实验动物学第十四章实验动物与生物安全

1第十四章实验动物与生物安全2东北农业大学生物安全事件回放2010年12月间，东北农业大学动物医学学院有关教师，从哈尔滨市郊区一家养殖场购入4只山羊，购入时未按国家及黑龙江省实验动物管理规定要求养殖场出具检疫合格证明，购入后进行5次动物实验前，未按规定对实验山羊进行现场检疫，同时在指导学生实验过程中未能切实按照标准的实验规范，严格要求学生遵守操作规程，进行有效防护，共涉及4名教师、2名实验员、110名学生。由于上述违规行为，导致2011年3月至5月，学校27名学生及1名教师陆续确诊感染布病。经专家组认定该事故是一起因学校相关责任人在实验教学中违反有关规定造成的重大教学责任事故，学校对事故承担全部责任。3第一节生物安全的基本概念一、生物安全的定义所谓生物安全（biosafety）一般指针对现代生物技术开发和应用的同时可能造成的对自然界生态环境、动物和人体健康产生的潜在危害所采取的一系列有效预防和控制措施。广义的生物安全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、自然界生态环境及人类健康及所产生的危害或潜在风险。包括人类的健康安全、人类赖以生存的农业生物安全以及与人类生存有关的环境生物安全3个方面。狭义的生物安全是指在各学科领域中现代生物技术的研究、开发、应用可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响。4二、动物实验中的生物安全问题实验动物在生产、使用过程中，存在以下几方面的生物安全问题。1.实验动物的一些烈性传染病的流行和传播可造成大批动物的死亡，危及动物的健康；实验动物带有的一些人兽共患病病原微生物可感染人，危害人的健康。此外，用来做实验研究的野生动物、家畜、家禽也可能携带对人类产生严重威胁的人畜共患病病原体。2.动物实验过程中使用的一些有毒有害化学品、药品、消毒剂、杀虫剂、农药等，流入环境，造成环境污染，最终影响自然界和人类健康。3.实验动物的皮毛及排泄物对某些过敏体质的人是致敏原，可引起过敏性鼻炎、支气管哮喘、皮疹等。4.由重组DNA技术发展形成的遗传工程细菌和动物可能造成以目前科学水平和知识所无法预见的危害，如重组DNA操作过程中大量使用的抗药性标记基因氨苄青霉素抗性基因和新霉素抗性基因导入到细菌和动物中。在上述生物安全问题中，由动物感染人兽共患病而引起有关人员感染的安全问题最为直接，后果最为严重，因而最受到人们的普遍重视。5三、生物安全的相关术语1.实验室生物安全（laboratorybiosafety）是指从事生命科学研究和教学的实验室为避免各种生物危害而采取包括建立规范的管理体系、配备必要的物理、生物防护设施和设备等综合措施。2.生物安全实验室（biosafetylaboratory,BSL）是指专门从事病原微生物的实验室，为避免病原微生物对工作人员、公众的危害以及对环境的污染，保证试验研究的科学性或保护被试验因子免受污染，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。实验室的生物安全水平可以分为：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。63．实验动物生物安全实验室（AnimalBiosafetyLaboratory,ABSL）将不同级别的病原微生物感染动物，进行动物试验研究，用于动物传染病或动物模型的临床诊断、治疗、预防，以及未知病原体的鉴定研究等工作，需要在相应级别的ABSL中进行，如一、二、三、四类病原微生物的动物实验应在ABSL-4、3、2、1中进行。级别越高，硬件防护设施和软件管理要求就越严。危害等级防护水平实验室操作和安全设施ⅠABSL-1限制出入，穿戴防护服和手套。ⅡABSL-2在达到ABSL-1条件的基础上，还应具备“生物危害”警告标志，可产生气溶胶的操作应使用生物安全柜。废弃物和饲养笼舍在清洗前先清除污染。ⅢABSL-3在达到ABSL-2条件的基础上，还应有准入控制。所有操作应使用生物安全柜，并穿着特殊的防护服，离开时淋浴。ⅣABSL-4在达到ABSL-3条件的基础上，还应严格控制出入。进入前更衣。配备Ⅲ级生物安全柜或正压防护服。离开时化学淋浴（正压服型）。所有废弃物在清除出设施前，应先清除污染。动物生物安全实验室操作和安全设施7四、国内外生物安全的法规及标准（一）国外实验室生物安全的法规及标准１．世界卫生组织：《实验室生物安全手册》（2004年第三版）２．美国疾病预防控制中心《微生物学及生物医学实验室生物安全准则》（1999年第四版）３．欧洲经济共同体委员会指令93/88（二）我国实验室生物安全的法规及标准1.病原微生物实验室生物安全管理条例及配套文件国务院第424号国务院令：《病原微生物实验室生物安全管理条例》（2004年11月12日）农业部：《高致病性动物病原微生物实验室生物安全管理审批办法》(2005年农业部令第52号)，《动物病原微生物分类名录》（2005年农业部令第53号）、《高致病性动物病原微生物菌（毒）种或者样本运输包装规范》（2005年农业部公告第503号）。卫生部：包括《人间传染的病原微生物名录》（2006年1月11日）和《可感染人类的高致病性病原微生物菌（毒）种或样本运输管理规定》（2005年卫生部第45号令）。82.医疗废物管理条例及配套文件国务院第380号令《医疗废物管理条例》（2003年6月4日）卫生部和国家环境保护总局：《医疗废物分类目录》、《医疗废物管理行政处罚办法》。卫生部：《医疗卫生机构医疗废物管理办法》（2003年8月14日）国家环保总局：《医疗废物专用包装物、容器标准和警示标识规定》(环发[2003]188号)和《医疗废物集中处置技术规范》（试行）（环发[2003]206号）。3.中华人民共和国国家标准《实验室生物安全通用要求》（GB19489—2008）4.建设部：《生物安全实验室建筑技术规范》（GB50346－2004）5.农业部：《兽医实验室生物安全管理规范》（2003年10月15日）9一、废弃物1.废弃垫料2.医疗及实验废弃物3.废液废弃物管理的总体原则是对从实验室废弃物的产生、分类收集、警示标记、密闭包装与运输、贮存、集中统一无害化处置的整个流程实行全过程严格控制，确保使感染性、有毒有害废物得到有效安全处理。第二节实验动物生物危害的种类及控制10二、动物粪便三、动物尸体四、野生动物和昆虫五、动物致敏原六、有害气体动物尸体冰柜11第三节动物饲养和实验人员的安全防护一、动物实验前人员的安全教育我国的实验动物法规规定，从事实验动物和动物实验工作的人员必须经过培训，了解和掌握相关的法规条例及操作规范、实验动物知识、动物实验基本技术，其中也包括了安全意识教育，了解和掌握生物危害的防护知识。动物实验前人员的安全教育可形式多样，如参加实验动物从业人员的岗位培训、选修《医学实验动物学》课程，对初入实验动物室的实验人员进行现场介绍、指导等。生物安全的许多内容包含在实验动物室的各种管理制度中，因此实验人员熟悉并严格遵守这些规章制度是生物安全的保证。12二、动物实验中的个人安全防护(一)个人防护用品的穿戴最基本的防护就是要穿着合适的防护工作服和戴口罩、帽子和手套，避免身体与动物直接接触。不同级别的环境要求着装也不同。当进行特殊实验时应根据需要选择相应特殊防护装置，如ABSL-3除要求穿特制的无菌隔离服外，在处理病原体时还须戴防护面罩，离开时淋浴；ABSL-4要求穿具有生命维持系统的正压防护服，离开时淋浴。隔离服穿着方法。13（二）健康检查及疫苗接种直接接触实验动物的工作人员定期组织体格检查。对患有传染性疾病，不宜承担所做工作的人员，应当及时调换工作。进行已知的传染性实验，要在实验前对工作人员进行特异性血清抗体检测并留存，以后要进行定期特异抗体检测，以便了解工作人员是否在工作中受到了感染。进行强传染性病原体研究的人员，有条件者要进行药物和血清抗体预防治疗或备用，有疫苗的要进行预防免疫。建议长期饲养犬饲养人员预防接种狂犬疫苗，饲养灵长类动物饲养人员预防接种甲型肝炎疫苗，并定期进行结核菌素试验。14三、意外损伤的防护1.动物咬、抓伤被SPF大小鼠抓伤皮肤较表浅时，可在伤处局部皮肤区涂抹红汞即可；如被大小鼠咬伤出血，可先挤出伤口处血液，再用0.3%双氧水棉球消毒伤口，用干棉球擦干后再外贴创可贴。被普通级豚鼠、兔抓伤时，先清洗局部皮肤，再在伤处局部皮肤区涂抹红汞即可。被普通级比格犬咬伤时，视咬伤时伤口的大小和深浅、出血的多少而定。伤口较小，出血较少的伤口可先挤出伤口处血液，再用0.3%双氧水棉球消毒伤口，用干棉球擦干后再外贴创可贴；伤口较大、出血较多时，应送医院进行治疗。15•对被非标准化实验动物如草犬、猫、羊、猪等咬伤时，除了进行上述创口处理外，应详细了解供应商的诚信程度、该批犬的来源和疫苗接种情况，确信原始个体档案的真实可靠。如无法对上述资料的真实性作出判断时，视咬伤程度决定是否应注射狂犬疫苗。•应对咬人非标准化实验动物进行至少二周的密切观察，观察的内容包括一般状态、精神行为、摄食和饮水、大小便等。如有疑似狂犬病或其它重要人兽共患病症状时，应立即捕杀，局部消毒，动物尸体焚烧处理。被咬人应送医院进行紧急处理。162.注射针头、手术刀、锐利的器械损伤如果这些锐器已接触动物组织或血液，处理方法同动物咬伤；如果未接触动物则消毒包扎即可。创口较大、出血较多时，应送医院进行治疗。3.有毒有害、感染性材料污染身体有毒有害试剂污染皮肤时，应用适量自来水冲刷，用肥皂洗涤即可。当感染性病原体污染皮肤时，皮肤局部用碘酒消毒，再用75%酒精去碘消毒。当有毒有害、感染性材料溅入眼睛时，应立即用洗眼机冲洗眼睛，用抗菌素眼药水滴眼，并视情况送医院作进一步检查和治疗一、病毒性疾病（一）狂犬病【病原体】狂犬病毒【传染病学】传染源，传播途径，易感动物和人群【临床表现】1.潜伏期2.前驱期3.兴奋期4.昏迷期【预防措施】1.犬普遍接种疫苗2.可疑犬隔离检疫3.人被咬伤后伤口处理4.注射狂犬疫苗和狂犬病毒抗血清5.从正规犬饲养场购买实验犬17第三节重要的人兽共患病电子显微镜下狂犬病毒狂犬病毒模拟图WHO：咬伤程度的分级和处理意见级别状态处理意见Ⅰ级触摸动物，被动物舔及完好的皮肤一般不需处理Ⅱ级无流血的皮肤咬伤、抓伤，应接种狂犬疫苗Ⅲ级一处或多处皮肤被穿透性咬伤或被抓伤出血，唾液污染粘膜应接种狂犬疫苗、抗血清或免疫球蛋白18（二）淋巴细胞脉络丛脑膜炎【病原体】淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒【流行病学】1.传染源：野生小鼠、仓鼠2.传播途径：接触动物通过呼吸道、消化道传播；污染细胞培养3.易感动物和人群：【临床表现】流感样症状，无菌性脑膜炎【预防措施】1.加强饲养管理；2.做好个人防护。19（三）流行性出血热【病原体】汉坦病毒【流行病学】1.传染源：带毒野生褐家鼠或实验大鼠2.传播途径：气溶胶吸入或咬伤3.易感动物和人群：普遍易感【临床表现】1.全身表现：三痛、三红；2.急性肾功能不全。【预防措施】1.加强饲养管理，消灭动物房周围野鼠；2.从正规实验动物公司购买动物；3.做好个人防护。20（四）B病毒病【病原体】猴疱疹病毒（B病毒）【流行病学】1.传染源：带毒野生猴2.传播途径：咬伤，污染针头刺伤或实验室感染3.易感人群：饲养人员和实验人员【临床表现】局部形成水疱，侵犯神经系统引起脑脊髓炎。【预防措施】1.购入无B病毒感染猴群；2.做好个人防护；3.发现可疑病猴及时隔离；4.咬伤后伤口处理。21二、细菌性疾病（一）沙门氏菌病【病原体】肠道沙门氏菌属【流行病学】带菌动物、消化道传播【临床表现】急性胃肠炎症状【预防措施】1.加强饲养管理，及时更换垫料、清除粪便；2.加强个人防护，动物实验结束后洗手。22（二）布鲁氏病【病原体】布鲁氏杆菌【流行病学】1.传染源：羊、牛、猪、犬、鹿等分泌物、排泄物、流产胎儿附属物及羊水等2.传播途径：接触及多途径3.易感动物及人群：【临床表现】1.波状热2.肌肉关节疼痛3.淋巴结及脾脏肿大4.生殖系统炎症【预防措施】1.不从疫区购买实验用家畜家禽；2.购买的