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实验室生物安全概述(上)
【来源/作者】周世红 【更新日期】2018-01-07

生物安全与环境保护是指对自然生物和人工生物及其产品对人类健康和生态环境可能产生的潜在风险的防范和现实危害的控制。生物安全实验室是指具有一级隔离设施的、可实现二级隔离的生物实验室。一级隔离,也称一级屏障,是指操作对象和操作者之间的隔离,通过生物安全柜、正压防护服等防护设施来实现。二级隔离,也称二级屏障,是指生物安全实验室和外部环境的隔离,通过建筑技术(如气密的建筑结构、平面布局,通风空调和空气净化系统、污染空气及污染物的过滤除菌和消毒灭菌直至无害排放)达到防止有害生物微粒从实验室逸散到外部环境的目的。世界各国均在不同程度上出现过生物安全问题,其中实验室病原微生物泄露造成的突发性公共卫生事件已成为国际社会生物安全的关注点。

一、实验室生物安全的现状与发展趋势

实验室生物安全与环境保护的概念始于20世纪40年代至50年代的美国,主要是对当时部分实验室意外事故原因进行了调查和分析,提出预防实验室感染可采取的对策,但该领域一直未能获得应有的关注度。继严重急性呼吸窘迫综合征疫情在全球得到控制后,新加坡、中国台湾地区和北京相继发生SARS冠状病毒实验室感染事件,实验室生物安全才提上议事日程。实验室生物安全在我国一直处于相对落后的状态,尽早建立我国的生物安全管理体系,尤其是在生物安全实验室的建设和使用方面与国际接轨成为一项十分紧迫的任务。

(一)国际发展现状

科赫早在1886年曾发表过霍乱的实验室感染报告,可称得上是全世界第一个实验室生物安全方面的报告。1941年Meyer等报道了美国实验室工作人员在处理微生物标本时,不慎吸入布鲁氏菌,发生了74例实验室相关的布鲁氏菌感染。1949年sulkin首次对实验室感染进行了系统调查,共发现了222例病毒感染,21例死亡,其中仅27%与已知的事故相关。在随后的近30年里,Sulkin进一步扩大了调查范围,共调查了5000多个实验室,累计发现实验室相关感染3921例,有近20%的感染病例与已知事故有关。对不明原因的实验室感染进一步分析发现,65%以上的感染是由微生物气溶胶引起的,这使人们认识到实验室内微生物培养或标本的处理过程中含菌尘粒的吸入是工作人员被感染的主要途径。气溶胶是悬浮于气体介质中粒径一般为0.001~1000μm的固体、液体微小粒子形成的胶溶状态分散体系。气体介质称连续相,通常是空气;微粒或粒子称分散相,是多种多样的,成分很复杂,是气溶胶学研究的主要对象。分散相内含有微生物的气溶胶称为微生物气溶胶。

20世纪40年代,美国为了研究生物武器,开始实施“气溶胶感染计划”,大量使用烈性传染病的病原体进行实验室武器化和现场试验。在从事此类研究的实验室中,实验室感染频频发生。20世纪五六十年代,欧美国家就开始关注实验室生物安全问题,美国首先出现生物安全实验室,在一些发达国家,如英国、苏联、加拿大、日本等也相继建造了不同级别的生物安全实验室。

1974年,美国疾病预防控制中心生物安全办公室出版了《基于危害程度的病原微生物分类》,该书在全球首次对可供人类研究的病原微生物和开展的相应的实验室活动按不同危险类别进行了分类,共分为四级,并将其作为本国从事病原微生物实验室工作的一般参考标准,得到了各国的推广和借鉴。

世界卫生组织一直认为生物安全是一个重要的国际性问题,可以指导实验室生物安全,减少实验室事故的发生。1983年,WHO出版了《实验室生物安全手册》(第一版),鼓励各国针对本国实验室安全实际情况处理病原微生物实验室管理工作,制定具体的操作规程,并为制定这类规程提供专家指导。1993年,WHO发布了该手册的第二版,由7个国家(美国、加拿大、俄罗斯、瑞典、英国、澳大利亚、苏格兰)和WHO的生物安全专家和官员编写而成。2002年WHO又发表了第二版的网络修订版,2004年正式发布了第三版。1993年,美国CDC/NIH发布《微生物和生物医学实验室生物安全手册》第三版,1999年发布了第四版,目前该手册已被国际公认为“金标准”。

(二)国内发展概况

我国实验室生物安全工作起步相对较晚。1987年,为了研究流行性出血热的传播途径,军事医学科学院和天津一家生物净化公司合作修建了我国第一个国产三级生物安全防护水平(biosafety level 3,BSL一3)实验室,并制定了比较系统的操作规程。1993年,我国颁布了中华人民共和国建筑工程行业标准《科学实验建筑设计规范》(JGJ91-93),该规范对有害微生物具体的危害等级进行了规定,分为高度危害性、中度危害性、低度危害性和微度危害性四个等级,是最早与实验室生物安全直接相关的规定。为了进一步规范我国实验室生物安全工作,2002年12月,经卫生部批准并颁布了行业标准《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》(WS 233 2002),这是我国生物安全领域的一项开创性工作。该准则主要参考了美国CDC/NIH的《微生物和生物医学实验室生物安全手册》第三版,并结合多年国内的经验,在管理职责、人员要求、设施设备、病原微生物的危害性评估等实验室生物安全方面提出了具体要求。继卫生部之后,国家农业部委托兽医总站牵头,组织专家编写了兽医实验室的生物安全规范《兽医实验室生物安全通用标准》,并已颁布实施。

参考资料:实验室安全与环境保护


【关键词】生物安全,一级隔离,二级隔离,实验室生物安全,国家标准物质网 

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