實(shí)驗(yàn)室生物安全概論王健偉.ppt

1、實(shí)驗(yàn)室生物安全概論,王健偉 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所,主要內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)室生物危害 生物安全實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展概況和我國(guó)現(xiàn)狀 生物安全實(shí)驗(yàn)室與生物安全防護(hù) 生物安全管理制度的有關(guān)原則,實(shí)驗(yàn)室生物安全（laboratory biosafety）,是指在從事病原微生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室中避免病原微生物對(duì)工作人員和相關(guān)人員的危害，對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)公眾的傷害，為了保證試驗(yàn)研究的科學(xué)性還要保護(hù)被試驗(yàn)因子免受污染。,生物危險(xiǎn),感染性的致病因子，無(wú)論是直接感染，還是間接地散播到環(huán)境中去，對(duì)人類(lèi)、動(dòng)物或植物都是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的或潛在的危險(xiǎn)。,Animals,Humans,Plants,實(shí)驗(yàn)室生物安全,操作者,操作對(duì)象,環(huán)

2、境,一、實(shí)驗(yàn)室生物危害,過(guò)去發(fā)生的實(shí)驗(yàn)室相關(guān)感染的比較,19791999年間實(shí)驗(yàn)室相關(guān)感染（LAI）的統(tǒng)計(jì),實(shí)驗(yàn)室主要生物危害,還有許多不明原因的實(shí)驗(yàn)室相關(guān)感染,健康工作者HIV感染的職業(yè)危險(xiǎn),暴露類(lèi)型 經(jīng)皮 粘膜 經(jīng)皮和粘膜 未知 皮膚,報(bào)告數(shù)量（截至99年6月） 47 5 2 1 0,單次HIV暴露的危險(xiǎn)性（） 0.3 0.03 0.03,美國(guó)CDC,HBV、HCV和HIV職業(yè)感染的相對(duì)危險(xiǎn)性,病毒 HBV HCV HIV,健康工作者的血清陽(yáng)轉(zhuǎn)率（%） 335 128 0.120.4,每ml血中病毒顆粒數(shù) 102108 10106 10103,針頭刺傷的傳播概率 630 0.7510 00

3、.3,美國(guó)CDC，1994,Pike等對(duì)3 921例實(shí)驗(yàn)室相關(guān)感染統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，已知原因的實(shí)驗(yàn)室感染只占全部感染的18，不明原因的實(shí)驗(yàn)室感染卻高達(dá)82。 對(duì)不明原因的實(shí)驗(yàn)室感染的研究表明，大多數(shù)可能是病原微生物形成的感染性氣溶膠在空氣擴(kuò)散，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員吸入了污染的空氣感染發(fā)病的。,氣溶膠的特點(diǎn),生物氣溶膠無(wú)色無(wú)味、無(wú)孔不入，不易發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)人員在自然呼吸中不知不覺(jué)吸入而造成感染。若治療控制不及時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重后果。 與其疾病自然感染相比，有些微生物氣溶膠感染的癥狀不典型，病程復(fù)雜，難以及時(shí)診治，影響預(yù)后。 有些氣溶膠感染只有呼吸道粘膜免疫才有預(yù)防作用，非呼吸道免疫途徑預(yù)防作用效果欠佳?，F(xiàn)有常

4、規(guī)疫苗的預(yù)防效果不理想，如肺炭疽。 呼吸道傳播的傳染病的微生物特別是高致病性病毒常常發(fā)生變異，尤其是其抗原性、致病性都可能發(fā)生改變，在空氣中存活力增強(qiáng)。 氣溶膠傳播容易發(fā)生病原體在人與人、人與動(dòng)物、動(dòng)物與動(dòng)物之間的傳播。 可以遠(yuǎn)距離或較遠(yuǎn)距離傳播，這是其與其他傳播途徑的顯著區(qū)別，也是氣溶膠傳播難以預(yù)防的另一重要原因。,實(shí)驗(yàn)室微生物氣溶膠的種類(lèi),飛沫核氣溶膠 粉塵氣溶膠,兩類(lèi)微生物氣溶膠對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作人員都具有嚴(yán)重的危害性，其程度取決于微生物本身的毒力、氣溶膠的濃度、氣溶膠粒子大小、以及當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的微小氣候條件。 研究發(fā)現(xiàn)，粒徑100m的飛沫沉降很快，而粒徑5m的飛沫核能夠被呼吸道的粘膜捕獲。,

5、可產(chǎn)生各種嚴(yán)重程度微生物氣溶膠的實(shí)驗(yàn)室操作,產(chǎn)生微生物氣溶膠的其它因素,另外，一些在自然環(huán)境中可以繁殖的微生物，一旦進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)或通風(fēng)系統(tǒng)，污染了空調(diào)的冷卻水，則可以形成更廣泛的微生物氣溶膠污染。 除了實(shí)驗(yàn)室操作可以產(chǎn)生微生物氣溶膠外，患有呼吸道傳染病或皮毛上染有病原微生物的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物也可以產(chǎn)生微生物氣溶膠。 微生物氣溶膠在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生后，還可以通過(guò)氣流轉(zhuǎn)移到同一建筑物的其他地方，甚至污染整個(gè)建筑物的空氣。,保證實(shí)驗(yàn)室生物安全的措施,強(qiáng)化工作和管理人員生物安全意識(shí)； 建立規(guī)范化、法制化和日常化的管理體系； 加強(qiáng)培訓(xùn)和考核； 配備必要的物理、生物防護(hù)設(shè)施、設(shè)備； 掌握規(guī)范的微生物操作技術(shù)和

6、方法，等等,二、生物安全實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展概況和我國(guó)現(xiàn)狀,Laboratory Biosafety Manual, 3rd edition - lab commissioning and certification - lab biosecurity concepts,Biosafety: To promote the use of safe practices in the handling of pathogenic microorganisms in the laboratory during transportation in field investigations in manufact

7、uring facilities in health-care facilities,Laboratory Biosafe ty Manual 1st edition,1983,1993,2003,2004,WHO Laboratory Biosafety Manual,- translated into F, S, P, Ch, Ru - available on web, CD-Rom, hard copies,國(guó)際概況,在1993年由美國(guó)疾病預(yù)防控制中心/國(guó)立衛(wèi)生研究院（CDC/NIH）發(fā)布了 Biosafety in the Microbiological and Biomedical

8、 Laboratories Manual, 3th edition CDC/NIH） 1999年發(fā)布了第4版，目前已被國(guó)際公認(rèn)為“金標(biāo)準(zhǔn)”。,國(guó)內(nèi)概況,1980年代進(jìn)口少數(shù)BSL-3實(shí)驗(yàn)室 20世紀(jì)80年代我國(guó)自己研制第一個(gè)國(guó)產(chǎn)三級(jí)生物安全防護(hù)水平（biosafety level 3, BSL-3）實(shí)驗(yàn)室誕生 建造了一批此種防護(hù)水平或接近BSL-3水平的生物安全實(shí)驗(yàn)室。 2003年頒布了微生物和生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用準(zhǔn)則（WS 2332002），這是一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性工作。 2003年獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用標(biāo)準(zhǔn)并已頒布實(shí)施。,國(guó)內(nèi)概況,2003年8月開(kāi)始起草，實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求GB19489-

9、2004。2004年5月中華人民共和國(guó)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式頒布了該標(biāo)準(zhǔn)。 2004年9月1日中華人民共和國(guó)建設(shè)部與國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局又聯(lián)合發(fā)布了生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)技術(shù)規(guī)范(GB50346-2004）,國(guó)內(nèi)概況,2004年11月12日，由溫家寶總理簽發(fā)中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令(第424號(hào))公布施行病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例（簡(jiǎn)稱(chēng)條例）。該條例規(guī)定了在病原微生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員和公眾健康的宗旨，從而使我國(guó)病原微生物實(shí)驗(yàn)室的管理工作步入法制化管理軌道。不言而喻，條例對(duì)我國(guó)防生物威脅和處理突發(fā)衛(wèi)生事件的建設(shè)具有現(xiàn)實(shí)的和深遠(yuǎn)的意義。,國(guó)內(nèi)概況,可感染人

10、類(lèi)的高致病性病原微生物菌（毒）種或樣本運(yùn)輸管理規(guī)定（中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部令第45號(hào)）, 2005年12月28日頒布； 人間傳染的病原微生物名錄（衛(wèi)科教發(fā)2006 15號(hào)），2006年1月11日 人間傳染的高致病性病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理審批辦法（中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部令第50號(hào)） 2006年8月,三、病原微生物危害程度分類(lèi),第八條 人間傳染的病原微生物名錄由國(guó)務(wù)院衛(wèi)生主管部門(mén)商國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)后制定、調(diào)整并予以公布；動(dòng)物間傳染的病原微生物名錄由國(guó)務(wù)院獸醫(yī)主管部門(mén)商國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)后制定、調(diào)整并予以公布。,病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例,病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例,第七條 國(guó)家根據(jù)病原微生

11、物的傳染性、感染后對(duì)個(gè)體或者群體的危害程度，將病原微生物分為四類(lèi)： 第一類(lèi)病原微生物，是指能夠引起人類(lèi)或者動(dòng)物非常嚴(yán)重疾病的微生物，以及我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn)或者已經(jīng)宣布消滅的微生物。 第二類(lèi)病原微生物，是指能夠引起人類(lèi)或者動(dòng)物嚴(yán)重疾病，比較容易直接或者間接在人與人、動(dòng)物與人、動(dòng)物與動(dòng)物間傳播的微生物。 第三類(lèi)病原微生物，是指能夠引起人類(lèi)或者動(dòng)物疾病，但一般情況下對(duì)人、動(dòng)物或者環(huán)境不構(gòu)成嚴(yán)重危害，傳播風(fēng)險(xiǎn)有限，實(shí)驗(yàn)室感染后很少引起嚴(yán)重疾病，并且具備有效治療和預(yù)防措施的微生物。 第四類(lèi)病原微生物，是指在通常情況下不會(huì)引起人類(lèi)或者動(dòng)物疾病的微生物。 第一類(lèi)、第二類(lèi)病原微生物統(tǒng)稱(chēng)為高致病性病原微生物。,4 生

12、物危害評(píng)估 當(dāng)實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)涉及傳染或潛在傳染性生物因子時(shí)，應(yīng)進(jìn)行危害程度評(píng)估。危害程度評(píng)估應(yīng)至少包括下列內(nèi)容：生物因子的種類(lèi)（已知的、未知的、基因修飾的或未知傳染性的生物材料）、來(lái)源、傳染性、致病性、傳播途徑、在環(huán)境中的穩(wěn)定性、感染劑量、濃度、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、預(yù)防和治療。 危害程度評(píng)估應(yīng)由適當(dāng)?shù)挠薪?jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行。,中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB19489-2004） 實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求,根據(jù)條例的有關(guān)要求，為規(guī)范人間傳染的病原微生物的實(shí)驗(yàn)操作，確保實(shí)驗(yàn)室生物安全，衛(wèi)生部組織制訂了人間傳染的病原微生物名錄，已于2006年1月11日下發(fā)。,涉及病原微生物,法定報(bào)告?zhèn)魅静∷婕暗牟≡⑸?法定報(bào)

13、告?zhèn)魅静∫酝獬Ｒ?jiàn)傳染病病原微生物 國(guó)外新發(fā)現(xiàn)和已消滅傳染病病原微生物,病毒 細(xì)菌 放線菌 衣原體 支原體 立克次體 螺旋體 真菌,有關(guān)說(shuō)明,國(guó)外新發(fā)現(xiàn)（我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn)）傳染病病原體的操作級(jí)別完全按照國(guó)外同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 非法定傳染病病原微生物的操作級(jí)別主要參照國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 本規(guī)定中所指的操作級(jí)別主要指野生型病原微生物，重組體另加說(shuō)明,名錄的結(jié)構(gòu),共3個(gè)表格： 表1 病毒（附朊病毒） 表2 細(xì)菌、放線菌、衣原體、支原體、立克次體、螺旋體 表3 真菌 每個(gè)表格后面有說(shuō)明和注釋?zhuān)褂们皯?yīng)仔細(xì)閱讀,病毒培養(yǎng)：指病毒的分離、培養(yǎng)、滴定、中和試驗(yàn)、活病毒及其蛋白純化、病毒凍干以及產(chǎn)生活病毒的重組試驗(yàn)等操作。利用活病

14、毒或其感染細(xì)胞（或細(xì)胞提取物），不經(jīng)滅活進(jìn)行的生化分析、血清學(xué)檢測(cè)、免疫學(xué)檢測(cè)等操作視同病毒培養(yǎng)。使用病毒培養(yǎng)物提取核酸，裂解劑或滅活劑的加入必須在與病毒培養(yǎng)等同級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室和防護(hù)條件下進(jìn)行，裂解劑或滅活劑加入后可比照未經(jīng)培養(yǎng)的感染性材料的防護(hù)等級(jí)進(jìn)行操作。 動(dòng)物感染實(shí)驗(yàn)：指以活病原微生物感染動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)。,有關(guān)說(shuō)明,未經(jīng)培養(yǎng)的感染性材料的操作：指未經(jīng)培養(yǎng)的感染性材料在采用可靠的方法滅活前進(jìn)行的病毒抗原檢測(cè)、血清學(xué)檢測(cè)、核酸檢測(cè)、生化分析等操作。 滅活材料的操作：指感染性材料或活病毒在采用可靠的方法滅活后進(jìn)行的病毒抗原檢測(cè)、血清學(xué)檢測(cè)、核酸檢測(cè)、生化分析、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等不含致病性活病毒的操作。

15、 無(wú)感染性材料的操作：指針對(duì)確認(rèn)無(wú)感染性的材料的各種操作，包括但不限于無(wú)感染性的病毒DNA或cDNA操作。,脊髓灰質(zhì)炎病毒 這里只是列出一般指導(dǎo)性原則。目前對(duì)于脊髓灰質(zhì)炎病毒野毒株的操作應(yīng)遵從衛(wèi)生部有關(guān)規(guī)定。對(duì)于疫苗株按3類(lèi)病原微生物的防護(hù)要求進(jìn)行操作，病毒培養(yǎng)的防護(hù)條件為BSL-2, 動(dòng)物感染為ABSL-2, 未經(jīng)培養(yǎng)的感染性材料的操作在BSL-2，滅活和無(wú)感染性材料的操作均為BSL-1。疫苗衍生毒株（VDPV）病毒培養(yǎng)的防護(hù)條件為BSL-2, 動(dòng)物感染為ABSL-3, 未經(jīng)培養(yǎng)的感染性材料的操作在BSL-2，滅活和無(wú)感染性材料的操作均為BSL-1。上述指導(dǎo)原則會(huì)隨著全球消滅脊髓灰質(zhì)炎病毒的

16、進(jìn)展?fàn)顩r而有所改變，新的指導(dǎo)原則按新規(guī)定執(zhí)行。,在保證安全的前提下，對(duì)臨床和現(xiàn)場(chǎng)的未知樣本檢測(cè)操作可在BSL-2或以上防護(hù)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，涉及病毒分離培養(yǎng)的操作，應(yīng)加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)和環(huán)境保護(hù)。要密切注意流行病學(xué)動(dòng)態(tài)和臨床表現(xiàn)，判斷是否存在高致病性病原體，若判定為疑似高致病性病原體，應(yīng)在相應(yīng)生物安全級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展工作。,對(duì)未知樣本的操作,本表未列出之病毒和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，由各單位的生物安全委員會(huì)負(fù)責(zé)危害程度評(píng)估，確定相應(yīng)的生物安全防護(hù)級(jí)別。如涉及高致病性病毒及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)經(jīng)國(guó)家病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全專(zhuān)家委員會(huì)論證。,未列出的病原微生物,在衛(wèi)生部發(fā)布有關(guān)的管理規(guī)定之前，對(duì)于人類(lèi)病毒的重組體（包括對(duì)病

17、毒的基因缺失、插入、突變等修飾以及將病毒作為外源基因的表達(dá)載體）暫時(shí)遵循以下原則： （1）嚴(yán)禁兩個(gè)不同病原體之間進(jìn)行完整基因組的重組； （2）對(duì)于對(duì)人類(lèi)致病的病毒，如存在疫苗株，只允許用疫苗株為外源基因表達(dá)載體，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、麻疹病毒、乙型腦炎病毒等； （3）對(duì)于一般情況下即具有復(fù)制能力的重組活病毒，其操作時(shí)的防護(hù)條件應(yīng)不低于其母本病毒；對(duì)于條件復(fù)制型或復(fù)制缺陷型病毒可降低防護(hù)條件，但不得低于BSL-2的防護(hù)條件，例如來(lái)源于HIV的慢病毒載體，為雙基因缺失載體，可在BSL-2實(shí)驗(yàn)室操作；,使用人類(lèi)病原微生物的重組體,（4）對(duì)于病毒作為表達(dá)載體，其防護(hù)水平總體上應(yīng)根據(jù)其母本病毒的危害等級(jí)及防

18、護(hù)要求進(jìn)行操作，但是將高致病性病毒的基因重組入具有復(fù)制能力的同科低致病性病毒載體時(shí)，原則上應(yīng)根據(jù)高致病性病原體的危害等級(jí)和防護(hù)條件進(jìn)行操作，在證明重組體無(wú)危害后，可視情降低防護(hù)等級(jí)； （5）對(duì)于復(fù)制型重組病毒的制作事先要進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估，并得到所在單位生物安全委員會(huì)批準(zhǔn)。對(duì)于高致病性病原體重組體或有可能制造出高致病性病原體的操作應(yīng)經(jīng)國(guó)家病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全專(zhuān)家委員會(huì)論證。,國(guó)家正式批準(zhǔn)的生物制品疫苗生產(chǎn)用減毒、弱毒毒種的分類(lèi)地位另行規(guī)定。,生物制品用菌毒種,朊病毒（Prion）,大量活菌操作：實(shí)驗(yàn)操作涉及“大量”病原菌的制備，或易產(chǎn)生氣溶膠的實(shí)驗(yàn)操作（如病原菌離心、凍干等）?！按罅俊钡牟≡苽洌侵覆≡捏w積或濃度，大大超過(guò)了常規(guī)檢測(cè)所需要的量。比如在大規(guī)模發(fā)酵、抗原和疫苗生產(chǎn)，病原菌進(jìn)一步鑒定以及科研活動(dòng)中，病原菌增殖和濃縮所需要處理的劑量。 樣本檢測(cè)：包括樣本的病原菌分離純化、藥物敏感性實(shí)驗(yàn)、生化鑒定、免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)、PCR核酸提取、涂片、顯微觀察等初步檢測(cè)活動(dòng)。 霍亂弧菌：因?qū)偌最?lèi)傳染病，流行株按第二類(lèi)管理，涉及大量活菌培養(yǎng)等工作可在BSL-2實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行；非流行株歸第三類(lèi)。,有關(guān)細(xì)菌、真菌實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的說(shuō)明,名錄只是一種指南，謹(jǐn)供參考，是最基本的要求，不可能涵蓋所有的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。各單位應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的具體情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的危害進(jìn)行再評(píng)估和實(shí)時(shí)評(píng)估