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生物安全手册 第三版 世界卫生组织日内瓦2004 本手册的出版得到了美国疾病控制与预防中心(CDC,Atlanta,GA,USA)第U50/CCU012445-08号资助/合作协议的支持。
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ii 目录 序……………………………………………………………………………………………………ⅷ致谢…………………………………………………………………………………………………ⅸ第1章总则……………………………………………………………………………………
1 引言………………………………………………………………………………………………
1 第一部分生物安全指南 第2章微生物危险度评估…………………………………………………………………………7信息有限的标本…………………………………………………………………………………7危险度评估与遗传修饰微生物…………………………………………………………………
8 第3章基础实验室——一级和二级生物安全水平………………………………………………9操作规范…………………………………………………………………………………………9实验室的设计和设施…………………………………………………………………………11实验室设备……………………………………………………………………………………13健康和医学监测…………………………………………………………………………15培训……………………………………………………………………………………………15废弃物处理……………………………………………………………………………………16化学品、火、电、辐射以及仪器设备安全………………………………………………………17 第4章防护实验室——三级生物安全水平……………………………………………………18操作规范………………………………………………………………………………………18实验室的设计和设施…………………………………………………………………………18实验室设备……………………………………………………………………………………19健康和医学监测…………………………………………………………………………19 第5章最高防护实验室——四级生物安全水平………………………………………………22操作规范………………………………………………………………………………………22实验室的设计和设施…………………………………………………………………………22 第6章实验动物设施……………………………………………………………………………25动物设施——一级生物安全水平……………………………………………………………26动物设施——二级生物安全水平……………………………………………………………26动物设施——三级生物安全水平……………………………………………………………27动物设施——四级生物安全水平……………………………………………………………27无脊椎动物……………………………………………………………………………………28 iii 实验室生物安全手册 第7章实验室∕动物设施试运行指南…………………………………………………………29 第8章实验室∕动物设施认证指南……………………………………………………………31 第二部分实验室生物安全保障 第9章实验室生物安全保障的概念……………………………………………………………41 第三部分实验室设备 第10章生物安全柜………………………………………………………………………………45Ⅰ级生物安全柜………………………………………………………………………………46Ⅱ级生物安全柜………………………………………………………………………………46Ⅲ级生物安全柜………………………………………………………………………………49生物安全柜的通风连接………………………………………………………………………49生物安全柜的选择…………………………………………………………………49实验室中生物安全柜的使用…………………………………………………………………50 第11章安全设备…………………………………………………………………………………53负压柔性薄膜隔离装置………………………………………………………………………54移液辅助器……………………………………………………………………………………54匀浆器、摇床、搅拌器和超声处理器…………………………………………………………55一次性接种环…………………………………………………………………………………55微型加热器……………………………………………………………………………………55个体防护装备和防护服………………………………………………………………………55 第四部分微生物学操作技术规范 第12章实验室技术………………………………………………………………………………61实验室中标本的安全操作……………………………………………………………………61移液管和移液辅助器的使用…………………………………………………………………61避免感染性物质的扩散………………………………………………………………………62生物安全柜的使用……………………………………………………………………………62避免感染性物质的食入以及与皮肤和眼睛的接触…………………………………………62避免感染性物质的注入………………………………………………………………………63血清的分离……………………………………………………………………………………63离心机的使用…………………………………………………………………………………63匀浆器、摇床、搅拌器和超声处理器的使用…………………………………………………64组织研磨器的使用……………………………………………………………………………64冰箱与冰柜的维护和使用……………………………………………………………………64装有冻干感染性物质安瓿的开启……………………………………………………………64装有感染性物质安瓿的储存…………………………………………………………………65 iv 目录 对血液和其他体液、组织及排泄物的标准防护方法…………………………………………65对可能含有朊蛋白物质的防护………………………………………………………………66第13章意外事故应对方案和应急程序…………………………………………………………68意外事故应对方案……………………………………………………………………………68微生物实验室应急程序………………………………………………………………………68第14章消毒和灭菌………………………………………………………………………………71定义……………………………………………………………………………………………71实验室材料的清洁……………………………………………………………………………71化学杀菌剂……………………………………………………………………………………72清除局部环境的污染…………………………………………………………………………75清除生物安全柜的污染………………………………………………………………………76洗手/清除手部污染…………………………………………………………………………76热力消毒和灭菌………………………………………………………………………………76焚烧……………………………………………………………………………………………78废弃物处理……………………………………………………………………………………78第15章感染性物质的运输………………………………………………………………………79国际运输规定…………………………………………………………………………………79基本的三层包装系统…………………………………………………………………………79溢出清除程序…………………………………………………………………………………81 第五部分生物技术介绍 第16章生物安全和重组DNA技术………………………………………………………………85生物表达系统的生物安全考虑………………………………………………………………85表达载体的生物安全考虑……………………………………………………………………85用于基因转移的病毒载体……………………………………………………………………85转基因动物和“基因敲除”动物………………………………………………………………86转基因植物……………………………………………………………………………………86遗传修饰生物体的危险度评估………………………………………………………………86进一步的考虑…………………………………………………………………………………87 第六部分化学品、火和电的安全 第17章危害性化学品……………………………………………………………………………91暴露途径………………………………………………………………………………………91化学品的储存…………………………………………………………………………………91关于不相容化学品的一般原则………………………………………………………………91化学品的毒性作用……………………………………………………………………………91爆炸性化学品…………………………………………………………………………………92化学品溢出……………………………………………………………………………………92 v 实验室生物安全手册 压缩气体和液化气……………………………………………………………………………92第18章其他实验室危害…………………………………………………………………………94 火的危害………………………………………………………………………………………94电的危害………………………………………………………………………………………95噪声……………………………………………………………………………………………95电离辐射………………………………………………………………………………………95 第七部分安全组织和培训 第19章生物安全官员和安全委员会…………………………………………………………101生物安全官员…………………………………………………………………………………101生物安全委员会………………………………………………………………………………101 第20章后勤保障人员的安全…………………………………………………………………103工程和建筑物的维护保养……………………………………………………………………103清洁(内务)保养………………………………………………………………………………103 第21章培训规划………………………………………………………………………………104 第八部分安全清单 第22章安全清单………………………………………………………………………………109实验室建筑……………………………………………………………………………………109储存设施………………………………………………………………………………………109环境卫生和工作人员设施……………………………………………………………………109暖气和通风……………………………………………………………………………………110照明……………………………………………………………………………………………110保养……………………………………………………………………………………………110实验室生物安全保障…………………………………………………………………………110防火与消防……………………………………………………………………………………111易燃液体的储存………………………………………………………………………………111压缩气体和液化气……………………………………………………………………………111电的危害………………………………………………………………………………………112个体防护………………………………………………………………………………………112工作人员的健康与安全………………………………………………………………………112实验室仪器设备………………………………………………………………………………113感染性物质……………………………………………………………………………………113化学品和放射性物质…………………………………………………………………………114 第九部分参考文献、附录和索引 参考文献……………………………………………………………………………………………117 vi 目录 附录1急救………………………………………………………………………………………121附录2工作人员的免疫接种……………………………………………………………………122附录3WHO生物安全合作中心………………………………………………………………123附录4设备的安全性……………………………………………………………………………124 可能产生危害的仪器设备……………………………………………………………………124附录5化学品:危害与预防………………………………………………………………………127索引…………………………………………………………………………………………………150 vii 序 世界卫生组织(WHO)早就认识到安全,特别是生物安全,是一个重要的国际性问题,因此早在1983年就出版了《实验室生物安全手册》(LaboratoryBiosafetyManual)第1版。
该手册鼓励各国接受和执行生物安全的基本概念,并鼓励针对本国实验室如何安全处理致病微生物制订操作规范。
1983年以来,已经有许多国家利用该手册所提供的专家指导,制订了生物安全操作规范。
该手册的第2版于1993年出版。
在该手册第3版中,WHO将继续发挥她在国际生物安全领域的领导作用,阐述新千年所面临的生物安全和生物安全保障问题。
该手册第3版自始至终强调了工作人员个人责任心的重要作用,并在下列几个方面增加了新的内容:危险度评估、重组DNA技术的安全利用以及感染性物质运输。
世界上最近发生的事件表明,由于蓄意滥用和排放微生物因子和毒素,公共卫生正受到新的威胁。
因此,第3版也介绍了生物安全保障的概念——保护微生物资源免受盗窃、遗失或转移,以免因微生物资源的不适当使用而危及公共卫生。
第3版中还包括了1997年WHO出版的《卫生保健实验室安全》[1](SafetyinHealth-CareLaboratories)中有关安全的内容。
WHO《实验室生物安全手册》第3版对各个国家都是有益的参考和指南,它可以帮助制订并建立微生物学操作规范,确保微生物资源的安全,进而确保其可用于临床、研究和流行病学等各项工作。
DrA.Asamoa-Baah助理总干事传染病事务 世界卫生组织瑞士,日内瓦 viii 致谢 《实验室生物安全手册》第3版的完成得益于下列人员的贡献,在此表示衷心的感谢:DrW.EmmettBarkley,HowardHughesMedicalInstitute,ChevyChase,MD,USADrMurrayL.Cohen,CentersforDiseaseControlandPrevention,Atlanta,GA,USA(retired)DrIngegerdKallings,SwedishInstituteofInfectiousDiseaseControl,Stockholm,SwedenMsMaryEllenKennedy,ConsultantinBiosafety,Ashton,Ontario,CanadaMsMargeryt,VictorianInfectiousDiseasesReferenceLaboratory,NorthMelbourne,Australia(retired)DrRichardKnudsen,OfficeofHealthandSafety,CentersforDiseaseControlandPrevention,Atlanta,GA,USADrNicolettaPrevisani,Biosafetyprogramme,WorldHealthOrganization,Geneva,SwitzerlandDrJonathanRichmond,OfficeofHealthandSafety,CentersforDiseaseControlandPrevention,Atlanta,GA,USA(retired)DrSyedA.Sattar,FacultyofMedicine,UniversityofOttawa,Ottawa,Ontario,CanadaDrDeborahE.Wilson,DivisionofupationalHealthandSafety,OfficeofResearchServices,NationalInstitutesofHealth,DepartmentofHealthandHumanServices,Washington,DC,USADrardoWittek,InstituteofAnimalBiology,UniversityofLausanne,Lausanne,Switzerland 并感谢下列人员所给予的协助:MsMaureenBest,OfficeofLaboratorySecurity,HealthCanada,Ottawa,CanadaDrMikeCatton,VictorianInfectiousDiseasesReferenceLaboratory,Melbourne,AustraliaDrShannaNesby,OfficeofHealthandSafety,CentersforDiseaseControlandPrevention,Atlanta,GA,USADrStefanWagener,CanadianScienceCentreforHumanandAnimalHealth,Winnipeg,Canada 作者和审阅人还要感谢许多专业人员在《实验室生物安全手册》第1版和第2版以及1997年WHO出版的《卫生保健实验室安全》[1]中所做出的原创性贡献。
ix 第1章总则 引言 在本手册中,我们根据感染性微生物的相对危害程度制订了危险度等级的划分标准(WHO的危险度1级、2级、3级和4级)。
该危险度等级的划分仅适用于实验室工作。
表1叙述了不同的危险度等级。
表1感染性微生物的危险度等级分类危险度1级(无或极低的个体和群体危险) 不太可能引起人或动物致病的微生物。
危险度2级(个体危险中等,群体危险低) 病原体能够对人或动物致病,但对实验室工作人员、社区、牲畜或环境不易导致严重危害。
实验室暴露也许会引起严重感染,但对感染有有效的预防和治疗措施,并且疾病传播的危险有限。
危险度3级(个体危险高,群体危险低) 病原体通常能引起人或动物的严重疾病,但一般不会发生感染个体向其他个体的传播,并且对感染有有效的预防和治疗措施。
危险度4级(个体和群体的危险均高) 病原体通常能引起人或动物的严重疾病,并且很容易发生个体之间的直接或间接传播,对感染一般没有有效的预防和治疗措施。
实验室可以分为基础实验室——一级生物安全水平、基础实验室——二级生物安全水平、防护实验室——三级生物安全水平和最高防护实验室——四级生物安全水平。
根据操作不同危险度等级微生物所需的实验室设计特点、建筑构造、防护设施、仪器、操作以及操作程序来决定实验室的生物安全水平。
表2叙述了与不同危险度等级相对应的(而非“等同的”)各危险度等级微生物所要求的实验室生物安全水平。

1 实验室生物安全手册 表2与微生物危险度等级相对应的生物安全水平、操作和设备 危险度等级1级 2级 生物安全水平 基础实验室——一级生物安全水平基础实验室——二级生物安全水平 3级防护实验室——三级生物安全水平 4级最高防护实验室——四级生物安全水平 实验室类型 实验室操作 基础的教学、研究初级卫生服务;诊断、研究 GMT GMT加防护服、生物危害标志 特殊的诊断、研究 危险病原体研究 在二级生物安全防护水平上增加特殊防护服、进入制度、定向气流在三级生物安全防护水平上增加气锁入口、出口淋浴、污染物品的特殊处理 安全设施 不需要;开放实验台 开放实验台,此外需BSC用于防护可能生成的气溶胶BSC和/或其他所有实验室工作所需要的基本设备Ⅲ级BSC或Ⅱ级BSC并穿着正压服、双开门高压灭菌器(穿过墙体)、经过滤的空气 BSC:生物安全柜;GMT:微生物学操作技术规范(见本手册第4部分)。
每个国家(地区)应该按照危险度等级,并考虑以下因素来制订各自的微生物分类目录:
1、微生物的致病性。

2、微生物的传播方式和宿主范围。
它们可能会受到当地人群已有的免疫水平、宿主群体的密度和流动、适宜媒介的存在以及环境卫生水平等因素的影响。

3、当地所具备的有效预防措施。
这些措施包括:通过接种疫苗或给予抗血清的预防(被动免疫);卫生措施,例如食品和饮水的卫生;动物宿主或节肢动物媒介的控制。

4、当地所具备的有效治疗措施。
这些措施包括:被动免疫、暴露后接种疫苗以及使用抗生素、抗病毒药物和化学治疗药物,还应考虑出现耐药菌株的可能性。
在实验室工作中,应根据危险度评估结果将微生物因子归入某一生物安全水平。
在通过危险度评估工作来确立适当的生物安全水平时,要考虑危险度等级以及其他一些因素。
例如,归入危险度2级的微生物因子,进行安全工作通常需要二级生物安全水平的设施、仪器、操作和规程。
但是,如果特定实验需要发生高浓度的气溶胶时,由于三级生物安全水平通过对实验工作场所内气溶胶实施更高级别的防护,所以更适于提供所必需的生物安全防护。
因此,在确定所从事特定工作的生物安全水平时,应根据危险度评估结果来进行专业判断,而不应单纯根据所使用病原微生物所属的某一危险度等级来机械地确定所需的实验室生物安全水平(见第2章)。
表3汇总了四种不同生物安全水平的防护要求。

2 第1章基本原则 表3不同生物安全水平对设施的要求 实验室隔离a房间能够密闭消毒通风 ——向内的气流——通过建筑系统的通风设备——HEPA过滤排风双门入口气锁带淋浴设施的气锁通过间带淋浴设施的通过间污水处理高压灭菌器——现场——实验室内——双门生物安全柜人员安全监控条件d 一级不需要不需要 不需要不需要不需要不需要不需要不需要不需要不需要不需要 不需要不需要不需要不需要不需要 二级不需要不需要 生物安全水平三级需要需要 最好有最好有不需要不需要不需要不需要不需要不需要不需要 需要需要需要/不需要b需要不需要不需要需要需要/不需要c需要/不需要c 最好有不需要不需要最好有不需要 需要最好有最好有需要最好有 a在环境与功能上与普通流动环境隔离 b取决于排风位置(见第4章)c取决于实验室中所使用的微生物因子 d例如:观察窗、闭路电视、双向通讯设备 四级需要需要 需要需要需要需要需要需要-不需要需要 需要需要需要需要需要 因此,在选定生物安全水平时,要考虑所使用的生物体(病原因子)、可利用的实验设施、实验室内从事安全工作所需要的仪器的操作和程序。

3 第一部分 生物安全指南
5 6 第2章微生物危险度评估 生物安全工作的核心是危险度评估。
可以借助许多方法来对某一个特定的操作程序或实验进行危险度评估,其中最重要的是专业判断。
危险度评估应当由那些对所涉及的微生物特性、设备和规程、动物模型以及防护设备和设施最为熟悉的人员来进行。
实验室主任或项目负责人应当负责确保进行充分和及时的危险度评估,同时也有责任与所在机构的安全委员会和生物安全工作人员密切合作,以确保有适当的设备和设施来进行相关的研究工作。
危险度评估一旦进行,还应当考虑收集与危险程度相关的新资料以及来自科学文献的其他相关的新信息,以便必要时对危险度评估结果进行定期检查和修订。
进行微生物危险度评估最有用的工具之一就是列出微生物的危险度等级(见第1章)。
然而对于一个特定的微生物来讲,在进行危险度评估时仅仅参考其危险度等级是远远不够的,适当时还应考虑其他一些因素,包括:
1、微生物的致病性和感染数量
2、暴露的潜在后果
3、自然感染途径
4、实验室操作所致的其他感染途径(非消化道途径、空气传播、食入)
5、微生物在环境中的稳定性
6、所操作微生物的浓度和浓缩标本的容量
7、适宜宿主(人或动物)的存在
8、从动物研究和实验室感染报告或临床报告中得到的信息
9、计划进行的实验室操作(如超声处理、气溶胶化、离心等)10、可能会扩大微生物的宿主范围或改变微生物对于已知有效治疗方案敏感性的所有基因技 术(见第16章)11、当地是否能进行有效的预防或治疗干预。
根据危险度评估过程中所明确的上述信息,可以确定所计划开展的研究工作的生物安全水平级别,选择合适的个体防护装备,并结合其他安全措施制订标准操作规范(standardoperatingprocedure,SOP),以确保在最安全的水平下来开展工作。
信息有限的标本 在获得足够的信息以后,就能很好地进行上述危险度评估工作。
但是,也有在对相关信息了解较少时进行危险度评估的情况(如对于一些现场收集的临床标本或流行病学样品),这些情况下应当谨慎地采取一些较为保守的标本处理方法。

1、只要标本取自病人,均应当遵循标准防护方法[2],并采用隔离防护措施(如手套、防护服、眼睛保护)。

2、基础防护——处理此类标本时最低需要二级生物安全水平。

3、标本的运送应当遵循国家和/或国际的规章和规定。
下列信息可能有助于确定处理这些标本的危险度:
1、病人的医学资料
7 实验室生物安全手册
2、流行病学资料(发病率和死亡率资料、可疑的传播途径、其他有关暴发的调查资料)
3、有关标本来源地的信息。
在暴发病因不明的疾病时,可能应由国家主管部门和∕或WHO制订并在万维网上公布适当的专门指南[如2003年发生严重急性呼吸综合征(SevereAcuteRespiratorySyndrome,SARS)时的情况],指导标本应如何运输以及在标本分析时应按何种生物安全水平执行。
危险度评估与遗传修饰微生物 关于危险度评估以及遗传修饰生物体(icallyanisms,GMOs)的详细讨论见第16章。

8 第3章 基础实验室—— 一级和二级生物安全水平 本手册旨在针对危险度1~4级微生物提出不同等级生物安全水平实验室所应具备的最低要求的指南和建议。
虽然其中的一些建议对于某些危险度1级的生物体来说可能没有必要,但是这些建议对于训练工作人员掌握规范(安全)的微生物学操作技术(GMT)来说是必要的。
诊断和卫生保健实验室(以公共卫生、临床或医院为基础的)必须设计成二级或二级以上生物安全水平。
由于没有一个实验室能够完全地控制其所接收的标本,故实验室的操作人员可能会接触比预期更高危险度的微生物,因此,在制订生物安全计划和政策时要注意到这种可能性。
在某些国家,临床实验室必须经过认可。
全世界范围都应采纳并实行生物安全标准防护[2]。
关于一级和二级生物安全水平的基础实验室的指南,本手册介绍得较为全面、详尽,因为这些指南对于各级生物安全实验室都是最基本的。
后面介绍的(第4章和第5章)三级生物安全水平的防护实验室和四级生物安全水平的最高防护实验室所应遵循的指南,则是对上述指南的修改和补充,用于操作更危险的病原体。
操作规范 本规程中列出了最基本的实验室操作和程序,他们是微生物学操作技术规范的基础。
在规划实验室和国家级实验室项目时,可以根据这些规程来制订实验室安全操作的书面程序。
每个实验室都应该采用“安全手册”或“操作手册”,其中定义了已知的和潜在的危害,并规定了特殊的操作程序来避免或尽量减小这种危害。
规范的微生物学操作技术是实验室安全的基础,而专门的实验设备仅仅是一种补充,绝不能替代正确的操作规范。
下面列出了一些最重要的概念。
进入规定
1、在处理危险度2级或更高危险度级别的微生物时,在实验室门上应标有国际通用的生物危害警告标志(图1)。

2、只有经批准的人员方可进入实验室工作区域。

3、实验室的门应保持关闭。

4、儿童不应被批准或允许进入实验室工作区域。

5、进入动物房应当经过特别批准。

6、与实验室工作无关的动物不得带入实验室。
人员防护
1、在实验室工作时,任何时候都必须穿着连体衣、隔离服或工作服。

2、在进行可能直接或意外接触到血液、体液以及其他具有潜在感染性的材料或感染性动物的操作时,应戴上合适的手套。
手套用完后,应先消毒再摘除,随后必须洗手。

9 实验室生物安全手册
3、在处理完感染性实验材料和动物后,以及在离开实验室工作区域前,都必须洗手。

4、为了防止眼睛或面部受到泼溅物、碰撞物或人工紫外线辐射的伤害,必须戴安全眼镜、 面罩(面具)或其他防护设备。

5、严禁穿着实验室防护服离开实验室,(如去餐厅、咖啡厅、办公室、图书馆、员工休息 室和卫生间)。

6、不得在实验室内穿露脚趾的鞋子。

7、禁止在实验室工作区域进食、饮水、吸烟、化妆和处理隐形眼镜。

8、禁止在实验室工作区域储存食品和饮料。

9、在实验室内用过的防护服不得和日常服装放在同一柜子内。
图1张贴于实验室门上的生物危害警告标志 操作规范
1、严禁用口吸移液管。

2、严禁将实验材料置于口内。
严禁舔标签。

3、所有的技术操作要按尽量减少气溶胶和微小液滴形成的方式来进行。

4、应限制使用皮下注射针头和注射器。
除了进行肠道外注射或抽取实验动物体液,皮下注射针头和注射器不能用于替代移液管或用作其他用途。

5、出现溢出、事故以及明显或可能暴露于感染性物质时,必须向实验室主管报告。
实验室应保存这些事件或事故的书面报告。

6、必须制订关于如何处理溢出物的书面操作程序,并予以遵守执行。
10 第3章基础实验室——一级和二级生物安全水平
7、污染的液体在排放到生活污水管道以前必须清除污染(采用化学或物理学方法)。
根据所处理的微生物因子的危险度评估结果,可能需要准备污水处理系统。

8、需要带出实验室的手写文件必须保证在实验室内没有受到污染。
实验室工作区
1、实验室应保持清洁整齐,严禁摆放和实验无关的物品。


2、发生具有潜在危害性的材料溢出以及在每天工作结束之后,都必须清除工作台面的污染。

3、所有受到污染的材料、标本和培养物在废弃或清洁再利用之前,必须清除污染。

4、在进行包装和运输时必须遵循国家和∕或国际的相关规定。

5、如果窗户可以打开,则应安装防止节肢动物进入的纱窗。
生物安全管理
1、实验室主任(对实验室直接负责的人员)负责制订和采用生物安全管理计划以及安全或操作手册。

2、实验室主管(向实验室主任汇报)应当保证提供常规的实验室安全培训。

3、要将生物安全实验室的特殊危害告知实验室人员,同时要求他们阅读生物安全或操作手册,并遵循标准的操作和规程。
实验室主管应当确保所有实验室人员都了解这些要求。
实验室内应备有可供取阅的安全或操作手册。

4、应当制订节肢动物和啮齿动物的控制方案。

5、如有必要,应为所有实验室人员提供适宜的医学评估、监测和治疗,并应妥善保存相应的医学记录。
实验室的设计和设施 在设计实验室和安排某些类型的实验工作时,对于那些可能造成安全问题的情况要加以特别关注,这些情况包括:
1、气溶胶的形成
2、处理大容量和∕或高浓度微生物
3、仪器设备过度拥挤和过多
4、啮齿动物和节肢动物的侵扰
5、未经允许人员进入实验室
6、工作流程:一些特殊标本和试剂的使用。
一级和二级生物安全水平实验室的设计实例分别见图2和图
3。
11 实验室生物安全手册 图2典型的一级生物安全水平实验室(图片由CUH2A,Princeton,NJ,USA提供) 设计特征
1、必须为实验室安全运行、清洁和维护提供足够的空间。

2、实验室墙壁、天花板和地板应当光滑、易清洁、防渗漏并耐化学品和消毒剂的腐蚀。
地板应当防滑。

3、实验台面应是防水的,并可耐消毒剂、酸、碱、有机溶剂和中等热度的作用。

4、应保证实验室内所有活动的照明,避免不必要的反光和闪光。

5、实验室器具应当坚固耐用,在实验台、生物安全柜和其他设备之间及其下面要保证有足够的空间以便进行清洁。

6、应当有足够的储存空间来摆放随时使用的物品,以免实验台和走廊内混乱。
在实验室的工作区外还应当提供另外的可长期使用的储存间。

7、应当为安全操作及储存溶剂、放射性物质、压缩气体和液化气提供足够的空间和设施。

8、在实验室的工作区外应当有存放外衣和私人物品的设施。

9、在实验室的工作区外应当有进食、饮水和休息的场所。
10、每个实验室都应有洗手池,并最好安装在出口处,尽可能用自来水。
12 第3章基础实验室——一级和二级生物安全水平 11、实验室的门应有可视窗,并达到适当的防火等级,最好能自动关闭。
12、二级生物安全水平时,应在靠近实验室的位置配备高压灭菌器或其他清除污染的工具。
13、安全系统应当包括消防、应急供电、应急淋浴以及洗眼设施。
14、应当配备具有适当装备并易于进入的急救区或急救室(见附录1)。
15、在设计新的设施时,应当考虑设置机械通风系统,以使空气向内单向流动。
如果没有机械通风系统,那么实验室窗户应当能够打开,同时应安装防虫纱窗。
16、必须为实验室提供可靠和高质量的水。
要保证实验室水源和饮用水源的供应管道之间没有交叉连接。
应当安装防止逆流装置来保护公共饮水系统。
17、要有可靠和充足的电力供应和应急照明,以保证人员安全离开实验室。
备用发电机对于保证重要设备的正常运转(如培养箱、生物安全柜、冰柜等)以及动物笼具的通风都是必要的。
18、要有可靠和充足的燃气供应。
供气设施必须得到良好维护。
19、实验室和动物房偶尔会成为某些人恶意破坏的目标。
必须考虑物理和防火安全措施。
必须使用坚固的门、纱窗以及门禁系统。
适当时还应使用其他措施来加强安全保障(见第9章)。
实验室设备 处理生物安全危害时,使用安全设施并结合规范的操作将有助于降低危险。
本节阐述了适用于所有生物安全实验室的相关设备的基本原则。
有关高级别生物安全实验室设备的要求将在相关章节中阐述。
实验室主任应咨询生物安全官员和安全委员会(如果有),确保配备足量的设备,并能正确使用。
选择设备时应符合一些基本原则,即:
1、在设计上应能阻止或限制操作人员与感染性物质间的接触
2、建筑材料应防水、耐腐蚀并符合结构要求
3、设备装配后应无毛刺、锐角以及易松动的部件
4、设备的设计、建造与安装应便于操作、易于维护、清洁、清除污染和进行质量检验。
应 尽量避免使用玻璃及其他易碎的物品。
需要详细咨询设备的性能和结构规格,以确保设施具备必要的安全特性(参见第10和第11章)。
13 实验室生物安全手册 图3典型的二级生物安全水平实验室(图片由CUH2A,Princeton,NJ,USA提供)。
在生物安全柜中进行可能发生气溶胶的操作程序。
门保持关闭并贴上适当的危险标志。
潜在被污染的废弃物同普通废弃物隔开。
基本生物安全设备
1、移液辅助器——避免用口吸的方式移液。
有不同设计的多种产品可供使用。

2、生物安全柜,在以下情况使用: ——处理感染性物质;如果使用密封的安全离心杯,并在生物安全柜内装样、取样,则这类材料可在开放实验室离心 ——空气传播感染的危险增大时——进行极有可能产生气溶胶的操作时(包括离心、研磨、混匀、剧烈摇动、超声破碎、 打开内部压力和周围环境压力不同的盛放有感染性物质的容器、动物鼻腔接种以及从动物或卵胚采集感染性组织)。

3、一次性塑料接种环,也可在生物安全柜内使用电加热接种环,以减少生成气溶胶。

4、螺口盖试管及瓶子。
14 第3章基础实验室——一级和二级生物安全水平
5、用于清除感染性材料污染的高压灭菌器或其他适当工具。

6、一次性巴斯德塑料移液管,尽量避免使用玻璃制品。

7、在投入使用前,像高压灭菌器和生物安全柜等设备必须用正确方法进行验收。
应参照生产商的说明书定期检测(见第7章)。
健康和医学监测 主管机构有责任通过实验室主任来确保实验室全体工作人员接受适当的健康监测。
监测的目的是监控职业获得性疾病。
为达到这些目的,应进行如下工作:
1、根据需要提供主动或被动免疫(见附录2)
2、促进实验室感染的早期检测
3、应禁止高度易感人群(如孕妇或免疫损伤人员)在高危险实验室中工作
4、提供有效的个体防护装备和方法。
在一级生物安全水平操作微生物的实验室工作人员的监测指南 历史证据表明,在一级生物安全水平操作的微生物不太可能引起人类疾病或兽医学意义的动物疾病。
但理想的做法是,所有实验室工作人员应进行上岗前的体检,并记录其病史。
疾病和实验室意外事故应迅速报告,所有工作人员都应意识到应用规范的实验室操作技术的重要性。
在二级生物安全水平操作微生物的实验室工作人员的监测指南
1、必须有录用前或上岗前的体检。
记录个人病史,并进行一次有目的的职业健康评估。


2、实验室管理人员要保存工作人员的疾病和缺勤记录。

3、育龄期妇女应知道某些微生物(如风疹病毒)的职业暴露对未出生孩子的危害。
保护胎儿的正确措施因妇女可能接触的微生物而异。
培训 人为的失误和不规范的操作会极大地影响所采取的安全措施对实验室人员的防护效果。
因此,熟悉如何识别与控制实验室危害的、有安全意识的工作人员,是预防实验室感染、差错和事故的关键。
基于这一原因,不断地进行安全措施方面的在职培训是非常必要的。
一个有效的安全规程首先始于实验室管理者,管理者应确保将安全的实验室操作及程序融合到工作人员的基本培训中。
安全措施方面的培训是新工作人员岗前培训的有机组成部分,应向工作人员介绍生物安全操作规范和实验室操作指南,包括安全手册或操作手册。
应采用诸如签名传阅的方法,来确保工作人员阅读并理解了这些规程。
实验室主管在对属下工作人员进行规范性实验室操作技术培训时起关键作用,生物安全官员可以帮助进行人员培训并研制教具和教案(参见第21章)。
人员培训的内容应始终包括如何采用安全的方法来进行下列所有实验室工作人员都会经常遇到的高危操作,包括:
1、吸入危险(气溶胶产物),如使用接种环、划线接种琼脂平板、移液、制作涂片、打开培养物、采集血液/血清标本、离心等
2、食入危险,如处理标本、涂片以及培养物
3、在使用注射器和针头时刺伤皮肤的危险
4、处理动物时被咬伤、抓伤
5、处理血液以及其他有潜在病理学危害的材料
6、感染性材料的清除污染和处理。
15 实验室生物安全手册 废弃物处理 废弃物是指将要丢弃的所有物品。
在实验室内,废弃物最终的处理方式与其污染被清除的情况是紧密相关的。
对于日常用品而言,很少有污染材料需要真正清除出实验室或销毁。
大多数的玻璃器皿、仪器以及实验服都可以重复或再使用。
废弃物处理的首要原则是所有感染性材料必须在实验室内清除污染、高压灭菌或焚烧。
用以处理潜在感染性微生物或动物组织的所有的实验室物品,在被丢弃前应考虑的主要问题有:
1、是否已采取规定程序对这些物品进行了有效的清除污染或消毒?
2、如果没有,他们是否以规定的方式包裹,以便就地焚烧或运送到其他有焚烧设施的地方进行处理?
3、丢弃已清除污染的物品时,是否会对直接参与丢弃的人员,或在设施外可能接触到丢弃物的人员造成任何潜在的生物学或其他方面的危害? 清除污染 高压蒸汽灭菌是清除污染时的首选方法。
需要清除污染并丢弃的物品应装在容器中(如根据内容物是否需要进行高压灭菌和/或焚烧而采用不同颜色标记的可以高压灭菌的塑料袋)。
也可采用其他可以除去和/或杀灭微生物的替代方法(详见第14章)。
污染性材料和废弃物的处理和丢弃程序 要对感染性物质及其包装物进行鉴别并分别进行处理,相关工作要遵守国家和国际规定。
废弃物可以分成以下几类:
1、可重复或再使用,或按普通“家庭”废弃物丢弃的非污染(非感染性)废弃物
2、污染(感染性)锐器——皮下注射用针头、手术刀、刀子及破碎玻璃;这些废弃物应收集在带盖的不易刺破的容器内,并按感染性物质处理
3、通过高压灭菌和清洗来清除污染后重复或再使用的污染材料
4、高压灭菌后丢弃的污染材料
5、直接焚烧的污染材料。
锐器 皮下注射针头用过后不应再重复使用,包括不能从注射器上取下、回套针头护套、截断等,应将其完整地置于盛放锐器的一次性容器中。
单独使用或带针头使用的一次性注射器应放在盛放锐器的一次性容器内焚烧,如需要可先高压灭菌。
盛放锐器的一次性容器必须是不易刺破的,而且不能将容器装得过满。
当达到容量的四分之三时,应将其放入“感染性废弃物”的容器中进行焚烧,如果实验室规程需要,可以先进行高压灭菌处理。
盛放锐器的一次性容器绝对不能丢弃于垃圾场。
高压灭菌后重复使用的污染(有潜在感染性)材料 任何高压灭菌后重复使用的污染(有潜在感染性)材料不应事先清洗,任何必要的清洗、修复必须在高压灭菌或消毒后进行。
16 第3章基础实验室——一级和二级生物安全水平 废弃的污染(有潜在感染性)材料 除了锐器按上面的方法进行处理以外,所有其他污染(有潜在感染性)材料在丢弃前应放置在防渗漏的容器(如有颜色标记的可高压灭菌塑料袋)中高压灭菌。
高压灭菌后,物品可以放在运输容器中运送至焚烧炉。
如果可能,即使在清除污染后,卫生保健单位的废弃物也不应丢弃到垃圾场。
如果实验室中配有焚烧炉,则可以免去高压灭菌:污染材料应放在指定的容器(如有颜色标记的袋子)内直接运送到焚烧炉中。
可重复使用的运输容器应是防渗漏的,有密闭的盖子。
这些容器在送回实验室再次使用前,应进行消毒清洁。
应在每个工作台上放置盛放废弃物的容器、盘子或广口瓶,最好是不易破碎的容器(如塑料制品)。
当使用消毒剂时,应使废弃物充分接触消毒剂(即不能有气泡阻隔),并根据所使用消毒剂的不同(见第14章)保持适当接触时间。
盛放废弃物的容器在重新使用前应高压灭菌并清洗。
污染材料的焚烧必须得到公共卫生、环保部门以及实验室生物安全官员的批准(见第14章中“焚烧”部分)。
化学品、火、电、辐射以及仪器设备安全 化学品、火、电或辐射事故可以间接导致病原微生物屏障系统的破坏。
因此,所有微生物实验室在这些方面必须坚持很高的安全标准。
国家或地方的主管部门通常会制订相关的法规和条例,必要时可以从他们那里寻求帮助。
在本手册的第六部分(第17和第18章)将更详细地讨论化学品、火、电及辐射的危害。
有关安全设施的其他资料参见第11章。
17 第4章防护实验室—— 三级生物安全水平 三级生物安全水平的防护实验室是为处理危险度3级微生物和大容量或高浓度的、具有高度气溶胶扩散危险的危险度2级微生物的工作而设计的。
三级生物安全水平需要比一级和二级生物安全水平的基础实验室(见第3章)更严格的操作和安全程序。
在本章中所列出的指标是在一级和二级生物安全水平的基础实验室的标准之上所需增添的部分,因此三级生物安全水平的防护实验室首先必须应用基础实验室的指标。
主要的增添部分和修改为:
1、操作规范
2、实验室设计和设施
3、健康和医学监测。
三级生物安全实验室应在国家或其他有关的卫生主管部门登记或列入名单。
操作规范 除下列修改以外,应采用一级和二级生物安全水平的基础实验室的操作规范:
1、张贴在实验室入口门上的国际生物危害警告标志(见图1)应注明生物安全级别以及管理实验室出入的负责人姓名,并说明进入该区域的所有特殊条件,如免疫接种状况。

2、实验室防护服必须是正面不开口的或反背式的隔离衣、清洁服、连体服、带帽的隔离衣,必要时穿着鞋套或专用鞋。
前系扣式的标准实验服不适用,因为不能完全罩住前臂。
实验室防护服不能在实验室外穿着,且必须在清除污染后再清洗。
当操作某些微生物因子时(如农业或动物感染性因子),可以允许脱下日常服装换上专用的实验服。

3、开启各种潜在感染性物质的操作均必须在生物安全柜或其他基本防护设施(参见第10章)中进行。

4、有些实验室操作,或在进行感染了某些病原体的动物操作时,必须配备呼吸防护装备(见第11章)。
实验室的设计和设施 除下列修改以外,应采用一级和二级生物安全水平的基础实验室的设计和设施:
1、实验室应与同一建筑内自由活动区域分隔开,具体可将实验室置于走廊的盲端,或设隔离区和隔离门,或经缓冲间(即双门通过间或二级生物安全水平的基础实验室)进入。
缓冲间是一个在实验室和邻近空间保持压差的专门区域,其中应设有分别放置洁净衣服和脏衣服的设施,而且也可能需要有淋浴设施。

2、缓冲间的门可自动关闭且互锁,以确保某一时间只有一扇门是开着的。
应当配备能击碎的面板供紧急撤离时使用。

3、实验室的墙面、地面和天花板必须防水,并易于清洁。
所有表面的开口(如管道通过处) 18 第4章防护实验室——三级生物安全水平 必须密封以便于清除房间污染。

4、为了便于清除污染,实验室应密封。
需建造空气管道通风系统以进行气体消毒。

5、窗户应关闭、密封、防碎。

6、在每个出口附近安装不需用手控制的洗手池。

7、必须建立可使空气定向流动的可控通风系统。
应安装直观的监测系统,以便工作人员可 以随时确保实验室内维持正确的定向气流,该监测系统可带也可不带警报系统。

8、在构建通风系统时,应保证从三级生物安全实验室内所排出的空气不会逆流至该建筑物 内的其他区域。
空气经高效空气过滤器(high-efficiencyparticulateairfilters,HEPA过滤器)过滤、更新后,可在实验室内再循环使用。
当实验室空气(来自生物安全柜的除外)排出到建筑物以外时,必须在远离该建筑及进气口的地方扩散。
根据所操作的微生物因子不同,空气可以经HEPA过滤器过滤后排放。
可以安装取暖、通风和空调(HVAC)控制系统来防止实验室出现持续正压。
应考虑安装视听警报器,向工作人员发出HVAC系统故障信号。

9、所有的HEPA过滤器必须安装成可以进行气体消毒和检测的方式。
10、生物安全柜的安装位置应远离人员活动区,且避开门和通风系统的交叉区(见第10章)。
11、从Ⅰ级和Ⅱ级生物安全柜(见第10章)排出的空气,在通过HEPA过滤器后排出时,必须避免干扰安全柜的空气平衡以及建筑物排风系统。
12、防护实验室中应配置用于污染废弃物消毒的高压灭菌器。
如果感染性废弃物需运出实验室处理,则必须根据国家或国际的相应规定,密封于不易破裂的、防渗漏的容器中。
13、供水管必须安装防逆流装置。
真空管道应采用装有液体消毒剂的防气阀和HEPA过滤器或相当产品进行保护。
备用真空泵也应用防气阀和过滤器进行适当保护。
14、三级生物安全水平的防护实验室,其设施设计和操作规范应予存档。
三级生物安全水平实验室设计的实例见图
4。
实验室设备 在三级生物安全水平实验室中选择设备[包括生物安全柜(见第10章)等]的原则,与二级生物安全水平的基础实验室一样。
但在三级生物安全水平,所有和感染性物质有关的操作均需在生物安全柜或其他基本防护设施中进行。
像离心机等需要另外配置防护用附件(如安全离心桶或防护转子)的仪器需要进行特别考虑。
有些离心机或其他设备(如用于感染性细胞的分选仪器)可能需要在局部另外安装带有HEPA过滤器的排风系统以达到有效的防护效果。
健康和医学监测 一级和二级生物安全水平的基础实验室的健康和医学监测的目的也适用于三级生物安全水平的防护实验室,但需作如下修改:
1、对在三级生物安全水平的防护实验室内工作的所有人员,要强制进行医学检查。
内容包括一份详细的病史记录和针对具体职业的体检报告。

2、临床检查合格后,给受检者配发一个医疗联系卡(如图5所示),说明他或她受雇于三级生物安全水平的防护实验室。
卡片上应有持卡者的照片,卡片应制成钱包大小,并由持卡者随身携带。
所填写的联系人姓名需经所在机构同意,应包括实验室主任、医学顾问和/或生物安全官员。
19 实验室生物安全手册 图4典型的三级生物安全水平实验室(图片由CUH2A,Princeton,NJ,USA提供)。
实验室与公共通道分开并通过缓冲间(双门入口或二级生物安全水平的基础实验室)或气锁室进入。
处理废弃物前,在实验室内先进行高压灭菌以清除污染。
应有非手控的水槽。
形成向内气流而且涉及感染性材料的全部工作应在生物安全柜中进行。
20
A、卡片正面第4章防护实验室——三级生物安全水平 疾病监测卡姓名 持卡者照片 致工作人员:由本人持有此卡片。
当出现不能解释的发热病症时,将该卡片交给医生,并按所列出的顺序通知下列人员中的某一位。
医师单位电话: 家庭电话: 医师单位电话: 家庭电话:
B、卡片反面 致医生: 持该卡者在 工作,工作环境中存在致病性 病毒、立克次体、细菌、原生动物或寄生虫。
当出现不 能解释的发热病症时,请与单位联系,以了解该工作人 员可能接触的致病因子的相关信息。
实验室名称: 地址: 电话:
图5医疗联系卡的推荐样式 21 第5章最高防护实验室—— 四级生物安全水平 四级生物安全水平的最高防护实验室是为进行与危险度4级微生物相关的工作而设计的。
这种实验室在建设和投入使用前,应充分咨询有运作类似设施经验的机构。
四级生物安全水平的最高防护实验室的运作应在国家或其他有关的卫生主管机构的管理下进行。
下列资料仅作为介绍性材料,有关四级生物安全水平实验室发展的实质性工作,应与WHO的生物安全规划处1联系相关资料。
操作规范 除下列修改以外,应采用三级生物安全水平的操作规范:
1、实行双人工作制,任何情况下严禁任何人单独在实验室内工作。
这一点在防护服型四级生物安全水平实验室中工作时尤其重要。

2、在进入实验室之前以及离开实验室时,要求更换全部衣服和鞋子。

3、工作人员要接受人员受伤或疾病状态下紧急撤离程序的培训。

4、在四级生物安全水平的最高防护实验室中的工作人员与实验室外面的支持人员之间,必须建立常规情况和紧急情况下的联系方法。
实验室的设计和设施 三级生物安全水平的防护实验室的要求也适用于四级生物安全水平的最高防护实验室,但需增加如下几点:
1、基本防护。
必须配备由下列之一或几种组合而成的、有效的基本防护系统。
——Ⅲ级生物安全柜型实验室:在进入有Ⅲ级生物安全柜的房间(安全柜房间)前,要先通过至少有两道门的通道。
在该类实验室结构中,由Ⅲ级生物安全柜来提供基本防护。
实验室必须配备带有内外更衣间的个人淋浴室。
对于不能从更衣室携带进出安全柜型实验室的材料、物品,应通过双门结构的高压灭菌器或熏蒸室送入。
只有在外门安全锁闭后,实验室内的工作人员才可以打开内门取出物品。
高压灭菌器或熏蒸室的门采用互锁结构,除非高压灭菌器运行了一个灭菌循环,或已清除熏蒸室的污染,否则外门不能打开(见第10章)。
——防护服型实验室:自带呼吸设备的防护服型实验室,在设计和设施上与配备Ⅲ级生物安全柜的四级生物安全水平实验室有明显不同。
防护服型实验室的房间布局设计成人员可以由更衣室和清洁区直接进入操作感染性物质的区域。
必须配备清除防护服污染的淋浴室,以供人员离开实验室时使用。
还需另外配备有内外更衣室的独立 —————————— 1Biosafetyprogramme,DepartmentofCommunicableDiseaseSurveillanceandResponse,WorldHealthOrganization,20AvenueAppia,1211Geneva27,Switzerland(http://www.who.int/csr/). 22 的个人淋浴室。
进入实验室的人员需穿着一套正压的、供气经HEPA过滤的连身防护服。
防护服的空气必须由双倍用气量的独立气源系统供给,以备紧急情况下使用。
人员通过装有密封门的气锁室进入防护服型实验室。
必须为在防护服型实验室内工作的人员安装适当的报警系统,以备发生机械系统或空气供给故障时使用(见第10章)。

2、进入控制。
四级生物安全水平的最高防护实验室必须位于独立的建筑内,或是在一个安全可靠的建筑中明确划分出的区域内。
人员或物品的进出必须经过气锁室或通过系统。
人员进入时,需更换全部衣服,而离开时,在穿上自己的日常服装前应淋浴。

3、通风系统控制。
设施内应保持负压。
供风和排风均需经HEPA过滤。
Ⅲ级安全柜型实验室和防护服型实验室的通风系统有显著差异: ——Ⅲ级安全柜型实验室:通入Ⅲ级生物安全柜的气体可以来自室内,并经过安装在生物安全柜上的HEPA过滤器,或者由供风系统直接提供。
从Ⅲ级生物安全柜内排出的气体在排到室外前需经两个HEPA过滤器过滤。
工作中,安全柜内相对于周围环境应始终保持负压。
应为安全柜型实验室安装专用的直排式通风系统。
——防护服型实验室:需要配备专用的房间供风和排风系统。
通风系统中的供风和排风部分相互平衡,以在实验室内产生由最小危险区流向最大潜在危险区的定向气流。
应配备更强的排风扇,以确保设施内始终处于负压。
必须监测防护服型实验室内部不同区域之间及实验室与毗连区域间的压力差。
必须监测通风系统中供风和排风部分的气流,同时安装适宜的控制系统,以防止防护服型实验室压力上升。
供风经HEPA过滤后输送至防护服型实验室、用于清除污染的浴室以及用于清除污染的气锁室或传递室内。
防护服型实验室的排风必须通过两个串连的HEPA过滤器过滤后释放至室外,或者在经过两个HEPA过滤器过滤后循环使用,但仅限于防护服型实验室内。
在任何情况下,四级生物安全水平实验室所排出的气体均不能循环至其他区域。
如果选择在防护服型实验室内循环使用空气,那么在操作中要极度谨慎,必须要考虑所进行研究的类型、在防护服型实验室中所使用的仪器、化学品及其他材料,以及研究中所使用动物的种类。
所有的HEPA过滤器必须每年进行检查、认证。
HEPA过滤器支架的设计使得过滤器在拆除前可以原地清除污染。
也可以将过滤器装入密封的、气密的原装容器中以备随后进行灭菌和∕或焚烧处理。

4、污水的净化消毒。
所有源自防护服型实验室、用于清除污染的传递间、用于清除污染的浴室或Ⅲ级生物安全柜的污水,在最终排往下水道之前,必须经过净化消毒处理。
首选加热消毒(高压灭菌)法。
污水在排出前,还需将pH值调至中性。
个人淋浴室和卫生间的污水可以不经任何处理直接排到下水道中。

5、废弃物和用过物品的灭菌。
实验室内必须配备双门、传递型高压灭菌器。
对于不能进行蒸汽灭菌的仪器、物品,应提供其他清除污染的方法。

6、必须要有供标本、实验用品以及动物进入的气锁室。

7、必须配备应急电源和专用供电线路。

8、必须安装安全防护排水管。
由于安全柜型或防护服型四级生物安全设施在工程、设计及结构方面的高度复杂性,这里没有给出此类设施的代表性图片。
因为四级生物安全水平实验室中工作的高度复杂性,应单独制订详细的工作手册,并在培训中 23 实验室生物安全手册进行检查。
此外还应制订应急方案(见第13章)。
在制订应急方案的准备过程中,应与国家和地方的卫生主管机构积极协作。
同时,也要包括消防、警察、定点收治医院等其他应急服务机构。
24 第6章实验动物设施 因实验或诊断目的而使用动物的实验人员要有道德上的职责,尽量照顾好动物,应尽量避免给动物带来不必要的痛苦或伤害。
同时必须为动物提供舒适、卫生的笼具和足量、卫生的食物、饮水。
实验结束时,必须以仁慈方式处死动物。
由于安全保障方面的原因,动物室应是一个独立分开的部分。
如果它与实验室毗连,则设计上应当同实验室的公共部分分开,并便于清除污染与杀灭虫害。
表4动物设施的防护水平:实验操作和安全设备汇总 危险度等级防护水平实验室操作和安全设施 1级 ABSL-1限制出入,穿戴防护服和手套 2级 ABSL-2ABSL-1的操作加:危险警告标志。
可产生气溶胶的操作应使用Ⅰ级 或Ⅱ级BSC。
废弃物和饲养笼具在清洗前先清除污染。
3级 ABSL-3ABSL-2的操作加:进入控制。
所有操作均在BSC内进行,并穿着 特殊防护服。
4级 ABSL-4ABSL-3的操作加:严格限制出入。
进入前更衣。
配备Ⅲ级BSC或 正压防护服。
离开时淋浴。
所有废弃物在清除出设施前需先清除污 染。
ABSL:动物设施生物安全水平;BSC:生物安全柜 和实验室一样,动物设施主要根据所研究微生物的危险度评估结果和危险度等级命名为一
级、二级、三级或四级动物设施生物安全水平。
关于动物实验室中使用的微生物,需要考虑的因素包括:
1、正常传播途径
2、使用的容量和浓度
3、接种途径
4、能否和以何种途径被排出。
关于动物实验室中使用的动物,需要考虑的因素包括:
1、动物的自然特性,亦即动物的攻击性和抓咬倾向性
2、自然存在的体内外寄生虫
3、易感的动物疾病
4、播散过敏原的可能性。
和对实验室的要求一样,根据动物生物安全等级,在设计特征、设备、防范措施方面的要求的严格程度也逐渐增加,表4介绍并汇总了有关的要求,其所有指标具有累加性,即高等级标准中包括低等级的标准。
25 实验室生物安全手册 动物设施——一级生物安全水平 一级生物安全水平的动物设施适用于饲养大多数经过检疫的储备实验动物(灵长类除外,关于这类动物应向国家权威机构咨询),以及专门接种了危险度1级微生物的动物。
要求应用微生物学操作技术规范(GMT)。
动物设施的主任必须制订动物操作和进入饲养场所应遵循的政策、规程和方案,为工作人员制订适宜的医学监测方案,制订并执行安全或操作手册。
动物设施——二级生物安全水平 二级生物安全水平的动物设施适用于专门接种了危险度2级微生物的动物,需要进行下列安全防护:
1、必须符合一级生物安全水平动物设施的所有要求。

2、在门及其他适宜的地方张贴生物危害警告标志(见图1)。

3、设施的设计必须易于清洁和管理。

4、门必须向内开,并可以自动关闭。

5、要有适宜的温度、通风和照明。

6、如果采用机械通风,则气流的方向必须向内。
排出的空气要排到室外,不得在建筑物内循环使用。

7、授权人员方可进入。

8、仅接纳实验用动物。

9、应制订节肢动物和啮齿类动物的控制方案。
10、如有窗户,必须是安全、抗击碎的。
如果窗户可以打开,则必须安装防节肢动物的纱网。
11、使用后,工作表面应用有效的消毒剂来清除污染(见第14章)。
12、可能产生气溶胶的工作必须使用生物安全柜(Ⅰ级或Ⅱ级)或隔离箱,隔离箱要带有专用的供气和经HEPA过滤的排气装置。
13、动物设施的现场或附近备有高压灭菌器。
14、清理动物的垫料时必须尽量减少气溶胶和灰尘的产生。
15、所有废料和垫料在丢弃前必须先清除污染。
16、尽可能限制锐利器具的使用。
锐器应始终收集在带盖的防刺破容器中,并按感染性物质处理。
17、进行高压灭菌、焚烧的物品应装在密闭容器中安全运输。
18、动物笼具在使用后必须清除污染。
19、动物尸体必须焚烧。
20、在设施内必须穿着防护服和其他装备,离去时脱下。
21、必须有洗手设施。
人员离开动物设施前必须洗手。
22、如发生伤害,无论程度轻重,必须进行适当的治疗,且要报告并记录。
23、禁止在设施内进食、饮水、吸烟和化妆。
24、所有人员必须接受适当的培训。
26 第6章实验动物设施 动物设施——三级生物安全水平 三级生物安全水平的动物设施适用于专门接种了危险度3级微生物的动物,或根据危险度评估结果来确定。
所有系统、操作和规程每年都需要重新检查及认证。
需要执行下列安全防护措施:
1、必须符合一级和二级生物安全水平动物设施的所有要求。

2、严格控制进入。

3、设施必须通过由双门入口构成的缓冲间,以便与实验室的其他部分及动物房隔开。

4、缓冲间内必须配备洗手设施。

5、缓冲间内必须配备淋浴设施。

6、必须采用机械通风,以确保连续的气流通过每个房间。
室内空气排出到室外前,必须经HEPA过滤,不得循环使用。
系统的设计必须可以防止意外逆流及动物室内出现正压。

7、在存在生物学危害的动物室内,必须在方便的位置安装高压灭菌器。
感染性废弃物在移至设施的其他区域前需高压灭菌。

8、现场应当就近备有焚烧炉,或由主管部门另作安排。

9、感染危险度3级微生物的动物的饲养笼具,必须置于隔离器或在笼具后装有通风系统排风口的房间中。
10、垫料应尽量无尘。
11、所有的防护服在洗烫前必须先清除污染。
12、窗户必须关闭、封严、抗破损。
13、工作人员应进行适当的免疫接种。
动物设施——四级生物安全水平 正常情况下,此类设施中的工作与四级生物安全水平的最高防护实验室中的工作有关,国家和地方的规章和规定必须协调以同时适用于这两种实验室。
在防护服型实验室内工作时,除了这里所说明的要求外,还应符合其他规定(见第5章)。

1、必须符合一级、二级及三级生物安全水平动物设施的所有要求。

2、严格限制进入,只有主任指定的工作人员方有权进入。

3、禁止单独工作,必须遵守双人工作制度。

4、工作人员必须已经接受过最高水平的微生物学培训,熟悉其工作中所涉及的危险以及必要的预防措施。

5、饲养感染危险度4级微生物因子的动物的区域,必须遵照四级生物安全水平的最高防护实验室的防护标准。

6、必须通过气锁缓冲室才能进入设施,气锁缓冲室的洁净侧与限制侧之间必须由更衣室、淋浴室分开。

7、进入设施时,工作人员必须脱下日常服装,并换上专用防护服。
工作结束后,必须脱下防护服进行高压灭菌,淋浴后再离去。

8、设施必须安装带有HEPA过滤器的排风系统进行通风,以确保室内负压(向内气流)。

9、通风系统必须能防止气体逆流及出现正压。
10、必须配备双门高压灭菌器来传递物品,洁净端在防护室外的房间内。
27 实验室生物安全手册11、必须配备传递气锁舱以供传递不能高压灭菌的物品,其洁净端在防护室外的房间内。
12、在进行感染危险度4级微生物的动物的操作时,均必须在四级生物安全水平的最高防护 实验室中进行。
13、所有动物必须饲养在隔离器内。
14、所有垫料和废弃物在清除出设施前必须经高压灭菌处理。
15、工作人员必须进行医学监测。
无脊椎动物 和脊椎动物一样,动物设施的生物安全等级由所研究的或自然存在的微生物的危险度等级决定,或根据危险度评估结果来确定。
对于某些节肢动物,尤其是飞行昆虫,必须另外采取如下的预防措施:
1、已感染和未感染的无脊椎动物应分开房间饲养。

2、房间能密闭进行熏蒸消毒。

3、备有喷雾型杀虫剂。

4、应配备制冷设施,以备必要时降低无脊椎动物的活动性。

5、进入设施的缓冲间内应安装捕虫器,并在门上安装防节肢动物的纱网。

6、所有通风管道和可开启的窗户均要安装防节肢动物的纱网。

7、水槽和排水管上的存水弯管内不能干涸。

8、所有废弃物应高压灭菌,因为对于某些无脊椎动物,任何消毒剂均不能将其杀死。

9、对会飞、爬、跳跃的节肢动物的幼虫和成虫应坚持计数检查。
10、放置蜱螨的容器应竖立置于油碟中。
11、已感染或可能感染的飞行昆虫必须收集在有双层网的笼子中。
12、必须在生物安全柜或隔离箱中操作已感染或可能感染的节肢动物。
13、已感染或可能感染的节肢动物可以在冷却盘上操作。
详细资料见参考文献3~
6。
28 第7章实验室∕动物设施试运行指南 实验室∕动物设施的试运行可以定义为:对已经完成安装、检查、功能测试的指定实验室的结构部分、系统和∕或系统的组成部分所进行的系统性检查,然后形成文件,证明其符合国家或国际标准。
试运行合格的要求根据每一个建筑系统的设计标准和设计功能的不同而不同。
换句话说,那些指定达到1~4级不同生物安全水平的实验室,其试运行要求也可能各有不同,并逐渐变得复杂。
地质断层带以及极端热、冷或潮湿等地理和气候条件也可能影响实验室的设计,并因此影响试运行要求。
在完成试运行以后,有关结构部分和支持系统应能满足可正常预期的、各种不同的操作条件和故障模式,这样方能得到批准。
应尽早确立试运行程序和接受标准,最好是在建造或改建计划的规划阶段就确立好。
在计划早期确认了试运行程序后,建筑师、工程师、安全和卫生人员以及实验室最终用户就能了解特定实验室的性能要求,并为实验室和∕或动物设施的性能指标设定统一的期望值。
试运行程序为实验室所在机构和周围社区提供一个高度可信的保证,即实验室的结构、电力、机械和管道系统、防护和净化系统以及安全保障和警报系统将按设计要求运行,可以确保对特定实验室或动物设施中所操作的所有潜在危险性微生物提供有效的防护。
试运行工作通常在实验室或动物设施的项目计划阶段就开始,并贯穿于整个施工过程和随后的保修期。
保修期通常在设施起用后持续一年。
一般推荐那些与参与该实验室设施的建筑和设计的建筑工程公司无关的单位作为试运行机构。
试运行机构作为实验室建造或改建单位的支持者,可以认为是设计队伍中的成员;他们必须在计划早期参与工作。
某些情况下,实验室所在单位也可以担任自己实验室的试运行机构。
对于更为复杂的实验室设施(三级或四级生物安全水平),实验室所在机构可能希望从外面聘请那些对试运行复杂生物安全实验室和动物设施方面具有成功经验的试运行机构。
在选择使用独立的试运行机构时,实验室所在机构仍然可以作为试运行队伍的一部分。
除了试运行机构以外,实验室所在机构的安全官员、项目官员、计划经理以及操作和维护工作人员代表也推荐作为试运行队伍中的成员。
下列各项虽然并非实验室系统和组成部分的全面内容,但在根据改建或建造的实验设施的防护水平来进行功能测试时,这些内容可能包括在该试运行计划中。
明显地,实际的试运行计划将反映出正在计划中的实验室的复杂性。

1、包括与远程监视和控制点相连接的建筑自动化系统
2、电子监控和检测系统
3、电子安全锁和接近装置阅读器
4、暖气、通风(送风和排风)和空调(HVAC)系统
5、高效空气(HEPA)过滤系统
6、HEPA净化系统
7、HVAC和排风系统控制以及互锁控制
8、密封隔离调节阀
9、实验室制冷系统10、锅炉和蒸汽系统 29 实验室生物安全手册 11、火情探测、扑灭和警报系统12、市政水回流阻止器13、水处理系统(亦即反渗透蒸馏水)14、废水处理和中和系统15、管道排水引流系统16、化学除污系统17、医学实验室供气系统18、呼吸供气系统19、仪器设备供气系统20、实验室和支持区域不同级别压力差的验证21、局域网(LAN)和计算机数据系统22、正常电源系统23、应急电源系统24、不间断电源系统25、应急照明系统26、照明固定装置的穿透密封27、电和机械设施的穿透密封28、电话系统29、气锁门互锁控制30、气密门密封31、窗户和可视面板的穿透密封32、屏障传递口穿透33、结构完整性查核:混凝土地板、墙及天花板34、隔离涂层的查核:地板、墙及天花板35、BSL4防护外壳的加压和隔离功能36、生物安全柜37、高压灭菌器38、液氮系统和警报器39、渗水监测系统(例如流入防护区)40、净化淋浴和化学添加剂系统41、笼具的洗涤和中和系统42、废弃物处理。
30 第8章实验室∕动物设施认证指南 实验室是一个复杂而动态的环境。
当今的生物医学研究和临床实验室必须能够快速适应不断发展的公共卫生需要和压力。
一个典型的例子为,实验室需要调整重点以应付新出现的或重新出现的传染性疾病的挑战。
为了确保这些动态实验室的环境能适应并维持在适当和安全的状态,所有生物学研究实验室和临床实验室都应该定期进行“认证”。
实验室认证工作有助于确保:
1、采用了正确的工程控制并能按设计正常运行
2、适当的现场和规章的专门管理控制到位
3、个体防护装备能满足所进行工作的要求
4、充分考虑对废弃物和已用过材料的清除污染,适当的废弃物管理程序到位
5、包括物理、电和化学安全的常规实验室安全程序到位。
实验室认证与实验室试运行工作(第7章)在一些重要方面均有不同。
实验室认证是对实验室内部的所有安全特征和过程(工程控制、个体防护装备以及管理控制)进行系统性检查。
对生物安全操作和规程也要进行检查。
实验室认证应定期进行,是一种不断进行的保证质量和安全的活动。
受过充分培训的安全和卫生或生物安全专业人员可以进行实验室认证工作。
实验室所在机构也可以雇用一些人员,他们有认证程序所需要的熟练的审核、考察和检查(这些名词术语可互用)的技能。
但实验室所在机构也可以考虑或可能被要求让第三方来进行认证工作。
生物医学研究实验室机构和临床实验室机构可以制订各种检查表格,以利于确保认证过程的一致性。
这些表格应该有足够的灵活性,以适应不同实验室结构和程序上的差异,这些实验室需要在同一时间在实验室所在机构内部用统一的方法进行各种类型的工作。
必须注意的是,只有经过适当培训的工作人员才允许使用这些表格,以使这些表格不会用来替代可靠的生物安全专业评估。
表5~表7列出了这样一些表格的例子。
检查结果应与实验室人员和管理者一起讨论。
对于在检查过程中发现的所有不足之处,实验室应指定专人负责采取改正措施。
在所有的不足之处妥善处理之后,实验室认证才算完成,实验室才能允许运行。
四级生物安全水平实验室操作的复杂性超出了本手册的范围。
有关这方面的详细资料,请与世界卫生组织的生物安全规划处1联络(见附录3)。
—————————— 1WHOBiosafetyprogramme,DepartmentofCommunicableDiseaseSurveillanceandResponse,WorldHealthOrganization,20AvenueAppia,1211Geneva27,Switzerland(http://www.who.int/csr/). 31 实验室生物安全手册 表5基础实验室——一级生物安全水平:实验室安全检查 地点 日期 实验室管理人员 检查项目(输入检查日期) 是 实验室 适当的警示标志:紫外线、激光、放射性物质等………………………………………………□ 供取阅并遵照执行的生物安全指南………□ 实验室仪器正确标记(生物危害性、放射性、有毒等)……………………………………□ 实验室设计设计易于清洁……………………………………□房间的紫外灯安装互锁开关……………………□所有架子都固定…………………………………□ 实验台面防水,能耐酸、碱、有机溶剂和耐热………………………………………………□ 提供足够的照明…………………………………□有足够的储存空间并适当使用…………………□ 气瓶所有气瓶均固定…………………………………□储备气瓶均套上安全帽…………………………□ 窒息性气体和有毒气体的气瓶只置于通风房间………………………………………………□ 有多余气瓶或空的气瓶…………………………□ 化学品易燃物品储存在易燃物品专用储存柜中………□ 过氧化物记录两组日期(收到和打开的日期)……………………………………………□ 化学品之间正确隔开……………………………□危害性化学品储存在目视水平线上方…………□化学品放在地板上………………………………□化学品容器敞口放置……………………………□所有溶液均正确加以标记………………………□使用水银温度计…………………………………□ 否不适用 备注 生物安全水平:□□附上适当的生物安全检查表□□ □□ □□□□□□ □□□□□□ □□□□ □□□□ □□ □□□□□□□□□□□□□□ 32 第8章实验室∕动物设施认证指南 检查项目(输入检查日期) 是 冰箱∕冰柜∕冷库有食物……………………………………………□易燃物品置于防爆∕安全装备中………………□ 致癌性、放射性和∕或生物危害性物质的包装外有标签………………………………………□ 冷库有紧急通道…………………………………□ 电器存在延长线路……………………………………□插座接地,极性正确……………………………□在洗涤槽旁、淋浴器下方等处接线……………□仪器电线有磨损或损坏…………………………□超载的插座或接线板……………………………□电源接线板架设在地板上………………………□线路有合适的保险丝……………………………□靠近水源的插座符合地方规定…………………□电源线有接地……………………………………□便携式空间加热器………………………………□ 个体防护装备实验室内有洗眼设施……………………………□有安全淋浴设施…………………………………□ 有个体防护装备(手套、隔离衣、护目镜等)……………………………………………□ 操作者正确着装…………………………………□ 未穿实验外套、隔离衣、工作服、手套和其他个体防护服离开实验室………………………□ 有低温保存的个体防护装备……………………□ 废弃物处理废弃物不适当处理的证据………………………□废弃物隔离放置在正确的容器中………………□ 化学品废弃物的容器标注名称和日期并保持关闭………………………………………………□ 化学品废弃物的容器适当处理并储存…………□正确使用和处理盛放锐器的容器………………□地板上没有垃圾…………………………………□实验室内张贴废弃物处理程序…………………□ 否不适用 □□□□ □□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□ □□□□ □□□□ □□□□ □□□□□□□□□□ 33 备注 实验室生物安全手册 检查项目(输入检查日期) 是 有职业保健和安全方案危害信息的交流…………………………………□呼吸保护…………………………………………□听力保护…………………………………………□甲醛监测…………………………………………□环氧乙烷监测……………………………………□麻醉性气体监测…………………………………□ 一般工程控制 实验室相对于普通地区、走廊及办公区为负压………………………………………………□ 洗涤槽或排水槽用作排风口……………………□有洗手池…………………………………………□暴露的机器零件(滑轮、齿轮)………………□ 实验室工作台上的真空管路装有过滤器和防泄阀………………………………………………□ 供水系统存在逆流危险…………………………□蒸馏水系统状况良好……………………………□积极有效的虫害控制计划………………………□ 一般操作及规程食品储存在实验室外…………………………□ 微波炉上显著标记“不得用于处理食品,仅供实验使用”…………………………………□ 在实验室内进食、饮水、吸烟和/或化妆………□ 压力玻璃容器捆扎或加以防护(如使用真空气阀)……………………………………………□ 禁止用嘴吸液……………………………………□有机械吸液装置可供使用………………………□实验室防护服与日常服装分开存放……………□ 普通实验室维护玻璃容器存放在地板上…………………………□差错危险明显……………………………………□工作表面有洁净吸收垫…………………………□ 破碎玻璃器皿用机械方法处理(扫帚和簸箕、钳子等)………………………………………□ 否不适用 □□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□ □□□□□□□□ □□ □□□□ □□□□□□□□ □□□□□□ □□ 备注 34 第8章实验室∕动物设施认证指南 检查项目(输入检查日期) 是 防火喷水龙头可以移动,无阻塞……………………□墙壁、天花板、地板等有穿透开口………………□线路或管道从门的开口穿过……………………□实验室过道至少宽1m…………………………□在管道系统或灯固定架上有物品存放…………□实验室中储存了过量易燃物品…………………□ 可加热恒温浴装置有水位过低和过热断电保护………………□用不可燃物质制造………………………………□ 否不适用 □□□□□□□□□□□□ □□□□ 不适用 安全检查员签字: 完成检查日期: 35 实验室生物安全手册 表6基础实验室——二级生物安全水平:实验室安全检查。
此表与一级生物安全水平实验室安全检查表一同使用。
地点 日期 实验室管理人员 检查项目(输入检查日期) 是 生物安全柜(BSC)去年进行了认证………………………………□ 每次操作前后均用适当的消毒剂擦拭BSC表面……………………………………………□ 前格栅和排风过滤器无阻塞…………………□安全柜内使用明火……………………………□真空管道有内置过滤器和消毒防气阀………□房间气流及安放位置对BSC有影响……………□当可能生成气溶胶时使用BSC…………………□ 实验室只有得到授权的人员方可进入………………□只有告知了所有潜在危险的人员才能进入…□在实验室门上张贴专门的生物危害标志……□·使用现行、正确的标志……………………□·标志清晰,外表无破损……………………□所有门保持关闭………………………………□ 清除污染专门针对所使用的微生物清除污染…………□ 所有涉及感染性材料的溢出和意外事件均向实验室主管报告……………………………□ 在清理溢出物时使用适当的清除污染剂……□ 在每次操作前后、每天以及发生溢出之后,均清除工作表面的污染………………………□ 污染废弃物的处理正确使用感染性废弃物的容器………………□容器装得过满…………………………………□容器正确标记并关闭…………………………□ 培养物及其他受控制的废弃物在丢弃前正确清除了污染…………………………………□ 在实验室外清除污染的材料按照当地规章和规定采用封闭、耐用、防漏的容器运输……□ 否不适用备注 日期:□□位置: 商标:□□类型:□□序列号:□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□ □□ □□□□ □□ □□□□□□ □□ □□ 36 第8章实验室∕动物设施认证指南 检查项目(输入检查日期) 是否不适用 混合性废弃物在按化学和放射性废弃物一样处理之前先进行生物学净化处理…………□□□ 个体防护 提醒实验室人员对所处理的微生物因子进行相应的免疫接种∕检查……………………□□□ 联系适当的医学机构对职业暴露进行医学评估、监测和治疗……………………………□□□ 操作感染性材料或污染仪器时戴手套………□□□在BSC外面处理感染性材料时进行面部保护…□□□ 摘除手套之后、操作完感染性微生物因子之后以及在离开实验室之前洗手………………□□□ 有可以用于急救的抗菌药……………………□□□ 操作 在可能生成感染性气溶胶或发生泼溅时使用BSC…………………………………………□□□ 制订并采用生物安全手册……………………□□□ 工作人员阅读、复习关于操作和规程的说明(包括安全手册和操作手册)并遵照执行(所有工作人员每年进行一次)……………□□□ 按规程操作,以减少生成气溶胶或发生沷□□□溅…………………………………………… 操作感染性微生物因子时使用针头锁闭注射□□□器或一次性针头注射器……………………□□□ 只在BSC中打开离心杯和转子………………… 按照核准的运输规定采用核准的容器将感染□□□性标本运出BSC……………………………… 设施在靠近实验室出口处有洗手池……………… □□□ 备注 安全检查员签字: 完成检查日期: 37 实验室生物安全手册 表7防护实验室——三级生物安全水平:实验室安全检查。
此表与
一、二级生物安全水平的安全检查表一同使用。
地点实验室管理人员 检查项目(输入检查日期) 是 设施实验室与建筑物中的非限制区域分开………□通过配有自动关闭门的缓冲间进出实验室…□实验室内的所有穿透处均密封或可以封闭以 清除污染……………………………………□房间通过单一途径排风,并排离实验区域……□有可控的通风系统以监测气流方向…………□ 个体防护在实验室内穿着反背衣………………………□只在实验室区域穿着实验室防护服…………□洗手池为脚动、肘动或自动控制……………□ 手的保护处理感染性材料、可能污染的仪器以及工作表 面时,戴两层手套……………………………□ 呼吸保护当生物安全柜不能安全地控制气溶胶时,实验 室中的所有工作人员均要佩戴呼吸保护装置……………………………………………□ 操作在生物安全柜外面进行感染性材料的工作时, 提供黏膜保护………………………………□将与微生物因子有关的特定危害告知工作人 员……………………………………………□要求工作人员阅读所有操作和规程的说明(包 括安全手册或操作手册)并遵照执行………□工作人员每年接受对规程更改部分的知识更□ 新∕追加培训………………………………所有污染废弃物在处理之前先高压灭菌……□ 安全检查员签字: 日期 否不适用备注 □□□□□□□□□□ □□□□□□ □□ □□ □□□□□□□□□□完成检查日期: 38 第二部分 实验室生物安全保障 39 40 第9章实验室生物安全保障的概念 《实验室生物安全手册》过去一直把重点放在传统的实验室生物安全指导上。
手册强调的是微生物操作技术规范的应用;适当的防护设备;正确的实验室设计、操作和维护;以及如何通过行政管理来减少工作人员受伤或患病的危险。
在按照这些推荐意见执行时,对环境以及周围较大范围社区所造成的危险也可降到最低。
目前必须通过引入实验室生物安全保障措施来丰富上述实现生物安全的传统方法。
最近全球发生的一系列事件强调有必要保护实验室以及实验室内的材料,以免可能因故意行为而危害人类、家畜、农业或环境。
在确定一个单位的实验室生物安全保障的需要之前,必须首先理解“实验室生物安全(laboratorybiosafety)”和“实验室生物安全保障(laboratorybiosecurity)”之间的差异。
“实验室生物安全”一词用来描述那些用以防止发生病原体或毒素无意中暴露及意外释放的防护原则、技术以及实践。
“实验室生物安全保障”则是指单位和个人为防止病原体或毒素丢失、被窃、滥用、转移或有意释放而采取的安全措施。
有效的生物安全规范是实验室生物安全保障活动的根本。
通过危险度评估工作(作为实验室所在机构生物安全方案中的一个组成部分来实施),可以收集关于所使用生物体的类型、它们的物理位置、需要接触这些生物体的人员以及负责这些生物体人员的身份等信息。
这些信息可以用于评估一个单位是否拥有这样的生物材料,而这些生物材料对于那些企图不当使用它们的人具有诱惑力。
应建立国家标准来明确国家和各单位在防止标本、病原体和毒素被滥用方面应负的责任。
每个单位都必须根据本单位的需要、实验室工作的类型以及本地的情况等来制定和实施特定的实验室生物安全保障规划。
因此,实验室生物安全保障活动应能代表所在单位的不同需求,必要时应由科技主管、研究负责人、生物安全官员、实验室的科研人员、后勤保障人员、管理人员、信息技术人员以及执法机构和安全机构的人员来参与。
实验室生物安全保障措施应以对病原体和毒素负责任的综合方案为基础,其中应包括对病原体和毒素的贮存位置、进出人员资料、使用记录、设施内及设施间进行内部或外部运送的记录文件以及对材料进行任何灭活和∕或丢弃等情况的最新调查结果。
同样地,应制定一个单位的实验室生物安全保障方案来鉴别、报告、调查并纠正实验室生物安全保障工作中的违规情况,包括调查结果中不符合规定的地方。
应明确规定公共卫生和安全保障管理部门在发生违反安全保障事件时的介入程度、作用和责任。
与实验室生物安全培训不同,所有人员都应进行实验室生物安全保障培训。
通过培训可以帮助工作人员理解保护这些材料的必要性以及有关生物安全保障措施的原理,培训内容应包括复习有关国家标准和各单位的特殊规定。
在培训过程中,还应说明在发生违反安全保障的事件时相关人员具有哪些安全保障的作用和责任。
对于所有有权接触敏感材料的人员,考察他们在专业和道德方面是否胜任危险性病原体的工作,这也是有效的实验室生物安全保障活动的一个中心内容。
总之,安全保障预防应该像无菌操作技术和其他微生物安全操作技术一样,成为实验室常规工作的一部分。
实验室安全保障措施不应阻碍对参比材料、临床和流行病学标本以及临床或公共卫生调查中所需资料的有效共享。
职能部门的安全保障管理不应过度干涉科研人员的日常活动, 41 实验室生物安全手册也不应干扰其研究工作。
对重要的研究和临床材料的合法使用必须得到保护。
评估人员的可靠性、进行专门的安全保障培训以及针对病原体制订严格的保护措施等都是促进实验室生物安全保障的有效方法。
所有这些努力必须通过对危险性和威胁的定期评估,以及对相关措施的定期检查及更新来加以维持。
检查这些措施的执行情况,检查对有关规则、责任和纠正措施的解释是否清楚,这些都应该是实验室生物安全保障规划以及实验室生物安全保障国家标准所必不可少的内容。
42 第三部分 实验室设备 43 44 第10章生物安全柜 生物安全柜(Biologicalsafetys,BSCs)是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时,用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料,使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。
当操作液体或半流体,例如摇动、倾注、搅拌,或将液体滴加到固体表面上或另一种液体中时,均有可能产生气溶胶。
在对琼脂板划线接种、用吸管接种细胞培养瓶、采用多道加样器将感染性试剂的混悬液转移到微量培养板中、对感染性物质进行匀浆及涡旋振荡、对感染性液体进行离心以及进行动物操作时,这些实验室操作都可能产生感染性气溶胶。
由于肉眼无法看到直径小于5μm的气溶胶以及直径为5~100μm的微小液滴,因此实验室工作人员通常意识不到有这样大小的颗粒在生成,并可能吸入或交叉污染工作台面的其他材料。
已经表明,正确使用生物安全柜可以有效减少由于气溶胶暴露所造成的实验室感染以及培养物交叉污染。
生物安全柜同时也能保护环境。
多年以来,生物安全柜的基本设计已经历了多次改进。
主要的变化是在排风系统增加了HEPA过滤器。
对于直径0.3μm的颗粒,HEPA过滤器可以截留99.97%,而对于更大或更小的颗粒则可以截留99.99%。
HEPA过滤器的这种特性使得它能够有效地截留所有已知传染因子,并确保从安全柜中排出的是完全不含微生物的空气。
生物安全柜设计中的第二个改进是将经HEPA过滤的空气输送到工作台面上,从而保护工作台面上的物品不受污染。
这一特点通常被称为实验对象保护(productprotection)。
这些基本设计上的变化使得三种级别的生物安全柜都得到了改进,表8列出了各种安全柜所能提供的保护。
注:水平和垂直方向流出气流的工作柜(“超净工作台”)不属于生物安全柜,也不能应用于生物安全操作。
表8不同保护类型及生物安全柜的选择 保护类型 生物安全柜的选择 个体防护,针对危险度1~3级微生物 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级生物安全柜 个体防护,针对危险度4级微生物,手套箱型实验室Ⅲ级生物安全柜 个体防护,针对危险度4级微生物,防护服型实验室Ⅰ级、Ⅱ级生物安全柜 实验对象保护 Ⅱ级生物安全柜,柜内气流是层流的Ⅲ级生物安全柜 少量挥发性放射性核素∕化学品的防护 Ⅱ级B1型生物安全柜,外排风式Ⅱ级A2型生物安全柜 挥发性放射性核素∕化学品的防护 Ⅰ级、Ⅱ级B2型、Ⅲ级生物安全柜 45 实验室生物安全手册 Ⅰ级生物安全柜 图6为Ⅰ级生物安全柜的原理图。
房间空气从前面的开口处以0.38m/s的低速率进入安全柜,空气经过工作台表面,并经排风管排出安全柜。
定向流动的空气可以将工作台面上可能形成的气溶胶迅速带离实验室工作人员而被送入排风管内。
操作者的双臂可以从前面的开口伸到安全柜内的工作台面上,并可以通过玻璃窗观察工作台面的情况。
安全柜的玻璃窗还能完全抬起来,以便清洁工作台面或进行其他处理。
安全柜内的空气可以通过HEPA过滤器按下列方式排出:(a)排到实验室中,然后再通过实验室排风系统排到建筑物外面;(b)通过建筑物的排风系统排到建筑物外面;(c)直接排到建筑物外面。
HEPA过滤器可以装在生物安全柜的压力排风系统(theexhaustplenum)里,也可以装在建筑物的排风系统里。
有些Ⅰ级生物安全柜装有一体式排风扇,而其他的则是借助建筑物排风系统的排风扇。
Ⅰ级生物安全柜是最早得到认可的,并且由于其设计简单,目前仍在世界各地广泛使用。
Ⅰ级生物安全柜能够为人员和环境提供保护,也可用于操作放射性核素和挥发性有毒化学品。
但因未灭菌的房间空气通过生物安全柜正面的开口处直接吹到工作台面上,因此Ⅰ级生物安全柜对操作对象不能提供切实可靠的保护。
图6Ⅰ级生物安全柜原理图A:前开口;B:窗口;C:排风HEPA过滤器;D:压力排风系统 Ⅱ级生物安全柜 在应用细胞和组织培养物来进行病毒繁殖或其他培养时,未经灭菌的房间空气通过工作台面是不符合要求的。
Ⅱ级生物安全柜在设计上不但能提供个体防护,而且能保护工作台面的物品不受房间空气的污染。
Ⅱ级生物安全柜有四种不同的类型(分别为A1、A2、B1和B2型),它们不 46 第10章生物安全柜同于Ⅰ级生物安全柜之处为,只让经HEPA过滤的(无菌的)空气流过工作台面。
Ⅱ级生物安全柜可用于操作危险度2级和3级的感染性物质。
在使用正压防护服的条件下,Ⅱ级生物安全柜也可用于操作危险度4级的感染性物质。
Ⅱ级A1型生物安全柜 Ⅱ级A1型生物安全柜如图7所示。
内置风机将房间空气(供给空气)经前面的开口引入安全柜内并进入前面的进风格栅。
在正面开口处的空气流入速度至少应该达0.38m/s。
然后,供气先通过供风HEPA过滤器,再向下流动通过工作台面。
空气在向下流动到距工作台面大约6~18cm处分开,其中的一半会通过前面的排风格栅,而另一半则通过后面的排风格栅排出。
所有在工作台面形成的气溶胶立刻被这样向下的气流带走,并经两组排风格栅排出,从而为实验对象提供最好的保护。
气流接着通过后面的压力通风系统到达位于安全柜顶部、介于供风和排风过滤器之间的空间。
由于过滤器大小不同,大约70%的空气将经过供风HEPA过滤器重新返回到生物安全柜内的操作区域,而剩余的30%则经过排风过滤器进入房间内或被排到外面。
Ⅱ级A1型生物安全柜排出的空气可以重新排入房间里,也可以通过连接到专用通风管道上的套管或通过建筑物的排风系统排到建筑物外面。
安全柜所排出的经过加热和∕或冷却的空气重新排入房间内使用时,与直接排到外面环境相比具有降低能源消耗的优点。
有些生物安全柜通过与排风系统的通风管道连接,还可以进行挥发性放射性核素以及挥发性有毒化学品的操作(表8)。
图7Ⅱ级A1型生物安全柜原理图A:前开口;B:窗口;C:排风HEPA过滤器;D:后面的压力排风系统;E:供风HEPA过滤器;F:风机 47 实验室生物安全手册 外排风式Ⅱ级A2型以及Ⅱ级B1型和Ⅱ级B2型生物安全柜 外排风式级A2型以及级B1型(图8)和级B2型生物安全柜都是由Ⅱ级A1型生物安全柜变化而来,这些不同类型的Ⅱ级生物安全柜,连同Ⅰ级和Ⅲ级生物安全柜的特点见表
9。
生物安全柜设计上的每一种变化可以使不同的类型适用于特定的目的(参见表8)。
这些生物安全柜相互间都有一定的差异,包括从前面的开口吸入空气的速度、在工作台面上再循环空气的量以及从安全柜中排出空气的量、安全柜的排风系统(是通过专门的排风系统还是通过建筑物的排风系统?是排到房间内还是排到建筑物的外面?)以及压力设置(安全柜是负压状态下的生物学污染管道和压力通风系统,还是由负压管道和压力通风系统所包围的生物学污染管道和压力通风系统?)。
不同类型的级A型和级B型生物安全柜的详细介绍见参考文献7和
8,也可参考生产商的说明手册。
图8Ⅱ级B1型生物安全柜原理图A:前开口;B:窗口;C:排风HEPA过滤器;D:供风HEPA过滤器;E:负压压力排风系统;F:风机;G:送风HEPA过滤器。
安全柜需要有与建筑物排风系统相连接的排风接口。
48 第10章生物安全柜 表9Ⅰ级、Ⅱ级以及Ⅲ级生物安全柜之间的差异 生物安全柜 正面气流速度(m/s) 气流百分数(%)重新循环部分排出部分 Ⅰ级a 0.36
0 100 Ⅱ级A1型 0.38~0.51 70 30 外排风式Ⅱ级A2型a 0.51 70 30 Ⅱ级B1型a 0.51 30 70 Ⅱ级B2型a 0.51
0 100 Ⅲ级a NA
0 100 NA,不适用。
a所有生物学污染的管道均为负压状态,或由负压的管道和压力通风系统围绕。
排风系统 硬管排到房间或套管连接处排到房间或套管连接处硬管硬管硬管 Ⅲ级生物安全柜 Ⅲ级生物安全柜(图9)用于操作危险度4级的微生物材料,可以提供最好的个体防护。
Ⅲ级生物安全柜的所有接口都是“密封的”,其送风经HEPA过滤,排风则经过两个HEPA过滤器。
Ⅲ级生物安全柜由一个外置的专门的排风系统来控制气流,使安全柜内部始终处于负压状态(大约124.5Pa)。
只有通过连接在安全柜上的结实的橡胶手套,手才能伸到工作台面。
Ⅲ级生物安全柜应该配备一个可以灭菌的、装有HEPA过滤排风装置的传递箱。
Ⅲ级生物安全柜可以与一个双开门的高压灭菌器相连接,并用它来清除进出安全柜的所有物品的污染。
可以将几个手套箱连在一起以增大工作面积。
Ⅲ级生物安全柜适用于三级和四级生物安全水平的实验室。
生物安全柜的通风连接 A1型和外排风式A2型Ⅱ级生物安全柜的设计使用了“套管(thimble)”或“伞形罩(canopyhood)”连接。
套管安装在安全柜的排风管上,将安全柜中需要排出的空气引入建筑物的排风管中。
在套管和安全柜排风管之间保留一个直径差通常为2.5cm的小开口,以便让房间的空气也可以吸入到建筑物的排风系统中。
建筑物排风系统的排风能力必须能满足房间排风和安全柜排风的要求。
套管必须是可拆卸的,或者设计成可以对安全柜进行操作测试的类型。
一般来讲,建筑物气流的波动对套管连接型生物安全柜的功能不会有太大的影响。
级B1型和级B2型生物安全柜通过硬管,亦即没有任何开口地、牢固地连接到建筑物的排风系统,或者最好是连接到专门的排风系统。
建筑物排风系统的排风量和静压必须与生产商所指定的要求正好一致。
对硬管连接的生物安全柜进行认证时,要比将空气再循环送回房间或采用套管连接的生物安全柜更费时。
生物安全柜的选择 主要根据下列所需保护的类型来选择适当的生物安全柜:实验对象保护;操作危险度1~4级微生物时的个体防护;暴露于放射性核素和挥发性有毒化学品时的个体防护;或上述各种防护的不同组合。
表8列出了每一种防护类型所推荐使用的生物安全柜。
操作挥发性或有毒化学品时,不应该使用将空气重新循环排入房间的生物安全柜,即不与建筑物排风系统相连接的Ⅰ级生物安全柜,或级A1型及级A2型生物安全柜。
Ⅱ级B1型安全柜可用于操作少量挥发性化学品和放射性核素。
Ⅱ级B2型安全柜也称为全排放型安全柜,在需 49 实验室生物安全手册要操作大量放射性核素和挥发性化学品时,必须使用这一类型的安全柜。
图9Ⅲ级生物安全柜(手套箱)示意图A:用于连接等臂长手套的舱孔;B:窗口;C:两个排风HEPA过滤器;D:送风HEPA过滤器;E:双开门高压灭菌器或传递箱;F:化学浸泡槽。
安全柜需要有与独立的建筑物排风系统相连接的排风接口。
实验室中生物安全柜的使用 位置 空气通过前面开口进入生物安全柜的速度大约为0.45m/s。
这样速度的定向气流是极易受到干扰的,包括人员走近生物安全柜所形成的气流、打开窗户、送风系统调整以及开关门等都可能造成影响。
因此,最为理想的是,生物安全柜应位于远离人员活动、物品流动以及可能会扰乱气流的地方。
在安全柜的后方以及每一个侧面要尽可能留有30cm的空间,以利于对安全柜的维护。
在安全柜的上面应留有30~35cm的空间,以便准确测量空气通过排风过滤器的速度,并便于排风过滤器的更换。
操作者 生物安全柜如果使用不当,其防护作用就可能大大受到影响。
操作者在移动双臂进出安全柜时,需要小心维持前面开口处气流的完整性,双臂应该垂直地缓慢进出前面的开口。
手和双臂伸入到生物安全柜中等待大约一分钟,以使安全柜调整完毕并且让里面的空气“扫过”手和双臂的表面以后,才可以开始对物品进行处理。
要在开始实验之前将所有必需的物品置于安全柜内, 50 第10章生物安全柜 以尽可能减少双臂进出前面开口的次数。
物品放置 Ⅱ级生物安全柜前面的进气格栅不能被纸、仪器设备或其他物品阻挡。
放入安全柜内的物品应采用70%酒精来清除表面污染。
可以在消毒剂浸湿的毛巾上进行实验,以吸收可能溅出的液滴。
所有物品应尽可能地放在工作台后部靠近工作台后缘的位置,并使其在操作中不会阻挡后部格栅。
可产生气溶胶的设备(例如混匀器、离心机等)应靠近安全柜的后部放置。
像有生物危害性的废弃物袋、盛放废弃吸管的盘子以及吸滤瓶等体积较大的物品,应该放在安全柜内的某一侧。
在工作台面上的实验操作应该按照从清洁区到污染区的方向进行。
耐高压灭菌的生物危害性废弃物袋以及吸管盛放盘不应放在安全柜的外面,否则在使用这些物品时双臂就必须频繁进出安全柜,这样会干扰安全柜空气屏障的完整性,从而影响对人员和物品的防护。
操作和维护 大多数生物安全柜的设计允许整天24h工作。
研究人员还发现,连续工作有助于控制实验室中灰尘和颗粒的水平。
向房间中排风或通过套管接口与专门的排风管相连接的级A1型及级A2型生物安全柜,在不使用时是可以关闭的。
其他如级B1型和级B2型生物安全柜,是通过硬管安装的,就必须始终保持空气流动以维持房间空气的平衡。
在开始工作以前以及完成工作以后,应至少让安全柜工作5min来完成“净化”的过程,亦即应留出将污染的空气排出安全柜的时间。
生物安全柜的所有维修工作应该由有资质的专业人员来进行。
在生物安全柜操作中出现的任何故障都应该报告,并应在再次使用之前进行维修。
紫外灯 生物安全柜中不需要紫外灯。
如果使用紫外灯的话,应该每周进行清洁,以除去可能影响其杀菌效果的灰尘和污垢。
在安全柜重新认证时,要检查紫外线的强度,以确保有适当的光发射量。
房间中有人时一定要关闭紫外灯,以保护眼睛和皮肤,避免因不慎暴露而造成伤害。
明火 在生物安全柜内所形成的几乎没有微生物的环境中,应避免使用明火。
使用明火会对气流产生影响,并且在处理挥发性物品和易燃物品时,也易造成危险。
在对接种环进行灭菌时,可以使用微型燃烧器或电炉,而不应使用明火。
溢出 实验室中要张贴如何处理溢出物的实验室操作规则,每一位使用实验室的成员都要阅读并理解这些规程。
一旦在生物安全柜中发生有生物学危害的物品溢出时,应在安全柜处于工作状态下立即进行清理。
要使用有效的消毒剂,并在处理过程中尽可能减少气溶胶的生成。
所有接触溢出物品的材料都要进行消毒和/或高压灭菌。
认证 在安装时以及每隔一定时间以后,应由有资质的专业人员按照生产商的说明对每一台生物安全柜的运行性能以及完整性进行认证,以检查其是否符合国家及国际的性能标准。
安全柜防护效果的评估应该包括对安全柜的完整性、HEPA过滤器的泄漏、向下气流的速度、正面气流的速度、负压/换气次数、气流的烟雾模式以及警报和互锁系统进行测试。
还可以选择进行漏电、光照度、紫外 51 实验室生物安全手册 线强度、噪声水平以及振动性的测试。
在进行这些测试时,检测人员要经过专门的培训,采用专门
的技术和仪器设备。
强烈建议由有资质的专业人员来进行测试。
清洁和消毒 由于剩余的培养基可能会使微生物生长繁殖,因此在实验结束时,包括仪器设备在内的生物安全柜里的所有物品都应清除表面污染,并移出安全柜。
在每次使用前后,要清除生物安全柜内表面的污染。
工作台面和内壁要用消毒剂进行擦拭,所用的消毒剂要能够杀死安全柜里可能发现的任何微生物。
在每天实验结束时,应擦拭生物安全柜的工作台面、四周以及玻璃的内外侧等部位来清除表面的污染。
在对目标生物体有效时,可以采用漂白剂溶液或70%酒精来消毒。
在使用如漂白剂等腐蚀性消毒剂后,还必须用无菌水再次进行擦拭。
推荐将安全柜一直维持运行状态。
如果要关闭的话,则应在关机前运行5min以净化内部的气体。
清除污染 生物安全柜在移动以及更换过滤器之前,必须清除污染。
最常用的方法是采用甲醛蒸气熏蒸。
应该由有资质的专业人员来清除生物安全柜的污染。
个体防护装备 在使用生物安全柜时应穿着个体防护服。
在进行一级和二级生物安全水平的操作时,可穿着普通实验服。
前面加固处理的反背式实验隔离衣具有更好的防护效果,应在进行三级和四级生物安全水平(防护服型实验室除外)的操作时使用。
手套应套在隔离衣的外面,可以戴加有松紧带的套袖来保护研究人员的手腕。
有些操作可能还需要戴口罩和安全眼镜。
警报器 可以在两种警报器中选择一种来装备生物安全柜。
窗式警报器只能装在带有滑动窗的安全柜上。
发出警报时表明操作者将滑动窗移到了不当的位置。
处理这种警报时,只要将滑动窗移到适宜的位置就可以了。
气流警报器报警时,表明安全柜的正常气流模式受到了干扰,操作者或物品当即处于危险状态。
当气流警报响起时,应立刻停止工作,并通知实验室主管。
生产商的说明手册中将提供更详细的资料,在生物安全柜的使用培训中也应包括这一方面的内容。
补充资料 选择正确类型的生物安全柜,进行安装并正确使用,同时每年进行认证,这是一个复杂的程序。
强烈推荐在经过良好培训并具有丰富生物安全操作经验的专家监督下来进行上述工作。
该专家应非常熟悉“参考文献”部分中所列出的相关文献,并且经过了有关生物安全柜各方面的培训。
操作者应接受生物安全柜操作和使用的正规培训。
详细资料见参考文献5和7~16,以及第11章。
52 第11章安全设备 气溶胶是一种重要的传染源,应小心操作以减少气溶胶的形成和扩散范围。
许多实验室操作都可能生成有害的气溶胶,例如在对感染性物质进行掺和、混合、研磨、振摇、搅拌、超声处理以及离心的时候。
因此,即使使用了安全设备,可能时也最好在经认证的生物安全柜中进行这些操作。
有关生物安全柜及其使用和测试的问题在第10章中已进行了讨论。
只有训练有素的操作者在采用正确的技术时,才能保证安全设备可以起到保护作用。
同时,应该定期对安全设备进行测试以确保其持续安全地运行。
表10列出了设计用来消除或减少某些危害的安全设备的名称及其安全特征的简要说明。
关于这些设备更多更详细的资料在下面还会介绍,另外在第12章还介绍了如何正确使用这些设备。
有关可能造成危害的设备与操作的资料见附录
4。
设备生物安全柜 ——Ⅰ级 ——Ⅱ级 ——Ⅲ级负压柔性薄膜隔离装置喷溅罩移液辅助器 微型接种环加热器、一次性接种环 避免的危害 气溶胶和喷溅 气溶胶和喷溅 气溶胶和喷溅 气溶胶和喷溅 化学品喷溅由于口吸产生的危害,例如病原体的食入、吸入用口抽吸吸管时所生成的气溶胶、从吸管中吹出或滴出液体、吸管吸入端的污染等移动接种环时造成的喷溅 表10生物安全设备安全性特征 ·尽量减小工作入口处向内的气流(正面气流速度)。
排风经充分过滤 ·不能保护操作对象·尽量减小工作窗口处向内的气流(正面气流速度)。
排风经充分过滤·可以保护操作对象·最高防护·如果内部为层流气流,则可以保护操作对象·最高水平防护 ·在操作人员和工作区之间形成屏障·便于使用·控制吸管吸入端的污染,保护移液辅助器、操作者和 真空管道·可以灭菌·控制吸管尖端的泄漏 ·遮护玻璃管或陶瓷管的开口端,采用气体或电加热·一次性的,不需加热 53 实验室生物安全手册 设备 避免的危害 安全性特征 设施内用于产生气溶胶、溢出和·有罩或盖子的防漏结构 收集并运送泄漏 ·耐用 感染性物质 ·耐高压灭菌 进行灭菌的 防漏容器 盛放锐器的意外刺伤 ·耐高压灭菌 一次性容器 ·坚固,不易刺破 实验室和单微生物泄漏 ·坚固 位间运送物 ·能盛放溢出物的防水性一级和二级容器 品的容器 ·用于吸收溢出物的材料 手动或自动感染性物质(以保证·经批准的设计 的高压灭菌丢弃或重复使用时·有效的加热灭菌 器 的安全) 螺口盖的瓶产生气溶胶和泄漏·有效的防护 子 真空管道保气溶胶和溢出液体·可以阻止气溶胶通过的滤筒式过滤器(颗粒大小0.45 护装置 对实验室真空系统 μm) 的污染 ·装有适当消毒剂的防溢烧瓶。
在贮存瓶盛满时橡皮球 阀可自动关闭真空系统 ·整个系统耐高压灭菌 负压柔性薄膜隔离装置 负压柔性薄膜隔离装置是一种对生物学危害性材料提供最佳防护的基本防护装置。
该装置可以装在移动架上,将工作空间用透明聚氯乙烯(PVC)完全包裹起来悬挂在钢架结构上,并使隔离装置的内压始终维持在低于大气压力的水平。
该装置入口处的空气要经一个HEPA过滤器过滤,而出口处的空气则要通过两个HEPA过滤器过滤,因此不必再用管道将空气排到建筑物外面。
该隔离装置可以配备培养箱、显微镜和其他实验室仪器,例如离心机、动物笼具、加热设备等。
实验物品可以通过进样和取样口运入或运出隔离装置,而不影响其微生物学安全性。
操作时戴套袖外加一次性手套。
要安装压力计来检测隔离装置内的压力。
在常规的生物安全柜不能或不适合安装或维护的现场,可以采用柔性薄膜隔离装置来进行高危险生物体(危险度3级或4级)的操作。
移液辅助器 在吸取操作时通常必须使用移液辅助器。
必须严格禁止用口吸取液体。
移液辅助器的重要性无论怎么强调都不过分。
最常见的移液操作危害都是用口吸取液体造成的。
许多与实验室有关的感染都是经口吸入和食入危险性物质所造成的。
如果用已污染的手指放到吸管吸入端,用口吸液时可能将病原体传播到口中。
不太为人所知的是,用口吸液时会有形成气溶胶的危险。
在负压或正压条件下,棉花塞子并不能有效地过滤微生物,颗粒仍有可能通过它被吸入。
当塞子塞得很紧时,吸取的时候可能要更用力,反而会导致塞子、气溶胶甚至液体被吸出。
采用移液辅助器可以避免操作人员吸入病原 54 第11章安全设施 体。
当液体从吸管掉落到工作台面上,或交替地吸或吹培养物,以及从吸管中将最后
滴液体吹出来的时候,也都能够产生气溶胶。
在生物安全柜中进行上述操作可以防止吸入在吸液时不可避免产生的气溶胶。
选择移液辅助器时应该格外小心。
移液辅助器的设计和使用不应该产生其他的感染性危害,同时还要易于灭菌和清洁。
在操作微生物和细胞培养物时,应使用塞紧(防气溶胶)的吸头。
由于末端破碎或有裂口的吸管会影响与移液辅助器底座的密封并因此产生危害,故不应使用这样的吸管。
匀浆器、摇床、搅拌器和超声处理器 家用(厨房用)匀浆器的密封不严并可释放气溶胶,应该只使用专为实验室设计的、结构上可以最大限度地减少或避免气溶胶释放的仪器设备。
现在已有不同大小的消化器(stomacher)可供使用,但也有生成气溶胶的危险性。
当用匀浆器处理危险度3级的微生物时,通常应该在生物安全柜中进行装样及重新开启。
超声处理器可能释放气溶胶,应该在生物安全柜中进行操作,或者在使用期间用护罩盖住。
在使用后应该清除护罩和超声处理器的外部污染。
一次性接种环 一次性接种环的优点是无需灭菌,因此可以在生物安全柜中使用。
否则,使用本生灯和微型加热器会扰乱气流。
一次性接种环使用后应置于消毒剂中,并按污染性废弃物处理(见第3章)。
微型加热器 气体和电加热的微型加热器配有硼硅酸玻璃或陶瓷保护罩,从而减少接种环灭菌时感染性物质的飞溅和散布。
但微型加热器会扰乱气流,因此应置于生物安全柜中靠近工作表面后缘的地方。
个体防护装备和防护服 个体防护装备和防护服是减少操作人员暴露于气溶胶、喷溅物以及意外接种等危险的一个屏
障。
可根据所进行工作的性质来选择着装和装备。
在实验室中工作时,必须穿着防护服。
在离开实验室前,要脱下防护服并洗手。
表11汇总了在实验室中使用的一些个体防护装备及其所能提供的保护。
55 实验室生物安全手册 装备实验服、隔离衣、连体衣塑料围裙鞋袜护目镜 安全眼镜面罩防毒面具 手套 表11个体防护装备 避免的危害污染衣服污染衣服碰撞和喷溅碰撞和喷溅 碰撞碰撞和喷溅吸入气溶胶 直接接触微生物划破 安全性特征·背面开口·罩在日常服装外·防水·不露脚趾·防碰撞镜片(必须有视力校正或 外戴视力校正眼镜)·侧面有护罩·防碰撞镜片(必须有视力校正)·侧面有护罩·罩住整个面部·发生意外时易于取下·在设计上包括一次性使用的、整 个面部或一半面部空气净化的、整个面部或加罩的动力空气净化(poweredairpurifying,PAPR)的以及供气的防毒面具·得到微生物学认可的一次性乳胶、乙烯树脂或聚腈类材料·保护手·网孔结构 实验服、隔离衣、连体衣、围裙 实验服最好应该能完全扣住。
而长袖、背面开口的隔离衣、连体衣的防护效果要比实验服好,因此更适用于在微生物学实验室以及生物安全柜中的工作。
在必须对血液或培养液等化学或生物学物质的溢出提供进一步防护时,应该在实验服或隔离衣外面穿上围裙。
衣物洗烫工作应在实验室机构内或就近进行。
实验服、隔离衣、连体衣或围裙不得穿离实验室区域。
护目镜、安全眼镜和面罩 要根据所进行的操作来选择相应的装备,从而避免因实验物品飞溅对眼睛和面部造成的危害。
制备屈光眼镜(prescriptionglasses)或平光眼镜配以专门镜框,将镜片从镜框前面装上,这种镜框用可弯曲的或侧面有护罩的防碎材料制成(安全眼镜)。
安全眼镜即使侧面带有护罩也不能对喷溅提供充分的保护。
护目镜应该戴在常规视力矫正眼镜或隐形眼镜(它们对生物学危害没有保护作用)的外面来对飞溅和撞击提供保护。
面罩(面具)采用防碎塑料制成,形状与脸型相配,通过头带或帽子佩戴。
护目镜、安全眼镜或面罩均不得戴离实验室区域。
防毒面具 56 第11章安全设施当进行高度危险性的操作(如清理溢出的感染性物质)时,可以采用防毒面具来进行防护。
根据危险类型来选择防毒面具。
防毒面具中装有一种可更换的过滤器,可以保护佩戴者免受气体、蒸汽、颗粒和微生物的影响。
过滤器必须与防毒面具的正确类型相配套。
为了达到理想的防护效果,每一个防毒面具都应与操作者的面部相适合并经过测试。
具有一体性供气系统的配套完整的防毒面具可以提供彻底的保护。
在选择正确的防毒面具时,要听从专业卫生工作者等有相应资质人员的意见。
外科面罩在设计上只能保护病人,而不能对工作人员提供呼吸保护。
有些单独使用的一次性防毒面具(ISO13.340.30)设计用来保护工作人员避免生物因子暴露。
防毒面具不得戴离实验室区域。
手套 当进行实验室操作时,手可能被污染,也容易受到“锐器”伤害。
在进行实验室一般性工作,以及在处理感染性物质、血液和体液时,应广泛地使用一次性乳胶、乙烯树脂或聚腈类材料的手术用手套。
可重复使用的手套虽然也可以用,但必须注意一定要正确冲洗、摘除、清洁并消毒。
在操作完感染性物质、结束生物安全柜中工作以及离开实验室之前,均应该摘除手套并彻底洗手。
用过的一次性手套应该与实验室的感染性废弃物一起丢弃。
实验室或其他部门工作人员在戴乳胶手套,尤其是那些添加了粉末的手套时,曾有发生皮炎及速发型超敏反应等变态反应的报道。
应该配备替代加粉乳胶手套的品种。
在进行尸体解剖等可能接触尖锐器械的情况下,应该戴不锈钢网孔手套。
但这样的手套只能防止切割损伤,而不能防止针刺损伤。
手套不得戴离实验室区域。
详细资料见参考文献12、17和18。
57 实验室生物安全手册58 第四部分 微生物学操作技术规范 59 60 第12章实验室技术 实验室伤害以及与工作有关的感染主要是由于人为失误﹑不良实验技术以及仪器使用不当造成的。
本章概要介绍了避免或尽量减少这类常见问题的技术和方法。
实验室中标本的安全操作 实验室标本的收集、运输和处理不当,会带来使相关人员感染的危险。
标本容器 标本容器可以是玻璃的,但最好使用塑料制品。
标本容器应当坚固,正确地用盖子或塞子盖
好后应无泄漏。
在容器外部不能有残留物。
容器上应当正确地粘贴标签以便于识别。
标本的要求或说明书不能够卷在容器外面,而是要分开放置,最好放置在防水的袋子里。
标本在设施内的传递 为了避免意外泄漏或溢出,应当使用盒子等二级容器,并将其固定在架子上使装有标本的容器保持直立。
二级容器可以是金属或塑料制品,应该可以耐高压灭菌或耐受化学消毒剂的作用。
密封口最好有一个垫圈,要定期清除污染。
标本接收 需要接收大量标本的实验室应当安排专门的房间或空间。
打开包装 接收和打开标本的人员应当了解标本对身体健康的潜在危害,并接受过如何采用标准防护方法[3]
的培训,尤其是处理破碎或泄漏的容器时更应如此。
标本的内层容器要在生物安全柜内打开,并准备好消毒剂。
移液管和移液辅助器的使用
1、应使用移液辅助器,严禁用口吸取。

2、所有移液管应带有棉塞以减少移液器具的污染。

3、不能向含有感染性物质的溶液中吹入气体。

4、感染性物质不能使用移液管反复吹吸混合。

5、不能将液体从移液管内用力吹出。

6、刻度对应(Mark-to-mark)移液管不需要排出最后一滴液体,因此最好使用这种移液管。

7、污染的移液管应该完全浸泡在盛有适当消毒液的防碎容器中。
移液管应当在消毒剂中浸泡适当时间后再进行处理。

8、盛放废弃移液管的容器不能放在外面,应当放在生物安全柜内。

9、有固定皮下注射针头的注射器不能够用于移液。
10、在打开隔膜封口的瓶子时,应使用可以使用移液管的工具,而避免使用皮下注射针头和 61 实验室生物安全手册 注射器。
11、为了避免感染性物质从移液管中滴出而扩散,在工作台面应当放置一块浸有消毒液的布 或吸有消毒液的纸,使用后将其按感染性废弃物处理。
避免感染性物质的扩散
1、为了避免被接种物洒落,微生物接种环的直径应为
2~3mm并完全封闭,柄的长度应小于6cm以减小抖动。

2、使用封闭式微型电加热器消毒接种环,能够避免在本生灯的明火上加热所引起的感染性物质爆溅。
最好使用不需要再进行消毒的一次性接种环。

3、干燥痰液标本时要注意避免生成气溶胶。

4、准备高压灭菌和/或将被处理的废弃标本和培养物应当放置在防漏的容器内(如实验室废弃物袋)。
在丢弃到废弃物盛器中以前,顶部要固定好(如采用高压灭菌胶带)。

5、在每一阶段工作结束后,必须采

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