全国卫生防疫会议讲座一

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1、病原微生物 实验室生物安 全中国疾病预防控制中心鼠疫布氏菌病预防控制基地张春华第一章 实验室生物安全绪论实验室生物安全绪论提纲生物安全实验室的发展概况和我国现状 病原微生物实验室的有关概念 生物安全实验室的重要意义生物安全实验室的建设基本原则发展概况和我国现 状 国际概况 20世纪5060年代首先出现在美国 1983年WHO第一版实验室生物安全手册 （Laboratory Biosafety Manual ） 1993年WHO发表了第二版实验室生物安 全手册(Laboratory Biosafety Manual ， 2nd edition) 2002年WHO又发表了实验室生物安全手 册第二版

2、的网络修订版 2004年正式发布了第三版。 国际概况关于实验室生物安全规范化管理，美国、欧洲 、加拿大等国家做得都比较好。 在1993年由美国疾病预防控制中心/国立卫生 研究院（CDC/NIH）发布了微生物和生物 医学实验室生物安全手册第三版。（ Biosafety in the Microbiological and Biomedical Laboratories Manual,3th edition CDC/NIH） 1999年发布了第四版，目前已被国际公认为“ 金标准”。国内概况（1）起步进口少数BSL-3实验室 20世纪80年代我国自己研制第一个国产三级生物安 全防护水平（biosaf

3、ety level 3, BSL-3）实验室诞生 我国也建造了一批此种防护水平或接近BSL-3水平的 生物安全实验室。 2002年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个开创性工作 。 2003年兽医实验室生物安全通用标准颁布实施 。国内概况（2） SARS期间2003年5 月6日科技部、卫生部、国家食品药品 监督管理局和国家环境保护总局联合发布了关 于印发传染性非典型肺炎病毒研究实验室暂 行管理办法的通知。其内容包括传染性非 典型肺炎病毒研究实验室暂行管理办法和 传染性非典型肺炎病毒的毒种保存、使用和感 染动物

4、模型的暂行管理办法。国内概况（3）国家标准2003年8月开始起草，实验室生物安全通用 要求。2004年5月中华人民共和国质量监督 检验检疫总局 和中华人民共和国标准化管理 委员会正式颁布了该标准（GB19489-2004 ） 。 2004年9月1日中华人民共和国建设部与国家 质量监督检验检疫总局又联合发布了生物 安全实验室建设技术规范（GB50346-2004 ），提出了生物安全实验室建设的技术标准 。国内概况（4） 病原微生 物实验室生物安全管理条例 2004年11月12日，由温家宝总理签发中华人民 共和国国务院令(第424号)公布施行病原微生 物实验室生物安全管理条例（简称条例 ）。该条例

5、规定了在病原微生物实验活动 中保护实验人员和公众健康的宗旨，从而使我 国病原微生物实验室的管理工作步入法制化管 理轨道。不言而喻，条例对我国防生物威 胁和处理突发卫生事件的建设具有现实的和深 远的意义。病原微生物实验室的有关 概念一、生物学相关概念1. 生物因子（剂）(bio-agents): 具有一定生物 活性的制剂。 2. 微生物（microbes, microorganisms）: 微生 物是指活的生物因子，包括能够复制或基因物 质传递的细胞或非细胞的微小生物实体，其中 包括致病和非致病的微生物。主要指细菌（螺 旋体、立克次体、衣原体）、真菌、病毒和某 些寄生虫。 3. 病原体（path

6、ogens）: 病原体是能致病的生 物因子，包括能够引发人和动物、植物传染病 的生物因子，主要指致病微生物。生物学相关概念4.生物战剂 (agent of bio-war,): 用于生物战 中的生物因子。 5生物气溶胶 (bioaerosol) ： 气溶胶是指 悬浮于气体介质中粒径一般为 0.001-100m 的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分 散体系。分散相含有微生物的气溶胶。 6. 生物战剂气溶胶 (bio-agent aerosol)：气溶 胶喷洒是国外生物战释放生物战剂的主要方 式。分散相含有生物战剂的气溶胶。生物学相关概念7.生物危害 (bio-hazard)和生物危险 (bio

7、 -risk)：生物危害是由生物因子形成的伤 害。生物危险 (bio-risk)是生物因子将要 或可能形成的危害，是伤害概率和严重 性的综合。 8. 危险废物（hazardous waste）：即有 潜在危险的废物，即可燃、易燃、腐蚀 、有毒、传染、放射或其他破坏作用的 废物。 病原微生物实验室的有关概 念二、生物威胁概念1生物威胁 (bio-threat)：是指生物因子形成 的使人忧虑的、可能发生的严重危害。 2生物战（bio-war）：是指用生物战剂进行 的战争。 3生物恐怖（bio-terror）：生物恐怖是遇到 生物因子形成的危险和邪恶产生的极度恐惧。 生物恐怖的特点是具有想象或未来时

8、间较长的 忧虑或恐惧。生物恐怖活动可利用的病原体种 类很多、攻击面宽、实施手段多种多样、突然 发生、真真假假难以预料和防护。生物威胁概念4基因武器（gene weapon）： 指用基因工程研 制的生物武器。 现代生物技术的发展一方面为人类造福，另一方 面也会被人利用发展武器。现代生物技术能改变 生物战剂的攻击性能，改变其抗原性使之难以诊 断；增强其致病性以加强杀伤力；增强其存活力 以延迟攻击时间和扩大攻击面积；增强其抗药性 造成治疗困难；改变其基因特性形成基因武器。 专家推测，基因武器能够进行对人种的特异性攻 击。生物威胁概念5实验室相关感染 (laboratory-associated in

9、fection) ：由于从事实验活动而发生的与操作 的生物因子相关的感染。在研究病原微生物中 存在某种风险，如果在管理和操作病原体中一 旦有所疏漏或错误就会发生实验室感染，造成 威胁，进而可能造成病原体扩散或传染病的流 行。 6医院感染 (hospital-acquired infection)：医 院感染也叫医院获得性感染或院内感染, 指在医 院内发生的一切感染。生物威胁概念7. 人畜共患病 (zoonosis): 人和动物间相互传 播的传染病。人的传染病常常由动物传播, 可 通过接触经皮肤和粘膜感染, 也可经消化道进 入体内, 更可通过气溶胶经呼吸道感染。 8外来病 (exotic dis

10、ease)：国外存在和流行 的，国内尚未证实存在或已被消灭的传染病 。 9传染病 （communicable disease）: 是指由 各病原体引起的一组具有传染性的疾病。已 有的一些烈性传染病还没有有效的预防和控 制，已经控制的一些传染病有死灰复燃的势 头，新的传染病不断出现，是我们面临挑战 。生物威胁概念10突发公共卫生事件 (emergent events of health)：（简称突发事件），是指突然 发生，造成或者可能造成社会公众健康严 重损害的重大传染病疫情、群体性不明原 因疾病、重大食物和职业中毒以及其他严 重影响公众健康的事件。突发公共卫生事 件的危害性和破坏性是多方面的，

11、不仅危 害公众身体健康和生命安全、造成公众心 理恐惧，甚至导致社会混乱、经济衰退， 威胁国家安全。生物威胁概念11食源性传染病 （food borne infectious ： 指通过饮食媒介经消化道感染的疾病。 2000 年第53届世界卫生大会上，世界卫生组织 将食品安全列为重要议题，并指出食源性疾病 与食品污染是不断扩大的公共卫生问题。在过 去的20年里，食源性疾病的发生率明显上升。 在发达国家，估计每年有13以上的人群感染 食源性疾病。病原微生物实验室的有关 概念三、污染和去除污染（1 ） 1污染 (contamination)：是指物质或事 物由外来的物质或因子的混入，而造成的 不希望

12、的影响。例如空气、水体和固体受 到物理的(灰尘)、气体的(有害气体)、生物 (气溶胶微生物)的污染。在生物安全实验 室里的空气、水体和固体都视为被实验生 物因子的污染。污染和去除污染（2）2去除污染 (decontamination)：即为了安 全，去除或减少污染物（原）或其影响的 过程或方法。去除生物污染不一定杀灭微 生物。所以： （1）安全柜内操作 （2）向室外排放的空气要用高效空气颗粒 滤器过滤 （3）排出的废水和废物要进行高压灭菌, 对传出的仪器和样本容器表面进行消毒。病原微生物实验室的有关概念四、生物安全防护相关概念（1 ）1生物安全防护 (bio-safety containmen

13、t)：是 指避免生物危险因子，特别是偶然的和有意利 用的生物因子，对生物体包括实验室工作者在 内的伤害和对环境的污染的意识和措施。 实验室生物安全防护分为一级防护（屏障） (primary barriers)和二级防护（屏障） (secondary barriers)。四、生物安全防护相关概念 （2）2一级防护：包括两方面内容：（1）生物安全柜 (biological safety cabinet, BSC) 和类似的设备等，分成三个级别；（2）个人防护装备 (personal protective equipment, PPE)，也分成三个级别。 3. 二级防护: 是指实验室屏障设施，其建设

14、有4 种 不同的结构。 各种一级防护和二级防护的组合构成不同防护水 平级别的实验室（ BSL-14）。四、生物安全防护相关概念 （3）4. 生物安全防护实验室 (biosafety containment for laboratories): 指能够避免或控制被操作的有 害生物因子危险的实验室。 措施：通过规范的实验室设计和精心施工、正确 的实验设备的配置、适合的个人防护装备的使用 、严格管理、翔实的操作规程实现其功能。 建造具有BSL-1和BSL-2的实验室称为基础实验 室；具有BSL-3防护水平的实验室被称为生物安 全防护实验室；达到BSL-4水平的称为高度生物 防护实验室。四、生物安全防

15、护相关概念 （4）5生物安全柜 ( bio- safety cabinet , BSCs)：是直接操作危险性微生物时所 用的箱形安全设备，是生物安全实验室 必备的装备，保护使用者和环境，保护 样品。按防护水平生物安全柜分为级、 级、 级, 级的又分为4 种类型 (级A1、 级A2、 级B1和 级 B2)。四、生物安全防护相关概念 （5）6安全罩 (safety hood)：即覆盖在生物医学 实验室工作台或仪器设备上的内部空气压力 低于环境压力的经HEPA滤器过滤的排风罩， 以减少对实验室工作者和环境的危害。 7围场操作（enclose）：是指操作有害生物 因子时，用物理防护设备把病原微生物局限

16、 在一定的空间内，避免生物因子对人体的暴 露和污染环境。四、生物安全防护相关概念 （6） 8气锁（airlock）和缓冲间（buffer room） ：气锁 是设置在气压不同的邻近二区之间 的气压可调节的密闭小室，作为二区的 过渡通道。缓冲间 是设在生物安全实验室的清洁区 与半污染区之间，或半污染区与污染区 之间的类似于气锁的密闭小室，小室的 两门互锁。四、生物安全防护相关概念 （7）9个人防护装备：用于防止人员受到化学 和生物等有害因子伤害的器材和装备。其 根本目的是屏蔽生物因子,不与人体发生直 接接触。我国在传染病和微生物实验室把 个人防护分为三级。 10实验室分区 (laboratory area)：我国把 BSL-3和BSL-4实验室平面布局明确分为： “三区二缓”的结构。