接种。3、建筑要求：独立建筑，远离公共场所和居住区，实验室严格分区4、设施要求：三级生物安全柜型实验室；防护服型实验室5、人员要求：经过特殊严格培训的人员6、安全设备与个人防护：所有程序在三级生物柜中进行；还有额外三条小结四、不同生物安全实验室操作技术规程（一）基础实验室的微生物学操作技术规程（一级、二级生物安全水平)1、进入规定2、人员防护3、操作规范4、基本的生物安全设备（二）防护实验室的微生物学操作技术规程（三级生物安全水平）严格控制使用锐器（三）最高防护实验室的微生物学操作技术规程（四级生物安全水平）双人工作制五、生物安全柜的分类和使用生物安全柜（biologicalsafetycabinet):即负压过滤排风柜，是一种用来保护操作者免受感染性气溶胶和溅出物感染，环境免受污染而设计的实验设备。（一）生物安全柜的工作原理及分类原理：从里向外排气，吸入新鲜空气，形成气幕——保护操作者经送风HEPA过滤后的空气送到工作台——保护样品流经样本后的污染空气经排风HEPA过滤后排出柜外——保护环境（二）不同型别生物安全柜的特性1、Ⅰ级生物安全柜（BSC-Ⅰ)2、Ⅱ级生物安全柜（BSC-Ⅱ)3、Ⅲ级生物安全柜（BSC-Ⅲ)（三）生物安全柜的通风联接（四）生物安全柜的使用1、对环境的要求：远离人员活动、物品流动以及一切可能扰乱气流的地方。2、生物安全柜对操作的要求：（1）保持生物安全柜的操作口的“气幕”完整（2）保证安全柜内气体的正常流动（3）保持安全柜内的洁净（4）柜内生物因子溢出的处理（5）个人防护（6）生物安全柜中不需要紫外灯（7）在使用中，不能打开生物安全柜的玻璃观察板，所有操作均在工作台面得后部进行。3、生物安全柜的维护（1）日常维护（2）维护检验4、生物安全柜的认证六、实验室生物安全管理（一）组织与职责（二)制定相关文件（三）内务管理（四）事故处理和报告（五）培训（六）健康监测（七）记录七、国内外实验室生物安全相关指南、标准第三节实验室意外事故的处理一、意外事故应急程序（一）意外事故应对方案操作规范一共有9条，例如1、防备自然灾害2、意外暴露的处理和清除污染（二）制定意外事故应对方案时应考虑的问题明确高危险区域、高危险人、责任、转移处理二、化学实验室意外事故处理原因：违反操作规定、试剂用量不当、试剂不纯使用不明试剂1、中毒：及时、对“症”下药2、灼伤三、微生物实验室常见意外事故处理原因：操作具有感染性或潜在感染性生物因子时，所发生的危害性气溶胶的释放、感染性物质的溢出、感染性物质的食入及划伤、刺伤。1、潜在感染性物质的食入2、潜在危害性气溶胶的释放3、容器破碎及感染性物质的溢出4、盛有潜在感染性物质的离心管发生破裂5、生物安全柜内生物危害物品溢出6、使用消毒剂进行清洁的具体步骤覆盖溢出物—消毒剂包围溢出物—所用物品消毒注意：选择合适消毒剂7、黏膜、结膜被污染8、衣物污染四、起火与烧伤的应急处理（一）灭火的基本措施1、地面或实验台面着火2、反应器内着火3、有机溶剂和油脂类物质着火4、电起火5、衣服着火（二）烧伤的应急处理：离、冷疗、保护创面五、烫伤的应急处理六、割伤及刺伤的应急处理第四节实验室废弃物处理一、化学废弃物的处理（一）化学废液的处理：分类集中、分类处理（二）化学废气的处理溶解法、燃烧法、中和法、吸附法二、生物废弃物的处理（一）消毒灭菌1、生物安全中常用消毒灭菌的概念（1）清除污染（decontamination）：去除和（或）杀死微生物的任何过程，也可用于去除或中和有危险的化学品和放射性物质。（2）★消毒（disinfection):清除病原微生物的物理或化学手段，使其达到无害化的过程，但不一定杀死去孢子。微生物存活率10-3（3）★灭菌（sterilization)