實驗室生物安全-基本概念與危險因子

1、實驗室生物安全基本概念與危險因子檢測 研究(病原)自然傳染源人為預(yù)防 治療人群檢疫 隔離新現(xiàn)病原 重現(xiàn)病原生物武器 生物恐怖生物安全概況實驗室生物安全食物危機 物種危機生物技術(shù) 動物病原植物病原01 生物危險因子種類與分級02 生物安全防護原理與分級03 實驗室生物安全設(shè)施04 實驗室生物安全管理05 病原微生物安全操作06 樣品與菌種管理與運輸1. 衛(wèi)生部生物安全培訓(xùn)教材： 病原微生物實驗室生物安全 (第二版， 2006)2. WHO ：實驗室生物安全指南 (第三版， 2004)3. 美國CDC/NIH：微生物和生物醫(yī)學(xué)實驗室生物安全指南 (第四版， 1999)實驗室生物安全的主要內(nèi)容內(nèi)容序

2、言致謝-第一部分： 生物安全指南-第二部分： 實驗室生物安全保障-第三部分： 實驗室設(shè)備-第四部分： 微生物學(xué)操作技術(shù)規(guī)范-第五部分： 生物技術(shù)介紹-第六部分： 化學(xué)品、火和電的安全-第七部分： 安全組織和培訓(xùn)-第八部分： 安全清單-第九部分： 參考文獻、附錄和索引-Part I- Biosafety Guidelines-Part II- Biosecurity Guidelines-Part III- Laboratory equipment-Part IV- Good microbiological techniques -Part V- Introduction to biotechn

3、ology -Part VI- Chemical, fire and electrical safety -Part VII- Safety organization and training -Part VIII- Safety checklist-Part IX- References, annexes and index/csr/alertresponse/en/ForewordAknowledgementsCONTENTSIII 環(huán)境相關(guān)的生物安全：植物病害轉(zhuǎn)基因植物 生物毒素與食品安全II 生物醫(yī)學(xué)實驗室的生物安全：重組DNA技術(shù)細胞系，病毒載體 實

4、驗動物與動物實驗I 臨床實驗室的生物安全： 臨床診斷實驗室解剖與法醫(yī)學(xué)實驗室 醫(yī)院感染IV社會相關(guān)的生物安全： 生物武器 生物恐怖生物安全的不同方面日期主題內(nèi)容19月7日專題*實驗室生物安全的實踐探索與未來挑戰(zhàn)29月14日專題*生物武器，生物恐怖39月21 日生物安全基礎(chǔ)基本原理，生物因子種類，危害評估49月28日生物安全政策法規(guī)實驗室生物安全管理510月12日生物安全防護-1設(shè)施防護、生物安全柜610月19日生物安全防護-2實驗室管理、菌毒種保管、運輸710月26日生物安全防護-3個人防護、消毒與廢棄物處理811月2日見習(xí)*BSL-3設(shè)施、生物安全柜操作911月9日實習(xí)*個人防護、消毒與廢棄

5、物處理1011月16日專題*醫(yī)院感染?1111月23日專題*實驗動物安全操作?1211月30日考試40%筆試+30%課外作業(yè)考勤+30%見實習(xí)本課程的內(nèi)容1.背景：實驗室獲得性感染2.實驗室生物安全防護原理3.生物危害因子的種類與評估1 導(dǎo)言2 應(yīng)急3 實驗室設(shè)計與裝備4 實驗室操作5 非化學(xué)實驗室6 個人防護設(shè)備內(nèi)容：消防安全放射線化學(xué)危險品意外傷害生物安全實驗室安全原名高仕錤，福州人，生物學(xué)家，化學(xué)家，著名科普作家1925年畢業(yè)于清華大學(xué)， 1927年獲美國芝加哥大學(xué)化學(xué)學(xué)士學(xué)位。 1930年畢業(yè)于美國芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院。1931年回國1934年開始發(fā)表作品1937年去延安1952年加入

6、中國作家協(xié)會1905-1988高士其1934年:第一篇作品細菌的衣食住行1935年-1937年: 我們的抗敵英雄抗戰(zhàn)與防疫細菌與人菌兒自傳 1941年: 微生物大觀細菌學(xué)發(fā)展史 1949年以后: 揭穿小人國的秘密生命的起源和傳染病作斗爭等18 本。1928年，他在美國芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)研究 院攻讀博士課程。在學(xué)科實驗中他多次吞食 食物毒病菌做自身感染的試驗，老師、同學(xué) 為他的獻身精神深感敬佩。不幸在一次實驗 中，一個裝有腦炎病毒的瓶子突然破裂，病 毒通過左耳耳膜進入小腦，破壞小腦的中樞 運動神經(jīng)，造成終身無法治愈的殘疾。Barry J. Marshall&J. Robin WarrenThe No

7、bel Prize in Physiology or Medicine2005for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease實驗室獲得性感染 Pike 1979 ： “the knowledge, the techniques, and the equipment to most laboratory infection are available”實驗室感染的防護概念與方法 CDC Office of Biosafety 19

8、74: Classification of Etiologic Agents on the Basic of Hazard CDC: Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (93-3；99-4；07-5) 四級分類法：病原，生物安全水平，動物生物安全水平 J.Y. Richmond & R.W. McKinney實驗室生物安全概念的建立其它實驗室生物安全問題NCI, 1978. Laboratory Safety Monograph: A Supplement to the NIH Guidelines for Rec

9、ombinant DNA Research. NIH.1994. Guidelines for Research Involving Recombinant DNA Molecules.重組DNA技術(shù)的生物安全性問題CDC 1988. Universal Precautions for Prevention of Transmission of HIV ,Hepatitis B Virus and Other Bloodborne Pathogens in Healthcare Settings.U.S. Department of Labor, Occupational Safety and

10、 Health Administration. 1991. Occupational Exposure to Bloodborne Pathogens艾滋病與血液傳播疾病U.S. Congress, 1988. Medical Waste Tracking Act of 1988. 醫(yī)學(xué)廢物處理生物因子危險分級( CDC/NIH 1999)危險1級： 被充分認(rèn)識的生物危害因子，始終被認(rèn)為不可 導(dǎo)致健康成年人群疾病；對實驗室工作人員和環(huán)境只有最小 的潛在危害。危險2級： 對實驗室工作人員和環(huán)境有中等潛在危害的生 物危害因子。危險3級： 通過吸入途徑(用于臨床，診斷，教學(xué)，科研 或生產(chǎn)實驗室)接觸

11、可能導(dǎo)致嚴(yán)重或潛在致死性疾病的本土 或外來生物危害因子。危險4級：通過懸浮微粒傳播的實驗室感染和危害生命的 疾病，從而形成高度個體風(fēng)險的外來生物危害因子。我國生物安全現(xiàn)狀1.背景：實驗室獲得性感染2.實驗室生物安全防護原理3.生物危害因子的種類與評估(IV 類)(III 類)(II 類)(I 類)生物安全水平分級實驗室生物安全程序“the knowledge, the techniques, and the equipment to most laboratory infection are available”實驗室 生物安全設(shè)施微生物及實驗內(nèi)容生物安全防護水平生物安全 操作技術(shù)個人防護裝備

12、危險評估生物安全實驗室II. 生物安全的軟件方面： 實驗室管理與人員培訓(xùn) 生物樣品運送與保藏 消毒與滅菌與廢棄物 儀器設(shè)備的使用 防止氣溶膠操作技術(shù) 動物實驗管理與操作技術(shù) 緊急事故處理程序I. 生物安全的硬件方面： 基本防護：個人防護裝備 基本防護：生物安全柜 高級防護：負(fù)壓設(shè)施HEPA Filter實驗室生物安全的實現(xiàn)“the knowledge, the techniques, and the equipment to most laboratory infection are available”I. 人、病原，環(huán)境三者關(guān)系 個人防護：保護人 生物安全柜：保護病原 設(shè)施：保護環(huán)境II.

13、 設(shè)施系統(tǒng)的有效性 基本設(shè)計：根據(jù)需要 設(shè)施維護：定期與不定期 設(shè)施的正確使用III. 實驗室的管理 標(biāo)準(zhǔn)化操作： 意外事故的防止與處置 人員培訓(xùn)生物安全防護原理初級防護廢物處理次級防護HEPA1.背景：實驗室獲得性感染2.實驗室生物安全防護原理3.生物危害因子的種類與評估感染性疾病與傳染病朊病毒感染:病毒感染：病毒性肝炎、病毒感染性腹瀉、脊髓灰質(zhì)炎、流行性感 冒、 禽流感、麻疹/風(fēng)疹、水痘和帶狀皰疹、流行性腮腺炎、腎綜合 癥出血熱、流行性乙型腦炎、登革熱、傳染性單核細胞增多癥、狂 犬病、艾滋病、 傳染性非典型肺炎。細菌性感染： 傷寒和副傷寒、細菌性食物中毒、細菌性腹瀉、 霍亂 彎曲菌病、細菌

14、性痢疾、布氏菌病、 鼠疫、炭疽、白喉、百日咳、 猩紅熱、流行性腦脊髓膜炎、結(jié)核病、敗血癥、感染性休克。真菌感染： 隱球菌病、念珠菌病、曲霉病螺旋體感染： 鉤端螺旋體病、回歸熱、萊姆病。原蟲感染：阿米巴病、瘧疾、黑熱病、弓形蟲病、隱孢子蟲病蠕蟲感染： 日本血吸蟲病、并殖吸蟲病、華支睪吸蟲病、姜片蟲病、 絲蟲病、鉤蟲病、蛔蟲病、嬈蟲病、旋毛蟲病、腸絳蟲病、囊尾蚴 病、棘球蚴病、蠕蟲蚴移行病。傳染病學(xué)楊紹基 主編 ( 8/7年制教材， 人民衛(wèi)生出版社， 2005 )我國法定傳染病甲類傳染?。菏笠?、霍亂乙類傳染?。簜魅拘苑堑湫头窝?、艾滋病、病毒性肝炎、脊 髓灰質(zhì)炎、 人感染高致病性禽流感、麻疹、流行性

15、出血熱、 狂犬病、流行性乙型腦炎、登革熱、 炭疽、細菌性和阿米巴 性痢疾、 肺結(jié)核、傷寒和副傷寒、流行性腦脊髓膜炎、百日 咳、白喉、新生兒破傷風(fēng)、猩紅熱、布魯氏菌病、淋病、梅 毒、鉤端螺旋體病、血吸蟲病、瘧疾丙類傳染病：流行性感冒、流行性腮腺炎、風(fēng)疹、急性出血 性結(jié)膜炎、麻風(fēng)病、流行性和地方性斑疹傷寒、黑熱病、包 蟲病、絲蟲病、感染性腹瀉中華人民共和國傳染病防治法第三條(2004年12月1 日起施行)死亡疾病名稱肺結(jié)核狂犬病艾滋病病毒性肝炎新生兒破傷風(fēng)流行性出血熱流行性乙型腦炎流行性腦脊髓膜炎細菌性和阿米巴性痢疾梅毒發(fā)病發(fā)病率(1/10萬)96.3191.4234.9213.799.679.4

16、23.032.651.921.60病死疾病名稱狂犬病人禽流感鼠疫艾滋病新生兒破傷風(fēng)流行性腦脊髓膜炎流行性乙型腦炎 鉤端螺旋體病登革熱炭疽死亡率(1/10萬)0.290.020.020.020.020.010.01疾病名稱肺結(jié)核病毒性肝炎細菌性和阿米巴性痢疾淋病梅毒麻疹瘧疾傷寒和副傷寒猩紅熱流行性出血熱病死率(%)100.0071.4330.0023.4111.088.802.262005年甲、乙類法定報告?zhèn)魅静?2345678910III 實驗帶來的變化：1. 實驗濃度與劑量2. 氣溶膠化的強度3. 實驗導(dǎo)致的新的感染途徑4. DNA技術(shù)的使用I

17、 病原特性：1. 致病性2. 感染劑量3. 感染途徑4. 來源與宿主范圍5. 穩(wěn)定性II 感染的后果：1. 動物實驗報告2. 臨床感染報告3. 預(yù)防與治療措施危險評估原理生物因子危險分級( WHO 1993)危險1級(無或低個體及群體風(fēng)險)： 不太可能致人或者 致動物疾病的微生物。危險2級(中等個體風(fēng)險，低群體風(fēng)險)： 可以致人或動 物疾病，但對實驗室工作人員，群體，家畜或環(huán)境不太可能 構(gòu)成嚴(yán)重危害的病原體。實驗室接觸可能會導(dǎo)致嚴(yán)重感染， 但是有效治療及預(yù)防措施是可行的，而且這種感染的傳播是 有限的。危險3級(高個體風(fēng)險，低群體風(fēng)險)： 通常可以致人或 動物嚴(yán)重疾病但一般不會從一個感染個體傳播

18、到另一個體的 病原體。有效治療及預(yù)防措施是可行的。危險4級(高個體風(fēng)險，高群體風(fēng)險) ：通?？梢灾氯嘶?動物嚴(yán)重疾病而且容易從一個個體直接或間接地傳播至另一 個體的病原體。有效治療及預(yù)防措施常常不可行。生物因子危險分級(澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn) AS/NZS 2243.3:1995 )危險1級(低個體及低群體風(fēng)險)： 不太可能致人， 植物，或者致動 物疾病的微生物。危險2級(中等個體風(fēng)險，有限群體風(fēng)險)： 可以致人， 植物，或動 物疾病，但對實驗室工作人員，群體，家畜或環(huán)境不太可能構(gòu)成危害的 微生物。實驗室接觸可能會導(dǎo)致感染，但是有效治療及預(yù)防措施是可行 的，而且這種感染的傳播是有限的。危險3級(

19、高個體風(fēng)險，有限群體風(fēng)險)： 通?？梢灾氯嘶騽游飮?yán)重 疾病，而且對實驗室工作人員意味著嚴(yán)重危害的微生物。如果在人群播 散開來這將是一個極大危險，通常有有效治療及預(yù)防措施。危險4級(高個體風(fēng)險，高群體風(fēng)險) ：通?？梢灾挛：θ嘶騽游锷?命的疾病，對實驗室工作人員意味著嚴(yán)重危害，而且容易從一個個體直 接或間接地傳播至另一個體的病原體。有效治療及預(yù)防措施常常不可行。生物因子危險分級( 病原微生物實驗室生物安全管理條例 2004)第四類病原微生物：通常情況下不會引起人或者動物疾病 的微生物。第三類病原微生物： 能夠引起人或者動物疾病，但一般情 況下對人、動物或環(huán)境不太可能構(gòu)成嚴(yán)重危害，傳播風(fēng)險有 限，

20、實驗室感染后很少引起嚴(yán)重疾病，并且具備有效治療及 預(yù)防措施的微生物。第二類病原微生物： 能夠引起人或動物嚴(yán)重疾病，比較容 易直接或間接在人與人，動物與人，動物與動物間傳播的微 生物。第一類病原微生物：能夠引起人或動物非常嚴(yán)重疾病，以 及我國尚未發(fā)現(xiàn)或已經(jīng)宣布消滅的微生物。I類 10種； II類 8種； III類 85種。其中共患18種；牛7種；羊3種；豬12 種；馬8種；禽17種；兔4種；水生動物 22種；蜜蜂6種；其它動物8種動物病原微生物分類名錄(二五年五月二十四日中華人民共和國農(nóng)業(yè)部制定) 病毒160種I級29種， II級51種，III級74種， IV級 6種。 朊病毒6種：II級5種，

21、 III級1種 細菌及其它病原155種 II級10種， III級145種 真菌59種II級4種， III級55種人間傳染的病原微生物名錄(二六年一月十一日中華人民共和國衛(wèi)生部制定)1 規(guī)定病原微生物防護級別沙粒病毒科黃病毒科痘病毒科披膜病毒科絲狀病毒科副粘病毒科皰疹病毒科布尼亞病毒科1 Flexal virusFlexal病毒2 Guanarito virus瓜納瑞托病毒3Hanzalova virusHanzalova病毒4 Junin virus鳩寧病毒5 Lassa fever virus拉沙熱病毒6 Machupo virus馬秋波病毒7 Tacaribe virusTacaribe病

22、毒8 Mopeia virusMopeia病毒(和其他Tacaribe 病毒)9 Sabia virusSabia病毒1 Hypr virusHypr病毒2 Kumlinge virusKumlinge病毒3 Kyasanur Forestdisease virus卡薩諾爾森林病病毒4 Louping ill virus跳躍病病毒5 Omsk hemorrhagic fever virus鄂木斯克出血熱病毒6 St.Louis Encephalitis virus圣路易斯腦炎病毒7 Yellow fever virus黃熱病毒8 Tick-borneencephalitis virus蜱傳腦炎

23、病毒1 Alastrim virus類天花病毒2 Monkeypoxvirus猴痘病毒3 Variola virus天花病毒1 Eastern equine encephalitis virus東方馬腦炎病毒2 Venezuelan equine encephalitis virus委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒3 Western equine encephalomyelitis virus西方馬腦炎病毒1 Ebola virus埃博拉病毒2 Marburg virus馬爾堡病毒1 Nipah virus尼巴病毒2 Hendra virus亨德拉病毒1 Herpesvirus Simiae猿皰疹病毒1 C

24、rimean-Congohemorrha gic fever virus(XinjiangHemorrhagicfever virus)克里米亞-剛果 出血熱病毒 (新疆出血熱 病毒)高致病性微生物：一類病毒病原(29種)病 毒(51種)30 Bunyamwera virus布尼亞維拉病毒31 California encephalitis virus加利福利亞腦炎病毒32 Chikungunya virus基孔肯尼雅病毒33 Dhori virus多里病毒34 Everglades virusEverglades病毒35 Foot-and-mouth disease virus口蹄疫病毒36

25、 Garba virusGarba病毒37 Germiston virusGermiston 病毒38 Getah virusGetah 病毒39 Gordil virusGordil 病毒40 Hantaviruses,other其它漢坦病毒41 Hantaviruses漢坦病毒(肺出血熱)42 Hantaviruses漢坦病毒(腎出血熱)43 Herpesvirus saimiri松鼠猴皰疹病毒44 High pathogenicavian influenza virus高致病性禽流感病毒45 HIV typy1 and 2 virus艾滋病毒(I型和II 型)46 Inhangapi v

26、irusInhangapi 病毒47 Inini virusInini病毒48 Issyk-Kul virusIssyk-Kul 病毒49 Itaituba virusItaituba病毒50 Japanese encephalitis virus乙型腦炎病毒51 Khasan virusKhasan病毒52 Kyzylagach virusKyz病毒53 Lymphocytic choriomeningitis (neurotropic) virus淋巴細胞性脈絡(luò)叢腦膜炎(嗜神經(jīng)性的)病毒54 Mayaro virusMayaro 病毒55 Middelburg virus米德爾堡病毒56

27、Milkers nodule virus擠奶工結(jié)節(jié)病毒57 Mucambo virusMurcambo 病毒58 Murray valleyencephalitis virus (Australia encephalitis virus)墨累谷腦炎病毒(澳大利亞腦炎病毒)59 Nairobi sheep disease virus內(nèi)羅畢綿羊病病毒60 Ndumu virus恩杜姆病毒61 Negishi virusNegishi 病毒62 Newcastle disease virus新城疫病毒63 Orfvirus口瘡病毒64 Oropouche virusOropouche 病毒65 or

28、thopoxviruse其他正痘病毒屬病毒66 Paramushir viruParamushir 病毒67 Poliovirus脊髓灰質(zhì)炎病毒68 Powassan virusPowassan 病毒69 Rabbitpox virus(vaccinia variant)兔痘病毒(痘苗病毒變種)70 Rabies virus (street virus)狂犬病毒(街毒)71 Razdan virusRazdan 病毒72 Rift valley fever virus立夫特谷熱病毒73 Rochambeau virusRochambeau病毒74 Rocio virus羅西奧病毒75 Sagi

29、yama virusSagiyama病毒76 SARS- associated coronavirusSARS冠狀病毒77 Sepik virus塞皮克病毒78 Simian immunodeficiency virus猴免疫缺陷病毒(SIV)79 Tamdy virusTamdy病毒80 West Nile virus西尼羅病毒高致病性微生物：二類病毒病原(51種)細菌及其他微生物(10種)真菌(4種)朊病毒(4種)1. Bacillus anthracis 炭疽芽孢桿菌2. Brucella spp 布魯氏菌屬3. Burkholderia mallei 鼻疽伯克菌4. Coxiella

30、burnetii 伯氏考克斯體5. Francisella tularensis 土拉熱弗朗西絲菌6. Mycobacterium bovis 牛型分枝桿菌7. Mycobacterium tuberculosis結(jié)核分枝桿菌8. Rickettsia spp 立克次體屬9. Vibrio cholerae 霍亂弧菌10. Yersinia pestis 鼠疫耶爾森菌1 Coccidioides mmitis粗球孢子菌2 Histoplasmfarcinimosum馬皮疽組織胞漿菌3 Histoplasmacapsulatum莢膜組織胞漿菌4 Paracoccidioides brasilie

31、nsis巴西副球孢子菌1 Bovine spongiformEncephalopathy(BSE) 瘋牛病2 Kuru disease Kuru病3 New variance Creutzfeldt-Jacob disease (nvCJD)變異型克雅氏病4 Creutzfeldt-Jacob disease (CJD)人克雅氏病5 Scrapie搔癢病因子6 Gerstmann-Straussler -Scheinker syndrome(GSS)吉斯特曼-斯召斯列綜合征高致病性微生物：二類細菌與其它病原2 規(guī)定實驗活動a. 病毒培養(yǎng)： 指病毒的分離、培養(yǎng)、滴定、中和試驗、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等操作。利用活病毒或其感染細胞(或細胞提取 物)， 不經(jīng)滅活進行的生化分析、血清學(xué)檢測、免疫學(xué)檢測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)等同級別的實 驗室和防護條件下進行， 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 護等級進行操作。b. 動物感染實驗： 指以活病毒感染動物的實驗。c. 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 前進行的病毒抗原檢測、血清學(xué)檢測、核酸檢測、生化分析等操作。未經(jīng)可靠滅活 或固定的人和動物組織標(biāo)本因含病毒量較高， 其