实验室与生物安全Laboratory Biosafety绪论.ppt

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1、实验室与生物安全(Laboratory Biosafety)绪论,绪 论,一、几个基本概念,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。,生物安全实验室（biosafety laboratory）通过防护屏障和管理措施，达到生物安全要求的病原微生物实验室。,生物多样性,生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。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

2、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,中华人民共和国食品安全法（2009）第二条 在中华人民共和国境内从事

3、下列活动，应当遵守本法：1.食品生产和加工，食品流通和餐饮服务2.食品添加剂的生产经营3.用于食品的包装材料、容器、洗涤剂、消毒剂和用于食品生产经营的工具、设备的生产经营4.食品生产经营者使用食品添加剂、食品相关产品5.对食品、食品添加剂和食品相关产品的安全管理,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、

4、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）,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，

5、500600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Robert Koch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Louis Pasteur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,实验室相关性感染Laboratory associated infections,实验室感染,实验室获得性感染Laboratory acquired infections,二、实验室感染简史,又称,

6、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

7、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 19941995年为16.2人/10万年 19881989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

8、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,抗击SARS瞬间,温家宝同志：“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

9、热,宋、杨均在同一实验室工作，该室一直从事SARS-CoV工作封锁病毒所后，未再出现任何SARS病人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高度同源宋、杨从未接触过野生动物宋、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

10、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,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。,三.实验室污染事故及管理,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，

11、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

12、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

13、，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（aerosols)悬浮于气体介质中的粒径一般为0.001 m-100m的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系。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0.05mm的小滴0.04秒即蒸发。,气溶胶污染室内空气的处理,实验室因操作不慎，含有感染性液体大量喷出而形成气溶胶并污染室内空气

14、时，室内所有人员应马上撤离污染区域，并应报告主管部门。至少在1小时之内任何人员均不能进入污染区。待气溶胶排出和较重的感染性微粒沉淀下来，即1小时后再在安全员的监督下进行消毒。气溶胶感染人员应做相应的预防注射和抗生素治疗。,误服微生物悬液的处理,对于误服者必须立即用含漱、洗胃和催吐等方式处理，严重者应送往急救室，根据摄入的病原体，采取必要的预防和治理措施，并作好事故登记。若悬液溅入眼内，应先以生理盐水冲洗，然后每隔1小时以抗生素眼药水滴眼，再根据具体情况，决定有无必要做针对性的预防注射或给予丙种球蛋白。,废弃物的处理,突发事件应急处理,个人的暴露告知同事用肥皂和水清洁暴露的体表，洗眼水冲洗眼睛，

15、盐水漱口请求紧急救助，并按突发事件处理通知实验室管理者，之后要向安全防护管理部门报告与临床医学门诊和心理咨询门诊联系,表面污染的处理,告知同事划定和隔离污染区域使用适当的个人防护设备用镊子或铲子移走玻璃或团块用抹布吸除溅出物，移走大体积物品用浸有消毒水的抹布擦拭表面让抹布与表面接触适当的时间（2秒以上）移开抹布，并擦干；随后用酒精或肥皂水清洗妥善处理被污染的材料通知实验室管理者,四、动物实验的生物安全与防护,1.动物实验设施环境污染来源 人体污染：咳嗽，打喷嚏或说话，会从口、鼻腔喷出含有大量微生物的液态粒子。人体表皮细胞鳞屑每分钟大约可以脱落7000-10000个左右，其中10%带有微生物。,

16、空气污染：空气本身虽不能为微生物提供营养源，但空气中悬浮大量尘埃粒子，每升空气中含有带菌颗粒（微生物气溶胶Microbiological aerosol）约为一百万个（=0.5um粒径），所以空气是环境污染的另一个重要来源。,空调系统污染：空调系统处理不当将成为第三个污染来源，尘埃粒子和水分是微生物生长和生存条件，凡是有尘埃粒子和水分（或高湿度）的地方就会有细菌的定植和繁殖。空调机组的表面冷却器，凝水盘，水封和加湿器等，是最容易滋生细菌的地方。如果这些地方相对湿度过高，则为霉菌的生长繁殖创造了条件。,2.常用实验动物引起的过敏反应,大鼠：过敏原主要是大鼠的尿液和唾液。小鼠：主要的致敏原是一种尿

17、蛋白。豚鼠：豚鼠的皮屑、毛、唾液中，均含有致敏 原性复合物。兔：兔毛产生的一种糖蛋白是一种重要的致敏原猫：猫主要过敏原产生于皮脂腺和毛发、唾液腺中狗：来源于犬的唾液、毛发和皮脂腺。犬蛋白也是 一种重要的致敏原。,3.废弃物和尸体处理,血液和体液标本的处理 用于抗体、抗原、病原微生物、生化指标等检查的血液和体液，按照要求进行处理并检测，检测后的标本经121，30min高压消毒处理。动物脏器组织的处理 动物器官组织，尤其是用于病原微生物分高的组织按照标准程序进行处理；用于病理切片的组织，均需要经过甲醛固定后再进行切片。剩余的组织经121，30min高压消毒处理。,动物尸体的处理安乐处死的动物尸体，

18、取材完毕后，经12130min高压灭菌处理后，集中送环保部门处理。ABSL-3级的感染动物尸体需经高压灭菌，才能移出实验室。动物咽试子的处理用于病原分离和PCR检测的咽试子，按照各自的要求处理后，进行病毒分离和PCR检测，剩余的标本121，30min高压消毒处理。病原分离培养物的处理病原分离的培养物，不论是阳性还是阴性结果，均需121，30min高压消毒处理。,4.含有感染性材料的动物实验要求,涉及感染性材料的操作要在生物安全柜中进行，并防止泄露在安全柜底面。操作包括感染动物的解剖、组织的取材、采血及动物的病原接种。动物笼具在清洗前先做消毒处理。污物、一次性物品需放入医疗废物专用垃圾袋中，经高

19、压灭菌后方可拿出实验室。,动物尸体用双层医疗专用垃圾袋包裹后，加入标有动物尸体专用的容器中，用消毒液喷雾容器表面后，运至解剖区域剖检。生物安全柜使用后应用消毒液擦拭、揩干。废液需按比例倒入有消毒液的桶中，倒入时需沿容器壁轻倒并戴眼罩，防止溅入眼中。,如果有感染性物质溅到生物安全柜上、地上以及其他地方，按菌（毒）外溢在台面、地面及其他表面处理。每天工作结束时，应用消毒液擦拭门把手和地面等表面区域。废物放入高压灭菌器内时需粘贴指示条，物品移出前观察指示条是否达到灭菌要求。颜色不符时需重复高压灭菌。高压灭菌器需每月做灭菌测试一次，并作记录。,五、生物安全管理,我校生物安全管理体系,实验室发生事故的报

20、告制度,一般紧急情况,生物安全事故,当事人/发现人,实验室安全负责人,实验室主任,学院/医院生物安全领导小组,当事人/发现人,实验室安全负责人,实验室主任,学院/医院生物安全领导小组,院、校两级生物安全委员会,小结,省公安厅,省卫生厅,省环保局,区疾控中心,促进致病微生物/化学毒物/放射线/基因的安全操作并教育人们在下述环境安全操作：实验室调查现场生产设施医疗卫生设施,生物安全目标,最终目标：实验室安全事件零发生！,总体原则防治员工在生物危险性因素（病原体、材料、动物）暴露后患病明确定义和目标内容包括影响员工风险的因素咨询,医疗规划,录用之前有针对性的检查周期性的监测预防接种或其他预防方法诊断

21、、监测、治疗流行病学研究呼吸道防护规划血清库,加强生物安全工作的重大意义,产业发展的需要 加强生物安全工作，有利于科技创新与产业化发展，有利于经济、社会发展，对生物经济产业和国民经济命脉有重要影响。为确保医药、农业等行业中生物技术的健康迅速发展和应用，生物安全工作的研究和管理迫在眉睫。,生物安全的意义,国际贸易、国际交流与对外合作的需要 加强生物安全工作的研究，能够使我国在国际贸易和对外合作交流中处于主动，利于我国经济发展的贸易规则，保证我国经济贸易的正常运转。,加强生物安全工作的重大意义,生物安全的意义,国家主权、执法的需要 生物安全也涉及到国家的安全，在维护国家主权、领土完整、资源保护中，

22、加强生物安全工作显得尤为重要，符合国家利益、政治与政权的需要。,加强生物安全工作的重大意义,生物安全的意义,提高国家地位的需要 生物安全已逐渐成为一门专门的分支学科，需要专门的知识和人才。加强生物安全工作的研究，在国际贸易和经济合作中，展示和提高我国形象。,加强生物安全工作的重大意义,生物安全的意义,1、为建立和管理病原微生物和其他研究生物安全平台提供保障以生物安全条例管理实验室，研究人员以生物安全意识和生物安全操作程序进行实验室活动非常必要。生物安全实验室的直接目的是保证研究人员不受饰演因子（病原微生物、核素、化学品等）的伤害，保护环境和公众的健康，保护实验因子不受外界因子的污染，建立科学、

23、安全的科学研究平台。,生物安全实验室的重要意义,2、为医院感染控制提供科学、安全的平台医院感染已经成为医院生死存亡的大问题。2003年SARS流行期间，我国医院内感染病例占病人总数的20%左右。医护人员的职业性病原微生物感染一直存在，传染病病房医护人员和临床检验（包括病理检验）人员的感染率远高于正常人群。血库、血液病病房及其他收治免疫功能低下患者（如肿瘤患者等）的病房也需要防止（或尽可能降低）病原微生物的污染或交叉感染。,生物安全实验室的重要意义,3、为加强各实验室对突发公共卫生事件应对能力提供科学、安全的实验平台2003年SARS爆发的经验教训、近期不时出现的禽流感病毒感染人类事件、潜在的禽流感病毒人传人危险，以及其他新发或再发传染病的爆发和流行的可能，都需要我们建立各种级别的生物安全实验室，以加强我们对这些突发公共卫生事件的诊治、预警预报和科学研究能力。,生物安全实验室的重要意义,实验室生物安全是全球面临的重要公共卫生问题。在世界范围内，原有的和新发的传染病不断出现，许多动物源性疾病有向人体转移的可能，还有化学品、射线、基因遗传毒性带给人类的危害时有发生，突发公共卫生事件及生物恐怖事件时有出现，这些都给实验室生物安全提出了严峻的课题！实验室生物安全是全世界每个国家都在关心和重视的事，是全球每一个人都应该关心和重视的事！,结语,Thank You!,