2 微生物的生物安全性

2微生物的生物安全性生物安全是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能会对生物多样性、生态环境和人体健康产生潜在的不利影响，特别是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风险与威胁。广义的“生物安全”不止针对现代生物科学技术的开发和应用，它涵盖了狭义生物安全的概念并且包括了更广泛的内容。大致分为三个方面:一是指人类的健康安全；一是指人类赖以生存的农林渔业生物安全；二是指与人类生存有关的环境生物安全。生物安全是指在一个特定的时空范围内，由于自然或人类活动引起的外来物种迁入，并由此对当地其他物种和生态系统造成改变和危害；人为造成环境的剧烈变化而对生物的多样性产生影响和威胁；在科学研究、开发、生产和应用中造成对人类健康、生存环境和社会生活有害的影响。生物安全是对生物危害的检测、评价、监测、防范和治理的科学技术体系。广义的生物危害应包括生物体（动物、植物、微生物，主要是致病性微生物）或其产物（来自于各种生物的毒素、过敏原等）对健康、环境、经济和社会生活的现实损害或潜在风险。狭义的概念是指由于人为操作或人类活动而导致生物体或其产物对人类健康和生态环境的现实损害或潜在风险，主要包括：基因技术、操作病原体（活的生物体及其代谢产物）和由于人类活动使非土著生物进入特定生态区域即生物入侵等所造成的危害。2.1微生物的危险度等级•根据感染性微生物的相对危害程度制订了危险度等级的划分标准（WHO的危险度1级、2级、3级和4级）。该危险度等级的划分仅适用于实验室工作。实验室的安全等级•实验室可以分为:–基础实验室——一级生物安全水平–基础实验室——二级生物安全水平–防护实验室——三级生物安全水平–最高防护实验室——四级生物安全水平•每个国家（地区）应该按照危险度等级，并考虑以下因素来制订各自的微生物分类目录：–1、微生物的致病性。–2、微生物的传播方式和宿主范围。它们可能会受到当地人群已有的免疫水平、宿主群体的密度和流动、适宜媒介的存在以及环境卫生水平等因素的影响。–3、当地所具备的有效预防措施。这些措施包括：通过接种疫苗或给予抗血清的预防（被动免疫）；卫生措施，例如食品和饮水的卫生；动物宿主或节肢动物媒介的控制。–4、当地所具备的有效治疗措施。这些措施包括：被动免疫、暴露后接种疫苗以及使用抗生素、抗病毒药物和化学治疗药物，还应考虑出现耐药菌株的可能性。•在实验室工作中，应根据危险度评估结果将微生物因子归入某一生物安全水平。在通过危险度评估工作来确立适当的生物安全水平时，要考虑危险度等级以及其他一些因素。•例如，归入危险度2级的微生物因子，进行安全工作通常需要二级生物安全水平的设施、仪器、操作和规程。但是，如果特定实验需要发生高浓度的气溶胶时，由于三级生物安全水平通过对实验工作场所内气溶胶实施更高级别的防护，所以更适于提供所必需的生物安全防护。•因此，在确定所从事特定工作的生物安全水平时，应根据危险度评估结果来进行专业判断，而不应单纯根据所使用病原微生物所属的某一危险度等级来机械地确定所需的实验室生物安全水平。2.2微生物危险度评估•生物安全工作的核心是危险度评估。•可以借助许多方法来对某一个特定的操作程序或实验进行危险度评估，其中最重要的是专业判断。•危险度评估应当由那些对所涉及的微生物特性、设备和规程、动物模型以及防护设备和设施最为熟悉的人员来进行。•实验室主任或项目负责人应当负责确保进行充分和及时的危险度评估，同时也有责任与所在机构的安全委员会和生物安全工作人员密切合作，以确保有适当的设备和设施来进行相关的研究工作。•危险度评估一旦进行，还应当考虑收集与危险程度相关的新资料以及来自科学文献的其他相关的新信息，以便必要时对危险度评估结果进行定期检查和修订。•进行危险度评估时仅仅参考其危险度等级是远远不够的，适当时还应考虑其他一些因素，包括：–1、微生物的致病性和感染数量–2、暴露的潜在后果–3、自然感染途径–4、实验室操作所致的其他感染途径（非消化道途径、空气传播、食入）–5、微生物在环境中的稳定性–6、所操作微生物的浓度和浓缩标本的容量–7、适宜宿主（人或动物）的存在–8、从动物研究和实验室感染报告或临床报告中得到的信息–9、计划进行的实验室操作（如超声处理、气溶胶化、离心等）–10、可能会扩大微生物的宿主范围或改变微生物对于已知有效治疗方案敏感性的所有基因技术）–11、当地是否能进行有效的预防或治疗干预。–根据危险度评估过程中所明确的上述信息，可以确定所计划开展的研究工作的生物安全水平级别，选择合适的个体防护装备，并结合其他安全措施制订标准操作规范（standardoperatingprocedure，SOP），以确保在最安全的水平下来开展工作。信息有限的标本•谨慎地采取一些较为保守的标本处理方法。–1、只要标本取自病人，均应当遵循标准防护方法，并采用隔离防护措施（如手套、防护服、眼睛保护）。–2、基础防护——处理此类标本时最低需要二级生物安全水平。–3、标本的运送应当遵循国家和／或国际的规章和规定。•下列信息可能有助于确定处理这些标本的危险度：–、病人的医学资料–2、流行病学资料•发病率和死亡率资料、可疑的传播途径、其他有关暴发的调查资料–3、有关标本来源地的信息。•在暴发病因不明的疾病时，可能应由国家主管部门和∕或WHO制订并在万维网上公布适当的专门指南［如2003年发生严重急性呼吸综合征（SevereAcuteRespiratorySyndrome，SARS）时的情况］，指导标本应如何运输以及在标本分析时应按何种生物安全水平执行。2.3基础实验室——一级和二级生物安全水平操作规范•本规程中列出了最基本的实验室操作和程序，他们是微生物学操作技术规范的基础。在规划实验室和国家级实验室项目时，可以根据这些规程来制订实验室安全操作的书面程序。•每个实验室都应该采用“安全手册”或“操作手册”，其中定义了已知的和潜在的危害，并规定了特殊的操作程序来避免或尽量减小这种危害。规范的微生物学操作技术是实验室安全的基础，而专门的实验设备仅仅是一种补充，绝不能替代正确的操作规范。下面列出了一些最重要的概念。进入规定•1、在处理危险度2级或更高危险度级别的微生物时，在实验室门上应标有国际通用的生物危害警告标志（图1）。•2、只有经批准的人员方可进入实验室工作区域。•3、实验室的门应保持关闭。•4、儿童不应被批准或允许进入实验室工作区域。•5、进入动物房应当经过特别批准。•6、与实验室工作无关的动物不得带入实验室。人员防护•1、在实验室工作时，任何时候都必须穿着连体衣、隔离服或工作服。•2、在进行可能直接或意外接触到血液、体液以及其他具有潜在感染性的材料或感染性动物的操作时，应戴上合适的手套。手套用完后，应先消毒再摘除，随后必须洗手。•3、在处理完感染性实验材料和动物后，以及在离开实验室工作区域前，都必须洗手。•4、为了防止眼睛或面部受到泼溅物、碰撞物或人工紫外线辐射的伤害，必须戴安全眼镜、面罩（面具）或其他防护设备。•5、严禁穿着实验室防护服离开实验室，（如去餐厅、咖啡厅、办公室、图书馆、员工休息室和卫生间）。•6、不得在实验室内穿露脚趾的鞋子。•7、禁止在实验室工作区域进食、饮水、吸烟、化妆和处理隐形眼镜。•8、禁止在实验室工作区域储存食品和饮料。•9、在实验室内用过的防护服不得和日常服装放在同一柜子内。操作规范•1、严禁用口吸移液管。•2、严禁将实验材料置于口内。严禁舔标签。•3、所有的技术操作要按尽量减少气溶胶和微小液滴形成的方式来进行。•4、应限制使用皮下注射针头和注射器。除了进行肠道外注射或抽取实验动物体液，皮下注射针头和注射器不能用于替代移液管或用作其他用途。•5、出现溢出、事故以及明显或可能暴露于感染性物质时，必须向实验室主管报告。实验室应保存这些事件或事故的书面报告。•6、必须制订关于如何处理溢出物的书面操作程序，并予以遵守执行。•7、污染的液体在排放到生活污水管道以前必须清除污染（采用化学或物理学方法）。根据所处理的微生物因子的危险度评估结果，可能需要准备污水处理系统。•8、需要带出实验室的手写文件必须保证在实验室内没有受到污染。实验室工作区•1、实验室应保持清洁整齐，严禁摆放和实验无关的物品。•2、发生具有潜在危害性的材料溢出以及在每天工作结束之后，都必须清除工作台面的污染。•3、所有受到污染的材料、标本和培养物在废弃或清洁再利用之前，必须清除污染。•4、在进行包装和运输时必须遵循国家和∕或国际的相关规定。•5、如果窗户可以打开，则应安装防止节肢动物进入的纱窗。生物安全管理•1、实验室主任（对实验室直接负责的人员）负责制订和采用生物安全管理计划以及安全或操作手册。•2、实验室主管（向实验室主任汇报）应当保证提供常规的实验室安全培训。•3、要将生物安全实验室的特殊危害告知实验室人员，同时要求他们阅读生物安全或操作手册，并遵循标准的操作和规程。实验室主管应当确保所有实验室人员都了解这些要求。实验室内应备有可供取阅的安全或操作手册。•4、应当制订节肢动物和啮齿动物的控制方案。•5、如有必要，应为所有实验室人员提供适宜的医学评估、监测和治疗，并应妥善保存相应的医学记录。实验室的设计和设施•在设计实验室和安排某些类型的实验工作时，对于那些可能造成安全问题的情况要加以特别关注，这些情况包括：–1、气溶胶的形成–2、处理大容量和∕或高浓度微生物–3、仪器设备过度拥挤和过多–4、啮齿动物和节肢动物的侵扰–5、未经允许人员进入实验室–6、工作流程：一些特殊标本和试剂的使用。设计特征•1、必须为实验室安全运行、清洁和维护提供足够的空间。•2、实验室墙壁、天花板和地板应当光滑、易清洁、防渗漏并耐化学品和消毒剂的腐蚀。地板应当防滑。•3、实验台面应是防水的，并可耐消毒剂、酸、碱、有机溶剂和中等热度的作用。•4、应保证实验室内所有活动的照明，避免不必要的反光和闪光。•5、实验室器具应当坚固耐用，在实验台、生物安全柜和其他设备之间及其下面要保证有足够的空间以便进行清洁。•6、应当有足够的储存空间来摆放随时使用的物品，以免实验台和走廊内混乱。在实验室的工作区外还应当提供另外的可长期使用的储存间。•7、应当为安全操作及储存溶剂、放射性物质、压缩气体和液化气提供足够的空间和设施。•8、在实验室的工作区外应当有存放外衣和私人物品的设施。•9、在实验室的工作区外应当有进食、饮水和休息的场所。•10、每个实验室都应有洗手池，并最好安装在出口处，尽可能用自来水。•11、实验室的门应有可视窗，并达到适当的防火等级，最好能自动关闭。•12、二级生物安全水平时，应在靠近实验室的位置配备高压灭菌器或其他清除污染的工具。•13、安全系统应当包括消防、应急供电、应急淋浴以及洗眼设施。•14、应当配备具有适当装备并易于进入的急救区或急救室。•15、在设计新的设施时，应当考虑设置机械通风系统，以使空气向内单向流动。如果没有机械通风系统，那么实验室窗户应当能够打开，同时应安装防虫纱窗。•16、必须为实验室提供可靠和高质量的水。要保证实验室水源和饮用水源的供应管道之间没有交叉连接。应当安装防止逆流装置来保护公共饮水系统。•17、要有可靠和充足的电力供应和应急照明，以保证人员安全离开实验室。备用发电机对于保证重要设备的正常运转（如培养箱、生物安全柜、冰柜等）以及动物笼具的通风都是必要的。•18、要有可靠和充足的燃气供应。供气设施必须得到良好维护。•19、实验室和动物房偶尔会成为某些人恶意破坏的目标。必须考虑物理和防火安全措施。必须使用坚固的门、纱窗以及门禁系统。适当时还应使用其他措施来加强安全保障。实验室设备•选择设备时应符合一些基本原则，即：–1、在设计上应能阻止或限制操作人员与感染性物质间的接触–2、建筑材料应防水、耐腐蚀并符合结构要求–3、设备装配后应无毛刺、锐角以及易松动的部件–4、设备的设计、建造与安装应便于操作、易于维护、清洁、清除污染和进行质量检验。应尽量避免使用玻璃及其他易碎的物品。–需要详细咨询设备的性能和结构规格，以确保设施具备必