实验室生物安全资料课件.ppt

1、2023-1-171第七章第七章 微生物实验室生物安全微生物实验室生物安全 Laboratory Biosafety实验室生物安全事件实验室生物安全事件l2003年以来，新加坡、台湾和北京相继发生实验室人员SARS病毒感染传播事件。lSARS重临，北京和安徽在不到4天内，确诊或疑似病例9例，其中1人死亡，另有千人隔离，源头直指26岁的免疫学系研究生宋某。这位高材生，上月被选往位于北京的中国疾病预防控制中心（简称疾控中心）的病毒所实习。不料这所国家级、有世卫组织认可的高风险病毒中心却设备陈旧，连本来在无SARS的低危区工作的宋某也染上SARS，并传给自己父母、同事和照顾她的护士。其中，她的母亲病

2、死。实验室生物安全事件实验室生物安全事件l历史上，立克次体的命名。实验室生物安全事件实验室生物安全事件l 布氏杆菌引起的实验室感染（北京，杭州）布氏杆菌引起的实验室感染（北京，杭州）l 肾病综合症出血热的实验室感染肾病综合症出血热的实验室感染l 世界范围内共有世界范围内共有126126例感染。（自例感染。（自19851985年）年）l 中国数次感染，导致曾经一段时间的实验动物荒。中国数次感染，导致曾经一段时间的实验动物荒。实验室感染概况实验室感染概况l80%80%是不明原因的感染。是不明原因的感染。l20%20%感染的原因是明确的。感染的原因是明确的。80%80%是由工作人员操作失误引起的；是

3、由工作人员操作失误引起的；20%20%是由设备故障引起的。是由设备故障引起的。l导致感染最多的导致感染最多的4 4种实验室事故种实验室事故溢出和溢出和泼洒泼洒针头和注射器针头和注射器锐器、碎玻璃锐器、碎玻璃动物或动物体外寄生虫的咬伤或抓伤动物或动物体外寄生虫的咬伤或抓伤生物安全的概念生物安全的概念l生物安全：l 在处理具有生物危害物质的过程中，为避免自身或他人的感染以及对环境的污染，所采取的各种措施。l生物安全涉及到多个学科和领域：预防医学、环境保护、植物保护、野生动物保护、生态、农药、林业等。实验室生物安全的概念实验室生物安全的概念l实验室生物安全主要考虑实验室生物安全主要考虑:l通过在通过

4、在实验室实验室设计建造、使用设计建造、使用个体个体防护设施、严防护设施、严格遵从标准化的格遵从标准化的工作及操作程序和规程工作及操作程序和规程等方面采等方面采取综合措施，确保取综合措施，确保实验室工作人员实验室工作人员不受实验对象不受实验对象的感染，确保的感染，确保周围环境周围环境不受实验对象的污染。不受实验对象的污染。第一节 微生物实验室生物安全水平感染性微生物的危险度等级分类BSC：生物安全柜；GMT：微生物学操作技术规范。BSL-4BSL-3BSL-2BSL-1生物安全水平分级生物安全水平分级l根据生物因子危害程度和采取的防护措施，将生物安全防护根据生物因子危害程度和采取的防护措施，将生

5、物安全防护水平（水平（biosafety level，BSL）分为）分为4级（级（BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4表示）；动物实验室以表示）；动物实验室以ABSL-1、ABSL-2、ABSL-3、ABSL-4表示。表示。l一级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物一级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物；l二级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物二级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物；l三级适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死三级适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素；疾病的致病微生物或其毒素；l四级适用于对人

6、体具有高度的危险性四级适用于对人体具有高度的危险性，通过汽溶胶途径传播，通过汽溶胶途径传播或传播途径不明、目前尚无有效疫苗或治疗方法的致病微生或传播途径不明、目前尚无有效疫苗或治疗方法的致病微生物或其毒素物或其毒素 一级生物安全防护实验室一级生物安全防护实验室 BSL-1 实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于适用于对健康成年人已知无致病作用对健康成年人已知无致病作用的微生物，的微生物，如用于教学的普通微生物实验室等。如用于教学的普通微生物实验室等。lE.coliBSL-1BSL-1实验室实验室1)1)普通建筑物，防节肢动物和啮齿动物。普通建筑物

7、，防节肢动物和啮齿动物。2)2)每个实验室设洗手池，宜靠近出口处。每个实验室设洗手池，宜靠近出口处。3)3)实验室门口设挂衣装置，个人便装与工作服分开。实验室门口设挂衣装置，个人便装与工作服分开。4)4)实验室各表面平整、易清洁、不渗水、耐腐蚀。实验室各表面平整、易清洁、不渗水、耐腐蚀。5)5)实验台面防水，耐腐蚀、耐热。实验台面防水，耐腐蚀、耐热。6)6)橱柜和实验台牢固，保持一定距离以便于清洁。橱柜和实验台牢固，保持一定距离以便于清洁。7)7)如有可开启的窗户，应设置纱窗。如有可开启的窗户，应设置纱窗。8)8)保证工作照明，避免不必要的反光和强光。保证工作照明，避免不必要的反光和强光。9)

8、9)有适当的消毒设备。有适当的消毒设备。典型的一级生物安全水平实验室典型的一级生物安全水平实验室不需要特殊的一级和二级不需要特殊的一级和二级屏障、除需要洗手池外，屏障、除需要洗手池外，依靠标准的微生物操作即依靠标准的微生物操作即可获得基本的防护水平。可获得基本的防护水平。二级生物安全防护实验室二级生物安全防护实验室 BSL-2 实验室结构和设施、安全操作规程、安全实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于设备适用于对人或环境具有中等潜在危害对人或环境具有中等潜在危害的微生物的微生物。hepatitis A,B,and C,influenza A,Lyme disease,dengue fe

9、ver,Salmonella,mumps,Bacillus subtilis,measles,MRSA,VRSABSL-2BSL-2实验室实验室1)1)满足满足BSL-1BSL-1的要求。的要求。2)2)实验室门带锁并可自动关闭，门应有可视窗。实验室门带锁并可自动关闭，门应有可视窗。3)3)应有足够的存储空间摆放物品以方便使用。在实验应有足够的存储空间摆放物品以方便使用。在实验室工作区域外还应当有供长期使用的存储空间。室工作区域外还应当有供长期使用的存储空间。4)4)在实验室内使用专门的工作服，戴乳胶手套。在实验室内使用专门的工作服，戴乳胶手套。5)5)在实验室工作区域外有存放个人衣物的条件。

10、在实验室工作区域外有存放个人衣物的条件。BSL-2BSL-2实验室实验室6)6)建筑内应配备建筑内应配备高压蒸汽灭菌器。7)7)在实验室内配备生物安全柜。在实验室内配备生物安全柜。8)8)设洗眼设施，必要时应有应急喷淋装置。设洗眼设施，必要时应有应急喷淋装置。9)9)通风，如使用窗户自然通风应有防虫纱窗。通风，如使用窗户自然通风应有防虫纱窗。10)10)有可靠的电力和应急照明，必要时设备用电源。有可靠的电力和应急照明，必要时设备用电源。11)11)实验室出口有在黑暗中可明确辨认的标识实验室出口有在黑暗中可明确辨认的标识。BSL-2BSL-2实验室实验室l在处理危险度在处理危险度2 2 级 或

11、更 高 危 险级 或 更 高 危 险度 级 别 的 微 生度 级 别 的 微 生物 时，在 实 验物 时，在 实 验室 门 上 应 标 有室 门 上 应 标 有国 际 通 用 的 生国 际 通 用 的 生物 危 害 警 告 标物 危 害 警 告 标志。志。典型的二级生物典型的二级生物安全水平实验室安全水平实验室三级生物安全防护实验室三级生物安全防护实验室BSL-3 实验室结构和设施、安全操作规程、安实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于主要全设备适用于主要通过呼吸途径使人传染通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物及上严重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素，通常已有预防

12、传染的疫苗其毒素，通常已有预防传染的疫苗。Anthrax（炭疽杆菌）（炭疽杆菌）;West Nile virus（西尼罗（西尼罗河病毒）河病毒）;Eastern equine encephalitis（东方马脑（东方马脑炎病毒）炎病毒）;SARS;tuberculosis（结核杆菌）（结核杆菌）;Rocky Mountain spotted fever（落基山斑点热）（落基山斑点热）;yellow fever.BSL-3BSL-3实验室实验室l在建筑物中在建筑物中自成隔离区自成隔离区或为独立建筑物。或为独立建筑物。l由由清洁区、半污染区和污染区清洁区、半污染区和污染区组成。污染区和半污组成。污

13、染区和半污染区之间应设染区之间应设缓冲间缓冲间。l污染区与半污染区之间、半污染区和清洁区之间应污染区与半污染区之间、半污染区和清洁区之间应设置设置传递窗传递窗。l我国的第一个我国的第一个P3P3实验室建于实验室建于19871987年，当时主要用于年，当时主要用于艾滋病研究。艾滋病研究。BSL-3BSL-3实验室实验室围护结构围护结构l实验室内表面应光滑、耐腐蚀、防水；所有缝隙应实验室内表面应光滑、耐腐蚀、防水；所有缝隙应可靠密封，防震、防火。可靠密封，防震、防火。l围护结构外围墙体应有适当的抗震和防火能力。围护结构外围墙体应有适当的抗震和防火能力。l天花板、地板、墙间交角均为天花板、地板、墙间

14、交角均为形且可靠密封。形且可靠密封。l不应有可开窗户不应有可开窗户；内设窗户应防破碎、防漏气。内设窗户应防破碎、防漏气。l出入口处应采用防止节肢动物和啮齿动物的设计。出入口处应采用防止节肢动物和啮齿动物的设计。BSL-3BSL-3实验室实验室送排风系统送排风系统l独立的送排风系统以控制独立的送排风系统以控制气流方向气流方向和和压力梯度压力梯度。l送风口和排风口的布置对面分布，送风口和排风口的布置对面分布，上送下排上送下排。l送排风系统应为送排风系统应为直排式直排式，不得采用回风系统。，不得采用回风系统。l应安装风机和生物安全柜启动应安装风机和生物安全柜启动自动联锁装置自动联锁装置。BSL-3B

15、SL-3实验室实验室环境参数环境参数l相对室外大气压，污染区为相对室外大气压，污染区为-40Pa-40Pa，并与生物安全，并与生物安全柜等装置内气压保持安全合理压差。柜等装置内气压保持安全合理压差。BSL-3BSL-3实验室实验室其他其他l实验室所需压力设备不应影响室内负压梯度。实验室所需压力设备不应影响室内负压梯度。l实验室应设置通讯系统。实验室应设置通讯系统。l实验记录等资料应通过计算机等发送至实验室外。实验记录等资料应通过计算机等发送至实验室外。l清洁区设置淋浴装置。清洁区设置淋浴装置。典型的三级生物典型的三级生物安全水平实验室安全水平实验室全国仅2所P3实验室l上海市公共卫生中心的P3

16、实验室l 复旦大学医学院的P3实验室 四级生物安全防护实验室四级生物安全防护实验室BSL-4 实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于对人体具有高度的危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，目前尚无有效的疫苗或治疗方法的致病微生物及其毒素。Bolivian and Argentine hemorrhagic fevers,Marburg virus;Ebola virus;Lassa fever;Crimean-Congo hemorrhagic fever,and other various hemorrhagic diseases.BSL-4BSL-4实验室实验室lBSL-4实验室

17、是指生物安全四级实验室，专门用于开展烈性传染病的研究，是全球生物安全最高级别的实验室。lP4实验室的安全措施比P3实验室更严格，研究人员入内不仅要穿全封闭的防护服，还要携带氧气瓶。l中科院武汉病毒所P4实验室2015年建成。l 2015年1月31日，我国首个BSL-4实验室中国科学院武汉国家生物安全实验室(即武汉P4实验室)在湖北武汉竣工。新落成的P4实验室位于武汉市江夏区的中科院武汉病毒所郑店园区内。整个实验室呈悬挂式结构，共分为4层。从下自上，底层是污水处理和生命维持系统；第二层是核心实验室；第三层是过滤器系统；二层和三层之间的夹层是管道系统；最上一层是空调系统。第二节 生物安全技术一、实

18、验室技术l样本容器l样本运送与接收l样本打开l避免吸入或接触感染性物质二、意外事故处理l潜在感染性物质溢出l刺伤、切割伤、或擦伤l潜在危害气溶胶释放l离心杯发生破裂三、感染性废弃物处理四、感染性物质运输第三节 微生物实验室常用仪器设备一、生物安全基本设备一、生物安全基本设备l生物安全柜生物安全柜l高压蒸汽灭菌器高压蒸汽灭菌器l个人防护设备个人防护设备l超净工作台超净工作台生物安全柜生物安全柜l生物安全柜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，用来保护工作人员、实验室环境以及实验品，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。l其目的是保护实验过

19、程、操作人员及环境免受危害。通风柜和超净工作台不属于生物安全柜，不可使用在涉及微生物材料的实验或生产过程中。生物安全柜生物安全柜 Biological Safety Cabinets生物安全柜的要求生物安全柜的要求:l颗粒经颗粒经HEPAHEPA过滤去除过滤去除l气流有方向气流有方向HEPA(High efficiency particulate air Filter)，高效空气过滤器，达到HEPA标准的过滤网，对于0.1um和0.3um的有效率达到99.998%，HEPA网的特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过。Class I 生物安全柜生物安全柜l可开启前窗在负压下操作可开启前窗在负

20、压下操作l表面风速在表面风速在0.36m/s0.36m/s，排，排出的气体经出的气体经HEPA HEPA 过滤过滤l保护操作人员和环境保护操作人员和环境l适用于要求生物安全等级适用于要求生物安全等级1 1、2 2、3 3的工作的工作l适用于适用于样品不需保护样品不需保护的实的实验工作验工作 生物安全柜Class II 生物安全柜生物安全柜l所有的二级生物安全柜同一级生物安全柜一样，能够保护操作人员和实验室环境免受危害。l二级安全柜也能够保护产品样本在微生物操作过程中免受污染。l二级生物安全柜可以在一、二、三级生物 安全水平的生物因子操作中使用。Class II生物安全柜空气流向生物安全柜空气流

21、向生物安全柜的使用生物安全柜的使用l操作者在移动双臂进出安全柜时，应该垂操作者在移动双臂进出安全柜时，应该垂直地缓慢进出前面的开口。直地缓慢进出前面的开口。l级生物安全柜级生物安全柜前面的进气格栅前面的进气格栅不能被阻挡。不能被阻挡。l放入柜内的物品放入柜内的物品应采用应采用75%75%酒精来酒精来清除表面污染。清除表面污染。CLASS III生物安全柜生物安全柜(手套柜）手套柜）全封闭的、气密结构的通风柜；通过橡胶手套进行操作；柜内保持至少120Pa的负压；供气通过HEPA抽入内；外排的气流经过双层HEPA过滤或经HEPA后再经燃烧处理。CLASS型BSC适用于BSL3、BSL4的生物实验。

22、生物安全柜的使用生物安全柜的使用l所有物品应尽可能地放在工作台后部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。作中不会阻挡后部格栅。l可产生气溶胶的设备（例如混匀器、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。离心机等）应靠近安全柜的后部放置。l废弃物袋、盛放废弃吸管的盘子以及废弃物袋、盛放废弃吸管的盘子以及吸滤瓶等体积较大的物品，应该放在吸滤瓶等体积较大的物品，应该放在安全柜内的某一侧。安全柜内的某一侧。生物安全柜的使用生物安全柜的使用生物安全柜内接种针的灭菌生物安全柜内接种针的灭菌红外电热接种环

23、灭菌器生物安全柜的使用生物安全柜的使用l在每次使用前后，要清除生物安全柜内在每次使用前后，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剂进行擦拭，所用的消毒剂要能够杀死安全柜里任何微生物。安全柜里任何微生物。l在使用生物安全柜时应穿着个体防护服。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。时，可穿着普通实验服。个体防护装备个体防护装备 装备装备 避免的危害避免的危害 安全性特征安全性特征防护衣防护衣 污染衣服污染衣服 背面开口背面开口 罩

24、在日常服装外罩在日常服装外鞋袜鞋袜 碰撞和喷溅碰撞和喷溅 不露脚趾不露脚趾护目镜护目镜 碰撞和喷溅碰撞和喷溅 防碰撞防碰撞镜镜 侧面有护罩侧面有护罩安全眼镜安全眼镜 碰撞碰撞 防碰撞镜片（必须有视防碰撞镜片（必须有视 力校正）力校正）侧面有护罩侧面有护罩面罩面罩 碰撞和喷溅碰撞和喷溅 罩住整个面部罩住整个面部 发生意外时易于取下发生意外时易于取下个体防护装备个体防护装备 装备装备 避免的危害避免的危害 安全性特征安全性特征防毒面具防毒面具 吸入气溶胶吸入气溶胶 在设计上包括一次性使用的、整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个面部或一半面部空气净化 的、整个面部或加罩的动力空

25、的、整个面部或加罩的动力空 气净化（气净化（powered air powered air purifying purifying，PAPRPAPR）的以及供）的以及供 气的防毒面具气的防毒面具手套手套 直接接触微生物直接接触微生物 得到微生物学认可的一次性乳得到微生物学认可的一次性乳 划破划破 胶、乙烯树脂或聚腈类材料胶、乙烯树脂或聚腈类材料 保护手保护手 网孔结构网孔结构 超净工作台超净工作台l正压柜l气流从顶部或底部经过过滤器后从操作区正面流向工作台面，被样品污染的气流排出柜外，没有循环气流。l超净台保护样品不受污染，适用于普通实验室适用于普通实验室或或1 1级生物安全水平中级生物安全水平中对对人员和环境无保护要求人员和环境无保护要求的实验的实验。超净工作台实验设备l培养箱l冰箱l离心机l接种环