惠 斌

(上海健康醫(yī)學院 a.藥學院;b.附屬衛(wèi)生學校,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)生學生被動物抓咬傷而導致10名學生感染流行性出血熱事件。2011 年東北某大學多名師生被實驗動物感染了布魯菌病[1-4]。這些嚴重的生物安全事件引起了政府相關(guān)部門的嚴重關(guān)注。為了預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)，負責管理美國國內(nèi)各類實驗室嚴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)學實驗室安全通用準則》《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)及準則[5-7]。這些文件的頒布及實施促進了我國實驗室生物安全管理水平的提高，也標志著我國實驗室生物安全管理和生物安全認可工作步入了科學、規(guī)范和快速發(fā)展的新階段。

隨著科技進步和生物技術(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為主的醫(yī)學院的科研及實驗教學中。教學型醫(yī)學院尤其是新建教學型醫(yī)學院由于師資結(jié)構(gòu)、科研及教學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)學生正確的生物安全意識，值得認真思考。進一步加強教學型醫(yī)學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)教學資源建設(shè)，對于預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，同時參閱相關(guān)的國內(nèi)外文獻[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及科研實驗室

教學型醫(yī)學院的主要任務(wù)是教學工作，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，應按未來實驗室在教學及科研中承擔的功能、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)，合理科學設(shè)計各類實驗室。依據(jù)教學及科研需求，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，如科研或教學實驗涉及到氣溶膠傳播(例如甲流、H7N9等)，可導致嚴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)實驗室應當配套危險報警、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)范的實驗室進行相關(guān)的實驗教學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)秀學生；只有在規(guī)范的實驗室進行相關(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

建立學校、學院(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)，委員會的成員應涵蓋學校財務(wù)、后勤、安全等相關(guān)部門的主要負責人、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?，校級層面主要職責是負責整個實驗室生物安全體系的建設(shè)、評估審核科研及教學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。在學院(系部)層面建立生物安全管理小組，負責評估各相關(guān)實驗課程存在的生物安全風險、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?層面指定專人負責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 加強生物安全培訓及相關(guān)教學資源建設(shè)

強化學校及學院(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，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，從源頭上減少各類生物安全事故發(fā)生。同時，要重視學生的生物安全培訓及考核工作，只有實驗室生物安全培訓考核合格后，方可進入實驗室，以培養(yǎng)學生的生物安全意識，杜絕生物安全事件發(fā)生。此外，學校應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) 教學型醫(yī)學院應高度重視實驗動物的生物安全。嚴禁無證生產(chǎn)或使用無證的實驗動物用于教學或科研，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。教學型醫(yī)學院應根據(jù)情況建設(shè)符合國家標準的實驗動物飼養(yǎng)設(shè)施。學校應成立校級實驗動物管理委員會等對涉及實驗動物的教學實驗或科研實驗進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)培訓和考核，凡實驗動物研究人員應持證上崗，凡教學實驗中涉及實驗動物的學生應當在培訓考核合格后，才能進行教學實驗。

(2) 加強教學環(huán)節(jié)中實驗動物生物安全管理。國內(nèi)不少教學型醫(yī)學院的動物實驗一般在普通實驗室進行，為了預防生物安全事件的發(fā)生，應規(guī)定使用過的實驗動物必須當天處死并作無害化處理。但是，為了進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、加強實踐能力培養(yǎng)，學校應陸續(xù)開設(shè)開放性或創(chuàng)新性實驗，學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]，學校應為開放性或創(chuàng)新型學生實驗配置相關(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實驗中將被大量應用，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對宿主動物也會產(chǎn)生潛在的不良影響[18]，教學型醫(yī)學院也應當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)備等應當在清洗、儲存或丟棄前進行無害化處理。應當根據(jù)試劑的特點、物品的面積、被處理物品對化學清洗劑、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，應當分類處理。具有生物安全危害的廢棄物應當用帶有特殊顏色并標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當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)備應當無害化后交由相關(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)：應當高壓滅菌處理后按照一般廢棄物處理。此外，盛放醫(yī)療廢物的容器應當制作專用的標簽：所有醫(yī)療來源的液體、固體應當標記“生物安全危險”之類的標簽；病理性的廢棄物應當標注“病理性廢棄物”，盛放醫(yī)療廢物的容器應當始終加蓋。以下物品應當單獨歸類保存：①如針頭、注射器、解剖刀、吸管頭等應當收集于帶有硬質(zhì)外殼的容器中②化學試劑或放射性廢棄物或混合的廢棄物(生物+化學；生物+放射性；化學+放射性物質(zhì))，應當按照指定的化學廢棄物收集的專業(yè)公司要求進行分別收集放置。以下廢棄物不能進行高壓消毒處理：①生物安全1～2級實驗室使用的收集帶尖的物品容器。②化學廢棄物、放射性廢棄物、混合的廢棄物不能進行高壓消毒，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，都應當進行高壓消毒處理。

動物飼養(yǎng)用的墊層應在121 ℃，壓力3.6 kPa消毒30 min。實驗動物尸體應當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

隨著學校的發(fā)展，教學型醫(yī)學院在教學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。學校應當重視在校內(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，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，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當佩戴手套、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，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注“干冰”字樣，不能使用密閉的容器對干冰進行運輸。校外環(huán)節(jié)應當委托有資質(zhì)從事上述環(huán)節(jié)操作公司或第三方機構(gòu)進行處理。此外，應加強有具有生物安全危害物品的進口及輸出管理[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。學校應當指定專門部門負責包括生物安全在內(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)的實驗室都應當在醒目位置標注具有生物安全危害物質(zhì)名稱、生物安全的級別、張貼應急方案等?？蒲袑嶒炇覒斣谛涯康奈恢脴俗嶒炇邑撠熑诵彰⒉块T及聯(lián)系方式；教學實驗室應當標注實驗室安全負責人的姓名、聯(lián)系方式。

建立生物安全應急方案。方案中要始終堅持以下應急保護順序：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)實驗室應常備預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當由實驗室專業(yè)的人員進行防護處理。但是危險程度高的生物安全危害，應當求助專業(yè)的防護機構(gòu)進行處理。

如果人員受到傷害并且被污染，應當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，應當扔掉污染的衣服，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，應當與醫(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，應當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當關(guān)閉窗戶和門窗。至少30 min后不能進入實驗室以最低程度的減少吸入的危害。接下來的應急步驟如下[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)，清理人員應當帶一次性的手套、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，應當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，紙巾應當按照污染物處理，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)，應當及時向?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，應當關(guān)閉離心機蓋子，立即撤離實驗室人員，30 min以內(nèi)禁止所有人員進入。按照上述4～9步驟進行處理。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氣口。

9 結(jié) 語

生命科學及醫(yī)學的快速發(fā)展為教學型醫(yī)學院實驗室的生物安全建設(shè)提出了更高要求。教學型醫(yī)學院實驗室生物安全防護體系需科學設(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，才能有效降低教學型醫(yī)學院實驗室發(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)。