王宗軍,劉輝,臺(tái)凡銀

(菏澤醫(yī)學(xué)?？茖W(xué)校,山東 菏澤 274030;*菏澤學(xué)院園林工程系)

實(shí)驗(yàn)室生物安全的思考與建議

王宗軍,劉輝*①,臺(tái)凡銀

(菏澤醫(yī)學(xué)?？茖W(xué)校,山東 菏澤 274030;*菏澤學(xué)院園林工程系)

實(shí)驗(yàn)室;生物安全

① 通訊作者:劉輝,山東菏澤學(xué)院園林工程系

2003 年以來,新加坡、中國臺(tái)灣以及北京相繼發(fā)生了實(shí)驗(yàn)室人員感染SARS病毒事件[1],暴露了實(shí)驗(yàn)室生物安全隱患,引起各國政府、業(yè)內(nèi)專家甚至普通百姓的廣泛關(guān)注。隨著科技的發(fā)展,越來越多的科研人員將從事接觸病原微生物的研究工作。因此,實(shí)驗(yàn)室的生物安全防護(hù)問題是不容忽視的。試從幾個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全問題進(jìn)行綜述。

1 生物安全及實(shí)驗(yàn)室生物安全的含義

1.1 生物安全的含義 所謂生物安全,是指人們對(duì)于由動(dòng)物、植物、微生物等生物體給人類健康和自然環(huán)境可能造成不安全的防范,目的在于防其弊,用其利[2]。生物安全是一個(gè)系統(tǒng)的概念,即從實(shí)驗(yàn)室研究到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),從技術(shù)研發(fā)到經(jīng)濟(jì)活動(dòng),從個(gè)人安全到國家安全,都涉及到生物安全性問題。生物安全又是一個(gè)廣義的概念,它包括:1)外來物種遷入導(dǎo)致對(duì)我國生態(tài)系統(tǒng)的不良改變或破壞。2)人為造成的環(huán)境劇烈變化危及生物的多樣性。3)科學(xué)研究開發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用中,經(jīng)遺傳修飾的生物體和危險(xiǎn)的病原體等可能對(duì)人類健康、生存環(huán)境造成的危害等,都屬于生物安全的范疇[2]。

1.2 實(shí)驗(yàn)室生物安全的含義 實(shí)驗(yàn)室生物安全是指當(dāng)操作具有潛在感染力的微生物時(shí),為防止實(shí)驗(yàn)室人員的感染和感染因子向?qū)嶒?yàn)室外擴(kuò)散,采取恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)室操作和實(shí)驗(yàn)程序,使用一定的實(shí)驗(yàn)室安全裝備,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施及結(jié)構(gòu)提出特定要求,并將上述諸因素綜合起來進(jìn)行應(yīng)用的過程[3]。本文所述的生物安全是指在微生物學(xué)研究、生物技術(shù)開發(fā)、重組DNA以及生物制品使用的實(shí)驗(yàn)室的生物安全。

2 生物安全實(shí)驗(yàn)室的概念及分級(jí)

2.1 生物安全實(shí)驗(yàn)室的概念 生物安全實(shí)驗(yàn)室是指應(yīng)用于涉及具有傳染可能性的微生物實(shí)驗(yàn)的生物實(shí)驗(yàn)室。不同危害群的微生物必須在不同的物理性防護(hù)條件下進(jìn)行操作,一方面可防止實(shí)驗(yàn)人員和其他物品受到污染,同時(shí)也可防止其釋放到環(huán)境中。物理性防護(hù)是由隔離設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)實(shí)施等三方面組成。

2.2 生物安全實(shí)驗(yàn)室的分類 美國疾病控制與預(yù)防中心和美國國立衛(wèi)生研究所目前將實(shí)驗(yàn)室的生物安全水平分為4級(jí) ,即 BSL(Biosafety level)1、2、3、4級(jí),以前在我國多稱為 P1、P2、P3、P4級(jí)實(shí)驗(yàn)室[5]。

P1生物安全實(shí)驗(yàn)室的操作水平、安全設(shè)備和建筑適用于大學(xué)和再教育培訓(xùn)等教學(xué)用實(shí)驗(yàn)室,也適用于在其它建筑物內(nèi)從事具有明確的、已知在健康成人中不能引起疾病的活的微生物菌株研究[6]。P2生物安全實(shí)驗(yàn)室適用于臨床、診斷、教學(xué)單位,以及研究與人類疾病相關(guān)的中等危險(xiǎn)的致病微生物機(jī)構(gòu)(如衛(wèi)生防病中心的疾病監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室),適于從未知病原的人身上采血樣、體液和組織工作。P2生物安全水平著重強(qiáng)調(diào)了防止皮膚和黏膜暴露于感染性材料的相關(guān)程序和設(shè)施[6]。

P3生物安全實(shí)驗(yàn)室適用于針對(duì)那些可能經(jīng)呼吸道(氣溶膠)傳播、能導(dǎo)致嚴(yán)重后果乃至生命危險(xiǎn)的致病微生物研究。在P3生物安全水平,最重要的是實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)和安全設(shè)備,以防止相鄰區(qū)域的工作人員、社會(huì)環(huán)境暴露于可能的感染性氣溶膠。

P4生物安全實(shí)驗(yàn)室適用于高度威脅生命的國外傳入的微生物,可以通過氣溶膠途徑傳播的沒有疫苗可防、沒有藥物可治的微生物,如炭疽桿菌、霍亂弧菌、埃博拉病毒、天花病毒等。其中四級(jí)生物安全(P4)是生物安全實(shí)驗(yàn)室等級(jí)最高的實(shí)驗(yàn)室,可以有效阻止傳染性病原釋放到環(huán)境中,同時(shí)給研究人員提供生命安全的保證。目前,P4實(shí)驗(yàn)室在全球大概有二三十間,但主要集中于歐美國家。

3 我國生物安全實(shí)驗(yàn)室發(fā)展現(xiàn)狀

我國的第一個(gè)P3實(shí)驗(yàn)室建于1987年,當(dāng)時(shí)主要用于艾滋病研究。目前,我國的北京、上海、廣東、湖北、黑龍江等省市都擁有自己的 P3實(shí)驗(yàn)室[4]。SARS疫情暴發(fā)之前,我國已有多個(gè) P3實(shí)驗(yàn)室。2004年,我國從法國引進(jìn)了4臺(tái)移動(dòng)式P3實(shí)驗(yàn)室,分別配備給國家疾控中心,上海、北京、廣東疾控中心,供各省市疾病預(yù)防控制中心管理使用。武漢的P4實(shí)驗(yàn)室將于2010年建成,是中國大陸第一個(gè)也可能是唯一一個(gè)P4實(shí)驗(yàn)室。

2006年11 月,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院建成我國首個(gè)移動(dòng)式生物安全三級(jí)(P3)實(shí)驗(yàn)室,使我國成為繼美、法、德之后極少數(shù)能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造該裝備的國家。我國于2004年10月立項(xiàng)自主研發(fā)該設(shè)備。在軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院王玉民的帶領(lǐng)下,課題組按照不低于固定式P3實(shí)驗(yàn)室國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造。實(shí)驗(yàn)室由兩臺(tái)長度各為9 m的主實(shí)驗(yàn)艙和人員凈化與技術(shù)保障艙組合而成,在總體布局上實(shí)現(xiàn)了“三區(qū)兩緩”,即在污染區(qū)和半污染區(qū)之間、半污染區(qū)與清潔區(qū)之間分別設(shè)置了自凈傳遞窗,安全門兼設(shè)備門設(shè)在半污染區(qū);在工作流程上實(shí)現(xiàn)了對(duì)人、物、氣、水“四流”的科學(xué)控制;自主設(shè)計(jì)的污水收集及高壓蒸氣滅菌系統(tǒng)能夠?qū)?shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污水高溫高壓滅菌后安全排放;自主研制的充氣密閉門安置在最可能產(chǎn)生泄漏的兩艙之間,并加裝常態(tài)密封膠條,實(shí)現(xiàn)了“雙保險(xiǎn)”。我國現(xiàn)有固定式P3實(shí)驗(yàn)室多集中在北京、上海等少數(shù)特大城市,處在防疫前沿的廣大基層和農(nóng)村尚不具備開展突發(fā)傳染病病原體采集、分離和檢定工作的基本條件。以機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速為特點(diǎn)的移動(dòng)式P3實(shí)驗(yàn)室可迅速到達(dá)疫區(qū)展開作業(yè)。

4 思考和建議

未來,隨著生物、醫(yī)療、衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展和生物技術(shù)的應(yīng)用,在生物病毒研究、生物技術(shù)開發(fā)、基因工程等方面,均對(duì)實(shí)驗(yàn)室的生物安全提出越來越高的要求。實(shí)驗(yàn)室生物安全將成為生物醫(yī)學(xué)界最為關(guān)注的問題之一。近年相繼發(fā)生的實(shí)驗(yàn)室感染事件,已給各類生物安全實(shí)驗(yàn)室及生物安全防護(hù)問題敲響了警鐘[7]。隨著科學(xué)研究的深入,提醒我們不僅要吸取教訓(xùn)、主觀上保持高度戒備,還要建立一套比較成熟的防御機(jī)制。

4.1 生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)必須嚴(yán)格管理 堅(jiān)持以主動(dòng)預(yù)防為主的原則,建立立項(xiàng)審查、專家論證的制度。

加強(qiáng)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建立,對(duì)相關(guān)人員定期體檢,采取有針對(duì)性的免疫預(yù)防措施,發(fā)現(xiàn)有隱患及時(shí)報(bào)告、解決和控制。生物安全實(shí)驗(yàn)室要有安全監(jiān)督專家,加強(qiáng)自查自糾的同時(shí),組織有關(guān)專家進(jìn)行重點(diǎn)督查認(rèn)證,比如,實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備設(shè)施、防護(hù)措施、無害化處理等項(xiàng)目 ,樹立科學(xué)的工作理念。

4.2 加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作人員的專業(yè)知識(shí)技能培訓(xùn)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部安全管理,普及生物安全方面的知識(shí),加強(qiáng)對(duì)有關(guān)人員的知識(shí)培訓(xùn),加強(qiáng)自身管理,提高生物安全意識(shí)。加強(qiáng)對(duì)外來人員的管理,如實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)修人員,實(shí)習(xí)的學(xué)生,在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)進(jìn)行有關(guān)生物安全知識(shí)的培訓(xùn),宣傳生物安全知識(shí),尋找薄弱環(huán)節(jié),以達(dá)到主動(dòng)防護(hù)的目的。

4.3 加強(qiáng)對(duì)施工安裝過程的管理 特別是必須具備相應(yīng)的施工安裝資質(zhì)。選用的設(shè)備和材料必須有合格證、檢測單位的檢測報(bào)告或鑒定證明等。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和有關(guān)的施工驗(yàn)收規(guī)范施工,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,做到防患于未然。

4.4 政府職能部門加強(qiáng)管理 政府職能部門做好實(shí)驗(yàn)室的地點(diǎn)、名稱、等級(jí)、項(xiàng)目、安全操作程序及防護(hù)措施等各項(xiàng)工作,做好全面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),以便獲得專家的協(xié)助和指導(dǎo),使其得到更加完善的管理。

總之,生物安全實(shí)驗(yàn)室是一柄“雙刃劍”,它的應(yīng)用可能造福人類,也可能為人類帶來種種“禍害”,因此我們?cè)诜e極建設(shè)生物安全實(shí)驗(yàn)室的同時(shí),必須加強(qiáng)生物安全實(shí)驗(yàn)室的管理,盡可能的降低其風(fēng)險(xiǎn),防止發(fā)生事故。

[1] 張朝武,姚玉紅,王國慶.從SARSCoV實(shí)驗(yàn)室感染看生物安全的重要性[J].現(xiàn)代預(yù)防科學(xué),2004,31(5):656-660.

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