王宗军,刘辉,台凡银

(菏泽医学专科学校,山东 菏泽 274030;*菏泽学院园林工程系)

实验室生物安全的思考与建议

王宗军,刘辉*①,台凡银

(菏泽医学专科学校,山东 菏泽 274030;*菏泽学院园林工程系)

实验室;生物安全

① 通讯作者:刘辉,山东菏泽学院园林工程系

2003 年以来,新加坡、中国台湾以及北京相继发生了实验室人员感染SARS病毒事件[1],暴露了实验室生物安全隐患,引起各国政府、业内专家甚至普通百姓的广泛关注。随着科技的发展,越来越多的科研人员将从事接触病原微生物的研究工作。因此,实验室的生物安全防护问题是不容忽视的。试从几个方面对实验室安全问题进行综述。

1 生物安全及实验室生物安全的含义

1.1 生物安全的含义 所谓生物安全,是指人们对于由动物、植物、微生物等生物体给人类健康和自然环境可能造成不安全的防范,目的在于防其弊,用其利[2]。生物安全是一个系统的概念,即从实验室研究到产业化生产,从技术研发到经济活动,从个人安全到国家安全,都涉及到生物安全性问题。生物安全又是一个广义的概念,它包括:1)外来物种迁入导致对我国生态系统的不良改变或破坏。2)人为造成的环境剧烈变化危及生物的多样性。3)科学研究开发生产和应用中,经遗传修饰的生物体和危险的病原体等可能对人类健康、生存环境造成的危害等,都属于生物安全的范畴[2]。

1.2 实验室生物安全的含义 实验室生物安全是指当操作具有潜在感染力的微生物时,为防止实验室人员的感染和感染因子向实验室外扩散,采取恰当的实验室操作和实验程序,使用一定的实验室安全装备,对实验室的设施及结构提出特定要求,并将上述诸因素综合起来进行应用的过程[3]。本文所述的生物安全是指在微生物学研究、生物技术开发、重组DNA以及生物制品使用的实验室的生物安全。

2 生物安全实验室的概念及分级

2.1 生物安全实验室的概念 生物安全实验室是指应用于涉及具有传染可能性的微生物实验的生物实验室。不同危害群的微生物必须在不同的物理性防护条件下进行操作,一方面可防止实验人员和其他物品受到污染,同时也可防止其释放到环境中。物理性防护是由隔离设备、实验室的设计及实验实施等三方面组成。

2.2 生物安全实验室的分类 美国疾病控制与预防中心和美国国立卫生研究所目前将实验室的生物安全水平分为4级 ,即 BSL(Biosafety level)1、2、3、4级,以前在我国多称为 P1、P2、P3、P4级实验室[5]。

P1生物安全实验室的操作水平、安全设备和建筑适用于大学和再教育培训等教学用实验室,也适用于在其它建筑物内从事具有明确的、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生物安全实验室适用于临床、诊断、教学单位,以及研究与人类疾病相关的中等危险的致病微生物机构(如卫生防病中心的疾病监测实验室),适于从未知病原的人身上采血样、体液和组织工作。P2生物安全水平着重强调了防止皮肤和黏膜暴露于感染性材料的相关程序和设施[6]。

P3生物安全实验室适用于针对那些可能经呼吸道(气溶胶)传播、能导致严重后果乃至生命危险的致病微生物研究。在P3生物安全水平,最重要的是实验室建筑设计和安全设备,以防止相邻区域的工作人员、社会环境暴露于可能的感染性气溶胶。

P4生物安全实验室适用于高度威胁生命的国外传入的微生物,可以通过气溶胶途径传播的没有疫苗可防、没有药物可治的微生物,如炭疽杆菌、霍乱弧菌、埃博拉病毒、天花病毒等。其中四级生物安全(P4)是生物安全实验室等级最高的实验室,可以有效阻止传染性病原释放到环境中,同时给研究人员提供生命安全的保证。目前,P4实验室在全球大概有二三十间,但主要集中于欧美国家。

3 我国生物安全实验室发展现状

我国的第一个P3实验室建于1987年,当时主要用于艾滋病研究。目前,我国的北京、上海、广东、湖北、黑龙江等省市都拥有自己的 P3实验室[4]。SARS疫情暴发之前,我国已有多个 P3实验室。2004年,我国从法国引进了4台移动式P3实验室,分别配备给国家疾控中心,上海、北京、广东疾控中心,供各省市疾病预防控制中心管理使用。武汉的P4实验室将于2010年建成,是中国大陆第一个也可能是唯一一个P4实验室。

2006年11 月,军事医学科学院建成我国首个移动式生物安全三级(P3)实验室,使我国成为继美、法、德之后极少数能够独立设计和制造该装备的国家。我国于2004年10月立项自主研发该设备。在军事医学科学院王玉民的带领下,课题组按照不低于固定式P3实验室国家标准进行设计和建造。实验室由两台长度各为9 m的主实验舱和人员净化与技术保障舱组合而成,在总体布局上实现了“三区两缓”,即在污染区和半污染区之间、半污染区与清洁区之间分别设置了自净传递窗,安全门兼设备门设在半污染区;在工作流程上实现了对人、物、气、水“四流”的科学控制;自主设计的污水收集及高压蒸气灭菌系统能够将实验产生的污水高温高压灭菌后安全排放;自主研制的充气密闭门安置在最可能产生泄漏的两舱之间,并加装常态密封胶条,实现了“双保险”。我国现有固定式P3实验室多集中在北京、上海等少数特大城市,处在防疫前沿的广大基层和农村尚不具备开展突发传染病病原体采集、分离和检定工作的基本条件。以机动灵活、反应迅速为特点的移动式P3实验室可迅速到达疫区展开作业。

4 思考和建议

未来,随着生物、医疗、卫生事业的发展和生物技术的应用,在生物病毒研究、生物技术开发、基因工程等方面,均对实验室的生物安全提出越来越高的要求。实验室生物安全将成为生物医学界最为关注的问题之一。近年相继发生的实验室感染事件,已给各类生物安全实验室及生物安全防护问题敲响了警钟[7]。随着科学研究的深入,提醒我们不仅要吸取教训、主观上保持高度戒备,还要建立一套比较成熟的防御机制。

4.1 生物安全实验室的建设必须严格管理 坚持以主动预防为主的原则,建立立项审查、专家论证的制度。

加强预警预报系统的建立,对相关人员定期体检,采取有针对性的免疫预防措施,发现有隐患及时报告、解决和控制。生物安全实验室要有安全监督专家,加强自查自纠的同时,组织有关专家进行重点督查认证,比如,实验室的设备设施、防护措施、无害化处理等项目 ,树立科学的工作理念。

4.2 加强对实验室工作人员的专业知识技能培训强化实验室的内部安全管理,普及生物安全方面的知识,加强对有关人员的知识培训,加强自身管理,提高生物安全意识。加强对外来人员的管理,如实验室的进修人员,实习的学生,在进实验室前应进行有关生物安全知识的培训,宣传生物安全知识,寻找薄弱环节,以达到主动防护的目的。

4.3 加强对施工安装过程的管理 特别是必须具备相应的施工安装资质。选用的设备和材料必须有合格证、检测单位的检测报告或鉴定证明等。应当严格按照设计要求和有关的施工验收规范施工,及时发现问题和解决问题,做到防患于未然。

4.4 政府职能部门加强管理 政府职能部门做好实验室的地点、名称、等级、项目、安全操作程序及防护措施等各项工作,做好全面的数据统计,以便获得专家的协助和指导,使其得到更加完善的管理。

总之,生物安全实验室是一柄“双刃剑”,它的应用可能造福人类,也可能为人类带来种种“祸害”,因此我们在积极建设生物安全实验室的同时,必须加强生物安全实验室的管理,尽可能的降低其风险,防止发生事故。

[1] 张朝武,姚玉红,王国庆.从SARSCoV实验室感染看生物安全的重要性[J].现代预防科学,2004,31(5):656-660.

[2] 王清勤,许钟麟,张益昭.关于我国生物安全实验室建设的思考和建议[J].建筑科学2003,8:61-63.

[3] 薛那,沈国顺,张雷雷,等.实验室生物安全探讨[J].中国动物检疫2008,25(3):42-43.

[4] 高树田,伍瑞昌,王运斗.国内外生物安全实验室发展现状与思考[J].医疗卫生装备2005,26(11):33-34.

[5] 苏旭,陈锦英.生物安全——实验室规范的基石[J].天津科技2003,4:8 2 2 2.

[6] 何兰花,唐冬生.关注实验室的生物安全[J].实验技术与管理2005,22(6):124-125.

[7] 白淑萍,阎爱莉.浅谈基层徽生物实验室生物安全防护[J].中国公共卫生管理2005,21(1):88-89.

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10.3969/j.issn.1008-4118.2010.02.48

2010-01-08