实验室生物安全ppt课件.ppt

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1、概况来源分级设备管理1 实验室生物安全第九章植物保护学院魏丹丹概况来源分级设备管理2 生物实验室的安全管理实验室生物危害的来源生物实验室的相关设备生物安全实验室的分级Contents 目录2 生物实验室安全概况概况来源分级设备管理3 目录3 生物实验室安全概况生物实验室的安全管理实验室生物危害的来源生物实验室的相关设备生物安全实验室的分级概况来源分级设备管理4 概况生物实验室安全概况u实验室生物安全事件1马尔堡病毒1967德国马尔堡病毒实验室感染事件2炭疽菌1979年前苏联斯维尔德洛夫斯克炭疽菌泄漏事件2003年以来SARS病毒感染传播事件3SARS概况来源分级设备管理5 概况 2005年，H

2、2N2流感病毒样本风波； 1978年，英国伯明翰医学院天花实验室感染； 2011年，动物实验管理漏洞酿重大教学事故东北农大学生感染布鲁氏菌病事件； 2003年，美国得克萨斯理工大学鼠疫杆菌丢失； 1998-2006年间，中国流行性出血热实验室感染事件频发； 实验操作失误导致艾滋病毒感染。u实验室生物安全事件生物实验室安全概况概况来源分级设备管理6 概况80% 是不明原因的感染。20% 感染的原因是明确的。 80% 是由工作人员操作失误引起的； 20% 是由设备故障引起的。导致感染最多的4种实验室事故 溢出和泼洒 针头和注射器 锐器、碎玻璃 动物或动物体外寄生虫的咬伤或抓伤u实验室感染概况生物实

3、验室安全概况概况来源分级设备管理7 概况80% 是不明原因的感染。大多数可能是感染性气溶胶在空气扩散，实验室工作人员吸入了污染的空气感染发病。u实验室感染概况生物实验室安全概况1气溶胶 aerosol指液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。气体介质称为连续相，通常为空气；微粒 (particles) 称为分散相，成分复杂、大小不一，粒径一般 0.00110 m 。微粒为液体的称液体气溶胶。飞沫核气溶胶粉尘气溶胶两类微生物气溶胶对实验室人员都具有严重危害，其程度取决于微生物毒力、气溶胶浓度、气溶胶子大小、当时实验室内的微气候条件。研究发现，粒径 100 m 的飞沫沉降很快，而

4、粒径50 m 的飞沫在 0.4s 内就扩散开了；粒径 5 m飞沫核能够被呼吸道的粘膜捕获。概况来源分级设备管理8 概况u相关概念和定义生物危害 Biological hazard指有害或有潜在危害的生物因子对人、环境、生态和社会造成的危害或潜在危害。12实验室生物危害指在微生物和生物、医学实验室研究过程中对人、环境、生态和社会造成的危害和对环境造成的污染。3实验室生物安全对所在实验室的风险因子进行评估并制定相应的预防措施，避免危险生物因子造成实验室人员暴露，防止向实验室外扩散并导致危害的综合措施。4生物安全实验室是确保操作生物危险因子的工作人员不受实验对象的伤害，确保周围环境不受其污染，确保实

5、验因子保持原有本性所采取综合措施的实验室。生物实验室安全概况概况来源分级设备管理9 概况u相关概念和定义生物安全 biosafety生物安全定义的三个方面61、人类的健康安全；2、人类赖以生存的农业生物安全；3、与人类生存有关的环境生物安全。1、致病微生物的实验室安全防护与管理，其主要目的是防止实验室工作人员感染，或意外泄漏导致环境污染和社区人群感染。2、现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物跨国越境转移，可能对生物多样性、生态环境和人民健康产生潜在的不利影响。3、生命科学领域在研究、开发、应用及产业化过程中，在造福人类的同时，对生态环境所产生的不利影响。l生物安全涉及到多个学科和领域：

6、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。生物实验室安全概况概况来源分级设备管理10 目录10 生物实验室安全概况生物实验室的安全管理实验室生物危害的来源生物实验室的相关设备生物安全实验室的分级概况来源分级设备管理11 来源实验室感染大多由细菌（43 ）引起，其次为病毒（27）和立克次体（15 ）。布鲁氏菌病、伤寒和 Q 热是最常见报道的实验室感染病原。3900 例实验室感染的总病死率 4.2%，衣原体导致病死率最高，为 7.8% 。u实验室感染的病原微生物实验室生物危害的来源概况来源分级设备管理12 来源u实验室感染的病原微生物实验室生物危害的来源全球最常见的实验室感染

7、1、细菌危害：炭疽杆菌、布鲁菌属、马鼻疽杆菌、肺炎衣原体、破伤风杆菌、伤寒沙门氏菌、鼠疫杆菌、结核分支杆菌、肉毒梭菌等。2、真菌危害：皮炎芽生菌、粗球孢子菌等。3、病毒危害：流感病毒、朊病毒、狂犬病病毒、SARS冠状病毒、痘病毒等。破伤风杆菌概况来源分级设备管理13 来源u实验室感染的病原微生物实验室生物危害的来源感染性微生物的危险度等级分类天花埃博拉艾滋病病毒概况来源分级设备管理14 来源u实验室感染的病原微生物实验室生物危害的来源感染性微生物的危险度等级分类概况来源分级设备管理15 来源u实验室感染的寄生虫实验室生物危害的来源如利什曼原虫、疟原虫和弓形虫等。很少数量的寄生虫在人体内繁殖就会

8、导致疾病，免疫受损者易感，实验室获得的感染可能无症状。白蛉属黑热病概况来源分级设备管理16 来源u生物毒素及过敏原实验室生物危害的来源l白喉杆菌产生的白喉毒素、肉毒杆菌产生的肉毒毒素、黄曲霉产生黄曲霉毒素等。尘螨是强烈的过敏原，可引起全身性过敏反应。多认为来自于尘螨的分泌物、排泄物、蜕下皮壳和死亡虫体。l河豚：含有河豚毒素（TTX），神经毒素人食入豚毒 0.5-3 mg 就能致死。l秋水仙：生物碱，秋水仙碱也称秋水仙素，味苦，有毒。概况来源分级设备管理17 来源u基因改构生物体实验室生物危害的来源l转基因生物导致基因漂移（形成新的物种，破坏生态环境；基因污染形成超级杂草、超级害虫、诱发新病毒等

9、）l基因改造微生物的主要危害：毒性、过敏反应、营养问题、对抗生素的抵抗作用、对环境的威胁等。遗传修饰动物概况来源分级设备管理18 来源u与操作相关的实验室危害实验室生物危害的来源l移液操作实验室内的许多操作都能引起气溶胶化l接种操作l琼脂培养l深层培养l离心操作l注射操作l其他仪器概况来源分级设备管理19 来源实验室生物危害的来源可能产生危害的仪器设备及其操作u与操作相关的实验室危害概况来源分级设备管理20 来源实验室生物危害的来源可能产生危害的仪器设备及其操作u与操作相关的实验室危害概况来源分级设备管理21 来源实验室生物危害的来源可能产生危害的仪器设备及其操作u与操作相关的实验室危害概况来

10、源分级设备管理22 目录22 生物实验室的安全管理实验室生物危害的来源生物实验室的相关设备生物安全实验室的分级生物实验室安全概况概况来源分级设备管理23 分级生物安全实验室的分级与微生物危险度等级相对应的生物安全水平、操作和设备微生物学操作技术规范生物安全柜概况来源分级设备管理24 分级生物安全实验室的分级不同生物安全水平对设施的要求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 概况来源分级设备管理25 分级生物安全实验室的分级根据生物因子危害程度和采取的防护措施，将生物安全防护水平（biosafety

11、level，BSL）分为4级（BSL-1、 BSL-2、BSL-3、BSL-4表示）；动物实验室以ABSL-1、ABSL-2、ABSL-3、ABSL-4表示。I 级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物； II 级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物； III 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；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； IV 级适用于对人体具有高度的危险性级适用于对人体具有高度的危险性，通过汽溶胶途径传播

12、或传播途径不明、目前尚无有效疫，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物或其毒素苗或治疗方法的致病微生物或其毒素 概况来源分级设备管理26 分级生物安全实验室的分级uI 级实验室（BSL-1）实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人已知无致病作用的微生物，如用于教学的普通微生物实验室等。l普通建筑物，防节肢动物和啮齿动物。l每个实验室设洗手池，宜靠近出口处。l实验室门口设挂衣装置，个人便装与工作服分开。l实验室各表面平整、易清洁、不渗水、耐腐蚀。l实验台面防水，耐腐蚀、耐热。l橱柜和实验台牢固，保持一定距离以便于清洁。l如有可开启的窗户，应设置

13、纱窗。l保证工作照明，避免不必要的反光和强光。l有适当的消毒设备。概况来源分级设备管理27 分级生物安全实验室的分级uII 级实验室（BSL-2）实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于对人或环境具有中等潜在危害的微生物。l满足BSL-1的要求。l实验室门带锁并可自动关闭，门应有可视窗。l应有足够的存储空间摆放物品以方便使用。l在实验室内使用专门的工作服，戴乳胶手套。l在实验室工作区域外有存放个人衣物的条件。l建筑内应配备高压蒸汽灭菌器。l在实验室内配备生物安全柜。l设洗眼设施，必要时应有应急喷淋装置。l通风，如使用窗户自然通风应有防虫纱窗。l有可靠的电力和应急照明，必要时，设备用电源。

14、l实验室出口有在黑暗中可明确辨认的标识。概况来源分级设备管理28 分级生物安全实验室的分级uIII 级实验室（BSL-3）实验室结构和设施、安全操作规程、安全设备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及其毒素，通常已有预防传染的疫苗。l在建筑物中自成隔离区或为独立建筑物。l由清洁区、半污染区和污染区组成。污染区和半污染区之间应设缓冲间。l污染区与半污染区之间、半污染区和清洁区之间应设置传递窗。l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。l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、墙间交角均为圆弧形且可靠密封。概况来源分级设备管理

15、29 分级生物安全实验室的分级uIII 级实验室（BSL-3）l不应有可开窗户；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。l独立的送排风系统以控制气流方向和压力梯度。l送风口和排风口的布置对面分布，上送下排。l送排风系统应为直排式，不得采用回风系统。l应安装风机和生物安全柜启动自动联锁装置。l相对室外大气压，污染区为-40Pa，并与生物安全柜等装置内气压保持安全合理压差。l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。l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。概况来源分级设备管理30 分级生物安全实验室的分级uIII 级

16、实验室（BSL-3） 医疗联系卡的推荐样式概况来源分级设备管理31 分级生物安全实验室的分级uIV 级实验室（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。概况来源分级设备管理32 分级生物安全实验室的分级uIV 级实验室（BSL-4）目前，全球共有25个BSL-4生物实验室，其中中国的IV级实验室坐落于武汉，于2011年6月举行奠基仪式，还未有该实验室正式建成投入使用的新闻报道。参照BSL1-4实验室的要求，还应考虑动物实验过程产生的潜在生物危害的防护；应根据动物的种类、身

17、体大小、生活习性、实验目的等选择专用于动物的生物安全柜、动物饲养设施、动物实验设施、消毒设施和清洗设施等。概况来源分级设备管理33 分级生物安全实验室的分级实验动物设施动物设施的防护水平：实验操作和安全设备汇总动物设施生物安全水平生物安全柜 概况来源分级设备管理34 分级生物安全实验室的分级动物设施一级生物安全水平(ABSL-1)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） 。动物设施二级生物安全水平(ABSL-2)二级生物安全水平的动物设施适

18、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，张贴生物危害警告标志；2、门必须向内开，并可以自动关闭；使用后，工作表面应用有效的消毒剂来清除污染；3、动物设施的现场或附近备有高压灭菌器；尽可能限制锐利器具的使用；4、动物笼具在使用后必须清除污染；动物尸体必须焚烧；5、在设施内必须穿着防护服和其他装备，离去时脱下；必须有洗手设施。6、如发生伤害，无论程度轻重，必须进行适当的治疗；所有人员必须接受适当的培训。概况来源分级设备管理35 分级生物安全实验室的分级动物设施三级生物安全水平(ABSL-3) 三级生物安全水平的动物设施适用于专

19、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： 动物设施四级生物安全水平(ABSL-4)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；严格控制进入。2、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；3、缓冲间内必须配备洗手、淋浴设施；必须采用机械通风，室内空气排出到室外前，必须经HEPA 过滤；4、安装高压灭菌器；所有的防护服在洗烫前必须先清除污染；工作人员应进行适当的免疫接种。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

20、以同时适用于这两种实验室。 1、必须符合上述各级生物安全水平动物设施的所有要求；严格限制进入，禁止单独工作；2、工作人员接受过最高水平的微生物学培训；必须通过气锁缓冲室才能进入设施；3、设施必须安装带有 HEPA 过滤器的排风系统；配备传递气锁舱以供传递不能高压灭菌的物品。概况来源分级设备管理36 目录36 生物实验室的安全管理实验室生物危害的来源生物实验室的相关设备生物安全实验室的分级生物实验室安全概况概况来源分级设备管理37 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）生物安全柜的要求:颗粒经HEPA过滤去除气流为层流气流有方向HE

21、PA (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。 概况来源分级设备管理38 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC） 不同保护类型及生物安全柜的选择概况来源分级设备管理39 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）一级生物安全柜l可开启前窗在负压下操 作 ； 表 面 风 速 在0.3

22、6m/s，排出的气体经HEPA 过滤；保护操作人员和环境；适用于要求生物安全等级1、2、3的工作；适用于样品不需保护的实验工作。概况来源分级设备管理40 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）二级生物安全柜l二级生物安全柜能够保护操作人员和实验室环境免受危害。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。可分为A1、A2、B1 和 B2 四种类型。二级 A1 型生物安全柜排出的空气可以重新排入房间里。概况来源分级设备管理41 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, B

23、SC）二级生物安全柜l二级生物安全柜A2、B1 和 B2 型。它们的差异，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、安全柜的排风系统以及压力设置。概况来源分级设备管理42 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）二级生物安全柜l二级生物安全柜各类型的参数比较 概况来源分级设备管理43 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）二级生物安全柜l二级生物安全柜生物安全柜空气流向概况来源分级设备管理44 设备生物实验室的相关设备u生物安

24、全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）三级生物安全柜l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。三级B S C 适 用 于 B S L 3 、BSL4的生物实验。概况来源分级设备管理45 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）级、级以及级生物安全柜之间的差异概况来源分级设备管理46 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC

25、）生物安全柜放置五个远离点（气流）l 门l 风扇l 空调l 开着的窗户l 人员活动频繁的区域摆放要求l 稳固的平台或支架l 两侧、后面和上端留30 cmAir Register设备设备首选位置首选位置候选位置候选位置工工 作作 台台设备概况来源分级设备管理47 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）生物安全柜的使用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l 二级生物安全柜前面的进气格栅不能被阻挡。l放入柜内的物品应采用70%酒精来清除表面污染。l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

26、不会阻挡后部格栅。概况来源分级设备管理48 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）生物安全柜的使用l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。l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。被污染的区域干净的物品废弃物托盘垃圾袋概况来源分级设备管理49 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）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

27、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。红外电热接种环灭菌器概况来源分级设备管理50 设备生物实验室的相关设备u生物安全柜（Biological Safety Cabinets, BSC）对各级生物安全水平实验室的要求生物安全柜生物安全柜生物安全级别生物安全级别一级二级三级四级级不需要随意需要不需要级不需要最好有需要需要，在防护服实验室中使用级不需要不需要最好有需要，在安全柜室使用概况来源分级设备管理51 设备生物实验室的相关设备u超净台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

28、柜外，没有循环气流。l超净台保护样品不受污染，适用于普通实验室或1级生物安全水平中对人员和环境无保护要求的实验。 概况来源分级设备管理52 设备生物实验室的相关设备u通风橱l是实验室，特别是化学实验室的一种大型设备。用途是减少实验者和有害气体的接触。l通风橱是保护人员防止有毒化学烟气危害的一级屏障。它可以作为作为重要的安全后援设备，像在化学实验过程失败，化学烟雾、尘埃和有毒气体产生时有效排出有害气体，保护工作人员和实验室环境。 概况来源分级设备管理53 设备生物实验室的相关设备u个人防护装备概况来源分级设备管理54 目录54 生物实验室的安全管理实验室生物危害的来源生物实验室的相关设备生物安全

29、实验室的分级生物实验室安全概况概况来源分级设备管理55 管理实验室及其人员生物安全管理，按国务院令(第424号)病原微生物实验室生物安全管理条例于2004年11月起施行。生物实验室的安全管理实验室内设置和准入实验室内设置和准入在主实验室内应合理设置清洁区、半污染区和污染区。非实验有关人员和物品不得进入实验室。在实验室内不得进食和饮水，或者进行其他与实验无关的活动。实验室工作人员、外来合作者、进修和学习人员在进入实验室及其岗位之前必须经过实验室主任的批准。概况来源分级设备管理56 管理生物实验室的安全管理实验室工作人员资格和培训实验室工作人员资格和培训实验室的工作人员必须是受过专业教育的技术人员

30、。在独立工作前须在中高级实验技术人员指导下进行上岗培训，达到合格标准，方可开始工作。实验室的工作人员必须被告知实验室工作的潜在危险并接受实验室安全教育，自愿从事实验室工作。实验室的工作人员必须遵守实验室的所有制度、规定和操作规程。三级和四级生物安全防护实验室的工作人员在开始工作前必须留本底血清进行有关检测，以后定期复查。如有疫苗必须进行免疫注射。实验室及其人员生物安全管理，按国务院令(第424号)病原微生物实验室生物安全管理条例于2004年11月起施行。概况来源分级设备管理57 管理生物实验室的安全管理实验室特殊管理实验室特殊管理对可能的危险因素，制定保证安全的工作程序。事前进行有效的培训和模

31、拟训练。对于意外事故要能够提供包括紧急救助或专业性保健治疗的措施，足以应付紧急情况。实验室事故处理及上报。实验室及其人员生物安全管理，按国务院令(第424号)病原微生物实验室生物安全管理条例于2004年11月起施行。概况来源分级设备管理58 管理生物实验室的安全管理医疗废物医疗废物医疗废物集中处置。包装物要防渗漏、防锐器穿透，明显标识和警示说明。医疗废物储存设备定期消毒。医疗废物制病原体的培养基、标本和菌种、毒种保存液等高危险废物，在交医疗废物集中处置前应就地消毒。u生物实验室废物处理感染性物质感染性物质于防碎的容器里进行消毒处理，并高压灭菌处理。必要时在获得相关部门批准后，进行焚烧。非感染性

32、物质非感染性物质集中进行高压蒸汽灭菌后丢弃。概况来源分级设备管理59 管理生物实验室的安全管理有毒、有害化学物品有毒、有害化学物品强酸、强碱等必须经过中和反应后，方可废弃。一般液体废弃物经过足够稀释 ，对人与环境无害后进行废弃。有毒有害的实验材料应置于带有明显标志的容器内，送至指定地点统一处理。u生物实验室废物处理同位素同位素密封后送至指定地点，防止泄露，并记录处理方法和结果。概况来源分级设备管理60 管理生物实验室的安全管理u生物实验室废物处理实验室废液处理实验室废液处理强氧化剂或杀菌剂进行处理。加热处理、辐射处理以及活性炭吸附处理等。利用生物处理法如活性污泥处理、生物滤盘法、滴滤池。含氯消毒剂的推荐使用浓度概况来源分级设备管理61 管理生物实验室的安全管理u生物实验室废物处理实验室废气处理实验室废气处理加热灭菌。绝对过滤。高效空气过滤。实验室固体废弃物处理实验室固体废弃物处理高温高压灭菌。化学药品处理。辐射处理。焚烧处理。概况来源分级设备管理62 目录62 概况来源分级设备管理63 The endThe end