惠 斌

(上海健康醫(yī)學(xué)院 a.藥學(xué)院;b.附屬衛(wèi)生學(xué)校,上海 201318)

0 引 言

生物安全指由于現(xiàn)代生物技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物以及與生物有關(guān)的各種因素對生物多樣性、生態(tài)環(huán)境、人類健康等所帶來的潛在不利影響。實驗室生物安全關(guān)系到高校持續(xù)發(fā)展、師生安全以及無數(shù)個家庭的幸福。

近年來，國內(nèi)外已經(jīng)有近4 000個實驗室發(fā)生過各類生物安全事件，國內(nèi)也甚至發(fā)生過一些嚴(yán)重的生物安全事件，如1999年北京某實驗室發(fā)生的實驗人員被攜帶病毒的實驗動物抓咬傷導(dǎo)致感染而誘發(fā)的流行性出血熱事件。2003年北京某實驗室人員在實驗操作過程中被實驗動物抓咬傷而感染SRAS病毒，并造成一定范圍內(nèi)流行的事件。2006年長春市某高校實驗室發(fā)生學(xué)生被動物抓咬傷而導(dǎo)致10名學(xué)生感染流行性出血熱事件。2011 年東北某大學(xué)多名師生被實驗動物感染了布魯菌病[1-4]。這些嚴(yán)重的生物安全事件引起了政府相關(guān)部門的嚴(yán)重關(guān)注。為了預(yù)防并減少生物安全事件的危害，很多國家都成立了專門的機構(gòu)。如美國政府在20世紀(jì)70年代成立了職業(yè)安全和保健管理局(Occupational Safety and Health Administration,OSHA)和環(huán)境保護局(Environmental Protection Agency,EPA)，負(fù)責(zé)管理美國國內(nèi)各類實驗室嚴(yán)格使用和處理有毒或生物危害物質(zhì)，以減少對環(huán)境的影響以及人員的傷害。20世紀(jì)80年代，世界衛(wèi)生組織(WHO)出版了第1版“實驗室生物安全手冊”(Laboratory biosafety manual)，推廣生物安全基本概念，并要求世界各國接受和執(zhí)行生物安全基本概念，制定適合本國生物安全操作規(guī)程。我國政府也先后頒布了《實驗室生物安全通用要求》《生物安全實驗室技術(shù)規(guī)范》《微生物和生物醫(yī)學(xué)實驗室安全通用準(zhǔn)則》《病原微生物實驗室生物安全管理條例》及《中華人民共和國傳染病防治法》等多個法規(guī)及準(zhǔn)則[5-7]。這些文件的頒布及實施促進(jìn)了我國實驗室生物安全管理水平的提高，也標(biāo)志著我國實驗室生物安全管理和生物安全認(rèn)可工作步入了科學(xué)、規(guī)范和快速發(fā)展的新階段。

隨著科技進(jìn)步和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些新的實驗方法技術(shù)及生物材料，必將被引入到各類以教學(xué)為主的醫(yī)學(xué)院的科研及實驗教學(xué)中。教學(xué)型醫(yī)學(xué)院尤其是新建教學(xué)型醫(yī)學(xué)院由于師資結(jié)構(gòu)、科研及教學(xué)及管理水平等的限制，在生物安全管理體系、生物安全意識、風(fēng)險評估、實驗室條件、安全監(jiān)控等方面尚有比較明顯的不足之處[8]，往往忽視實驗室生物安全建設(shè)。而教師在科研、實驗教學(xué)中也不可避免接觸到具有生物安全的危害物質(zhì)、基因修飾生物等，如何減少各種潛在的生物安全危害事件發(fā)生，培養(yǎng)學(xué)生正確的生物安全意識，值得認(rèn)真思考。進(jìn)一步加強教學(xué)型醫(yī)學(xué)院實驗室生物安全防護體系建設(shè)、加強相關(guān)的防護設(shè)備投入、重視生物安全危害及防護教育、完善相關(guān)教學(xué)資源建設(shè)，對于預(yù)防并減少各類生物安全危害事件的發(fā)生，以及培養(yǎng)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有規(guī)范生物安全意識的優(yōu)秀人才將具有深遠(yuǎn)的意義。

現(xiàn)結(jié)合在國外實驗室工作及國內(nèi)部分高校實驗室管理工作中的一些經(jīng)驗及教訓(xùn)，同時參閱相關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)[9-15]，提出如下建議。

1 分級建設(shè)不同生物安全級別的教學(xué)及科研實驗室

教學(xué)型醫(yī)學(xué)院的主要任務(wù)是教學(xué)工作，但教師也要開展相關(guān)的科研工作。在實驗室規(guī)劃建設(shè)前，應(yīng)按未來實驗室在教學(xué)及科研中承擔(dān)的功能、實驗室生物安全特點，按照國家頒布的“生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范”等相關(guān)法規(guī)，合理科學(xué)設(shè)計各類實驗室。依據(jù)教學(xué)及科研需求，建設(shè)生物安全防護等級為1～4級的規(guī)范實驗室，其中1級防護要求最低，4級防護要求最高，如科研或教學(xué)實驗涉及到氣溶膠傳播(例如甲流、H7N9等)，可導(dǎo)致嚴(yán)重的或致死性疾病的各類病原體的研究必須在3級以上實驗室進(jìn)行[16]；建立1～4級的實驗動物安全實驗室 (Animal Biosafety Levels, ABSL 1～4級)[3]。各相關(guān)實驗室應(yīng)當(dāng)配套危險報警、沖淋、監(jiān)控等各種安全設(shè)施。只有在符合生物安全的規(guī)范的實驗室進(jìn)行相關(guān)的實驗教學(xué)工作才能確保師生的安全，也才能有助于培養(yǎng)具有良好生物安全意識的優(yōu)秀學(xué)生；只有在規(guī)范的實驗室進(jìn)行相關(guān)的科研工作，才能最大程度的減少對相關(guān)人員及環(huán)境的危害。

2 建立三級實驗室生物安全管理體系

建立學(xué)校、學(xué)院(系部)、教研室(或?qū)嶒炇?三級實驗室生物安全管理體系：在校級層面建立生物安全管理的專門機構(gòu)，委員會的成員應(yīng)涵蓋學(xué)校財務(wù)、后勤、安全等相關(guān)部門的主要負(fù)責(zé)人、要有從事重組DNA技術(shù)、感染性生物研究、生物毒性以及實驗動物研究等相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覅⒓樱＜墝用嬷饕氊?zé)是負(fù)責(zé)整個實驗室生物安全體系的建設(shè)、評估審核科研及教學(xué)類項目中的生物安全等工作，系統(tǒng)的制定生物安全防護相關(guān)的各項制度，強化重組DNA材料、人來源的原代細(xì)胞、血液、器官及組織、感染性材料、生物毒性來源的物質(zhì)、人類轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品、羊或靈長類動物來源的材料的使用及用后的無害化處理的管理工作。在學(xué)院(系部)層面建立生物安全管理小組，負(fù)責(zé)評估各相關(guān)實驗課程存在的生物安全風(fēng)險、落實相關(guān)實驗課程的生物安全監(jiān)督、檢查等工作；在教研室(或?qū)嶒炇?層面指定專人負(fù)責(zé)落實每一個實驗室相關(guān)的生物安全防護措施，定期檢查維護各類防護設(shè)備的性能、以及意外情況處理等工作。

3 加強生物安全培訓(xùn)及相關(guān)教學(xué)資源建設(shè)

強化學(xué)校及學(xué)院(系部)管理層、各教研室相關(guān)教師及實驗室工作人員的生物安全意識。重視師資的生物安全培訓(xùn)，強化帶教教師、實驗人員及其他相關(guān)人員的生物安全培訓(xùn)，從源頭上減少各類生物安全事故發(fā)生。同時，要重視學(xué)生的生物安全培訓(xùn)及考核工作，只有實驗室生物安全培訓(xùn)考核合格后，方可進(jìn)入實驗室，以培養(yǎng)學(xué)生的生物安全意識，杜絕生物安全事件發(fā)生。此外，學(xué)校應(yīng)加強實驗室生物安全、病理性血液制品、防護Q-熱、皰疹感染等相關(guān)生物安全防護課程建設(shè)，以確保進(jìn)入實驗室的人員均掌握了相關(guān)的生物安全防護的知識及技能。

4 加強實驗動物的生物安全管理

(1) 教學(xué)型醫(yī)學(xué)院應(yīng)高度重視實驗動物的生物安全。嚴(yán)禁無證生產(chǎn)或使用無證的實驗動物用于教學(xué)或科研，以最大程度減少實驗動物被感染、病原體繁殖危險，減少人畜共患病的發(fā)生與傳播。教學(xué)型醫(yī)學(xué)院應(yīng)根據(jù)情況建設(shè)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的實驗動物飼養(yǎng)設(shè)施。學(xué)校應(yīng)成立校級實驗動物管理委員會等對涉及實驗動物的教學(xué)實驗或科研實驗進(jìn)行生物安全審核及監(jiān)督檢查。制定凡涉及用嚙齒類動物進(jìn)行生物毒素類物質(zhì)、感染性物質(zhì)實驗或利用病毒載體進(jìn)行實驗的生物安全規(guī)定及操作流程。制定實驗動物的生產(chǎn)、采購、運輸、質(zhì)量認(rèn)證、實驗動物尸體及組織無害化處理等多個環(huán)節(jié)生物安全管理規(guī)定。強化使用過程中的督促檢查。加強實驗動物生物安全管理技術(shù)培訓(xùn)和考核，凡實驗動物研究人員應(yīng)持證上崗，凡教學(xué)實驗中涉及實驗動物的學(xué)生應(yīng)當(dāng)在培訓(xùn)考核合格后，才能進(jìn)行教學(xué)實驗。

(2) 加強教學(xué)環(huán)節(jié)中實驗動物生物安全管理。國內(nèi)不少教學(xué)型醫(yī)學(xué)院的動物實驗一般在普通實驗室進(jìn)行，為了預(yù)防生物安全事件的發(fā)生，應(yīng)規(guī)定使用過的實驗動物必須當(dāng)天處死并作無害化處理。但是，為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、加強實踐能力培養(yǎng)，學(xué)校應(yīng)陸續(xù)開設(shè)開放性或創(chuàng)新性實驗，學(xué)生可利用課余時間在普通實驗室開展研究，實驗動物在普通實驗室飼養(yǎng)的時間延長，為生物安全管理留下了重大隱患[17]，學(xué)校應(yīng)為開放性或創(chuàng)新型學(xué)生實驗配置相關(guān)的生物安全防護設(shè)施，加強實驗室生物安全管理及教育。

基因工程動物在科研或教學(xué)實驗中將被大量應(yīng)用，由于基因工程動物在生產(chǎn)過程中，伴隨著外源基因的插入，有可能發(fā)生插入突變，導(dǎo)致某些特定的內(nèi)源基因失活或者某些潛在的原癌基因激活，同時由于外源基因的大量表達(dá)對宿主動物也會產(chǎn)生潛在的不良影響[18]，教學(xué)型醫(yī)學(xué)院也應(yīng)當(dāng)逐步加強涉及基因工程動物的生物安全管理。

5 重視實驗室滅菌及消毒

所有感染或具有潛在生物安全危害的物品、容器、設(shè)備等應(yīng)當(dāng)在清洗、儲存或丟棄前進(jìn)行無害化處理。應(yīng)當(dāng)根據(jù)試劑的特點、物品的面積、被處理物品對化學(xué)清洗劑、溫度的敏感度以及消毒或滅菌設(shè)備的實際大小，選擇合理的無害化措施。如蒸汽滅菌方法主要用于生物安全2級或3級實驗室中具有生物安全危害的物品的無害化處理，通常，蒸汽滅菌法使用121 ℃，至少30 min[15]，經(jīng)過高壓蒸汽滅菌的廢棄物按照病理性廢棄物，交由資質(zhì)的廢棄物公司統(tǒng)一處理。

常用的高壓滅菌的物品等滅菌時間及溫度選擇[15]：①衣物及廢棄物：121 ℃高壓滅菌30 min，其中壓力在3.6 kPa時間在15 min。②玻璃器皿：121 ℃高壓滅菌至少1 h，其中壓力在3.6 kPa時間在15 min，玻璃器皿要放置在金屬籃子或者耐熱的塑料器皿中消毒。③液體廢棄物：液體廢棄物通常用消毒液30 min以后再刷洗。

6 重視具有生物安全危害的廢棄物的處理[12-13,15]

有生物安全危害的廢棄物不能隨意丟棄，應(yīng)當(dāng)分類處理。具有生物安全危害的廢棄物應(yīng)當(dāng)用帶有特殊顏色并標(biāo)記生物危險的塑料袋收集，交給有資質(zhì)處理的專業(yè)機構(gòu)統(tǒng)一處理。生物安全一級實驗室使用過的固體微生物廢棄物如培養(yǎng)皿，非生物或者病毒來源的DNA、RNA、PCR及Microarrays產(chǎn)物；大腸桿菌K-12宿主系統(tǒng)的rDNA,非結(jié)合質(zhì)粒(如pBR322, pBR313)，不含啤酒酵母及葡萄汁酵母的rDNA廢棄物，可以按照普通廢棄物處理。來源于生物安全2或3級實驗室中廢棄的液體廢棄物應(yīng)當(dāng)用消毒液無害化處理30 min以上，無害化處理過程中，避免飛濺或形成霧化形式對人體造成損傷。來源于生物安全2級實驗室中的具有生物安全危害的固體廢棄物如丟棄的手術(shù)器械、診斷樣品、人或動物來源的培養(yǎng)物、病毒、細(xì)菌或者孢子類的產(chǎn)物、血液制品以及被血液制品污染過的容器或設(shè)備應(yīng)當(dāng)無害化后交由相關(guān)專業(yè)部門或公司處理。來源于生物安全3級實驗中的病理毒性固體廢棄物、人來源以及動物來源的組織、樣本(體積大于25.4 mm的)：應(yīng)當(dāng)高壓滅菌處理后按照一般廢棄物處理。此外，盛放醫(yī)療廢物的容器應(yīng)當(dāng)制作專用的標(biāo)簽：所有醫(yī)療來源的液體、固體應(yīng)當(dāng)標(biāo)記“生物安全危險”之類的標(biāo)簽；病理性的廢棄物應(yīng)當(dāng)標(biāo)注“病理性廢棄物”，盛放醫(yī)療廢物的容器應(yīng)當(dāng)始終加蓋。以下物品應(yīng)當(dāng)單獨歸類保存：①如針頭、注射器、解剖刀、吸管頭等應(yīng)當(dāng)收集于帶有硬質(zhì)外殼的容器中②化學(xué)試劑或放射性廢棄物或混合的廢棄物(生物+化學(xué)；生物+放射性；化學(xué)+放射性物質(zhì))，應(yīng)當(dāng)按照指定的化學(xué)廢棄物收集的專業(yè)公司要求進(jìn)行分別收集放置。以下廢棄物不能進(jìn)行高壓消毒處理：①生物安全1～2級實驗室使用的收集帶尖的物品容器。②化學(xué)廢棄物、放射性廢棄物、混合的廢棄物不能進(jìn)行高壓消毒，以防爆炸。但是對于生物安全3級實驗室使用過的物品除上述①與②所指物品外，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行高壓消毒處理。

動物飼養(yǎng)用的墊層應(yīng)在121 ℃，壓力3.6 kPa消毒30 min。實驗動物尸體應(yīng)當(dāng)按照病理性廢棄物焚燒處理，特殊情況下，可以高壓滅菌，使用121 ℃至少30 min。

7 重視生物安全相關(guān)物品的包裝、運輸及轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)的安全管理

隨著學(xué)校的發(fā)展，教學(xué)型醫(yī)學(xué)院在教學(xué)和科研中會逐漸使用到具有生物安全危害的物質(zhì)及生物制品。學(xué)校應(yīng)當(dāng)重視在校內(nèi)從事涉及生物安全危害物品的包裝、運輸及轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)的人員安全培訓(xùn)，尤其是加強涉及到具有致殘、生命危害或致死性感染性物質(zhì)的包裝、運輸及轉(zhuǎn)運過程的人員培訓(xùn)，制定規(guī)范的操作流程，要求雙人操作，在開啟或在密封生物樣品時人員應(yīng)當(dāng)佩戴手套、隔離衣、防護眼鏡、佩戴防護面罩等。加強在轉(zhuǎn)運、儲存等環(huán)節(jié)有可能產(chǎn)生生物安全危害的特殊試劑的使用培訓(xùn)，如干冰作為實驗室常用的試劑，也是一個危險性的試劑，存放干冰的容器必須標(biāo)注“干冰”字樣，不能使用密閉的容器對干冰進(jìn)行運輸。校外環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)委托有資質(zhì)從事上述環(huán)節(jié)操作公司或第三方機構(gòu)進(jìn)行處理。此外，應(yīng)加強有具有生物安全危害物品的進(jìn)口及輸出管理[15]。

8 加大個體防護裝備配置、加強生物安全防護檢查及應(yīng)急方案制定

根據(jù)實驗特點為實驗操作人員配備個體防護裝備，這是生物實驗室安全運作的最基本條件。學(xué)校應(yīng)當(dāng)指定專門部門負(fù)責(zé)包括生物安全在內(nèi)的檢查，每年定期或不定期檢查生物安全柜、高壓滅菌器、洗眼器等與生物安全防護有關(guān)設(shè)備及儀器的工作狀態(tài)及性能。

凡是涉及生物安全相關(guān)的實驗室都應(yīng)當(dāng)在醒目位置標(biāo)注具有生物安全危害物質(zhì)名稱、生物安全的級別、張貼應(yīng)急方案等?？蒲袑嶒炇覒?yīng)當(dāng)在醒目的位置標(biāo)注實驗室負(fù)責(zé)人姓名、部門及聯(lián)系方式；教學(xué)實驗室應(yīng)當(dāng)標(biāo)注實驗室安全負(fù)責(zé)人的姓名、聯(lián)系方式。

建立生物安全應(yīng)急方案。方案中要始終堅持以下應(yīng)急保護順序：①人，②環(huán)境，③財產(chǎn)。首先是要給受到損傷的人員及時提供救護措施，并防止生物安全危害到其他的人員。在保證人員安全的前提下，要采取措施保護環(huán)境不受到損害；最后是減少財產(chǎn)的損失。相關(guān)實驗室應(yīng)常備預(yù)防生物安全危害的相關(guān)設(shè)備及物品。危害程度小的生物安全事件應(yīng)當(dāng)由實驗室專業(yè)的人員進(jìn)行防護處理。但是危險程度高的生物安全危害，應(yīng)當(dāng)求助專業(yè)的防護機構(gòu)進(jìn)行處理。

如果人員受到傷害并且被污染，應(yīng)當(dāng)由未受污染的人員第一時間提供救助并及時向相關(guān)部門或機構(gòu)匯報及求助。如果人員受到生物安全污染但是未受傷，應(yīng)當(dāng)扔掉污染的衣服，并且及時使用實驗室的急救噴淋或者洗眼器進(jìn)行清洗處理，對于受到生物安全污染并且需要送醫(yī)院急救室救助的人員，在送醫(yī)院前，應(yīng)當(dāng)與醫(yī)護人員充分溝通，避免醫(yī)護人員被感染。

如果在一個開放的實驗室發(fā)生了生物安全危害物的泄漏，應(yīng)當(dāng)提醒附近的人員馬上撤離實驗室，最后一個離開實驗室的人員應(yīng)當(dāng)關(guān)閉窗戶和門窗。至少30 min后不能進(jìn)入實驗室以最低程度的減少吸入的危害。接下來的應(yīng)急步驟如下[13,15]：①建立警示牌，禁止無關(guān)人員靠近發(fā)生生物安全危害的場所。②對于RG2危害物(如人或組織樣本來源的培養(yǎng)物、細(xì)菌或病毒培養(yǎng)物、研究用的活疫苗或減活疫苗、血液制品、或污染了血液制品的容器等)，清理人員應(yīng)當(dāng)帶一次性的手套、防護眼鏡、實驗室隔離衣。對于RG3危害物(有嚴(yán)重生物危害的致病病菌或病毒土拉熱弗朗西絲菌、西方馬腦炎病毒、黃熱病毒)：穿一次性的白帶衣、手套、防護眼鏡、鞋套以及防毒面具。③用鑷子或夾子移動污染的可能造成損傷的玻璃容器等，不能用手直接移動。④用紙巾或者其他可吸收的材料覆蓋泄漏的有生物安全危害試劑等。⑤用新配的除污試劑噴灑生物安全危險品的污染的地面或桌面，至少作用20 min以上以殺死生物安全危害的生物。⑥從邊到中央的方向，用紙巾清除噴灑的危害物。⑦清理完畢后，應(yīng)當(dāng)用去污劑噴淋受污染的區(qū)域，并且需20 min以上。⑧用紙巾吸收污染物，用含有去污劑的紙巾再次清理。⑨清理相關(guān)的設(shè)備、墻面、及其他區(qū)域。⑩如果紙巾用于清除RG2和RG3無害物，紙巾應(yīng)當(dāng)按照污染物處理，放置于專門收集污染物的專用垃圾袋中。清理人員用肥皂或清洗消毒液徹底清洗手和污染的皮膚。如果生物安全危害物的量很大，含有RG3材料、重組DNA 材料、毒物或者含有吸入性的生物損傷的物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)及時向?qū)I(yè)機構(gòu)求助。如果離心時發(fā)生生物安全物泄漏，打開離心機前，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉離心機蓋子，立即撤離實驗室人員，30 min以內(nèi)禁止所有人員進(jìn)入。按照上述4～9步驟進(jìn)行處理。如果泄漏發(fā)生在生物安全柜內(nèi)，人員沒有必要撤離?？梢园凑丈鲜觫堋徇M(jìn)行處理，清理完畢后至少讓生物安全柜運行15 min以上；同時清理容器與生物安全柜接觸的區(qū)域，以及生物安全柜的進(jìn)氣口。

9 結(jié) 語

生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展為教學(xué)型醫(yī)學(xué)院實驗室的生物安全建設(shè)提出了更高要求。教學(xué)型醫(yī)學(xué)院實驗室生物安全防護體系需科學(xué)設(shè)計、規(guī)范建設(shè),使用者及管理者在思想上高度重視，并嚴(yán)格執(zhí)行各項實驗室生物安全管理規(guī)定，才能有效降低教學(xué)型醫(yī)學(xué)院實驗室發(fā)生生物安全事故的概率，才能確保實驗室的生物安全，才能為構(gòu)建平安校園打下堅實的基礎(chǔ)。