生物安全Biosafety

实验室生物安全

红河学院生命科学与技术学院

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定义

确保实验室工作人员避免操作生物因子及相关材料的危害所制定的相关规则及措施，即为实验室生物安全。

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历史上的实验室生物安全事故

1941 年 美国统计有 72个实验室存在布鲁氏菌感染。

1949 年 全美有 222 例实验室感染， 21人死亡。 1951 年－ 1976 年间共有 3921 例实验室感染，

涉及委马脑炎病毒，肝炎病毒，伤寒沙门氏菌，布鲁氏菌等。

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1967 年 德国马尔堡病毒感染事件 马尔堡－法兰克福－贝尔格莱德，采用来自乌干达的猴子用

于脊髓灰质炎疫苗研究 37人感染， 9人死亡。

1979 年 前苏联地区维尔德洛夫斯克炭疽菌泄漏事件。 该地区附近的生物武器研制中心发生武器爆炸事件。 肺炭疽 感染。 16天内， 350人发病， 45人死亡， 214人濒

临死亡。

历史上的实验室生物安全事故

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2003 年 9月 新加坡环境卫生研究院实验室 SARS感染事件。 新加坡只有中央医院、国防科技研究院和环境卫生研究院设有P3实验室，但后者问题严重，很多地方不符合 P3安全标准，病毒样本储存系统，消毒设施和进出保安系统都存在问题。实际上只具有 P2生物安全设备。

同一时间进行多种不同的活性病毒研究，增加了生物安全方面的复杂程度，由于处理程序不当， SARS病毒于被感染人研究的西尼罗病毒交叉污染。

历史上的实验室生物安全事故

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2003 年 12月台湾 SARS 实验室感染事件 台湾军事研究单位“国防预防医学研究所”为 P4生物安全

实验室，是亚洲的 2个 P4生物安全实验室之一。 人手不足，单独进行 P4试验，提高了发生意外和错误被忽

略的风险。 被感染人－詹中校，在 P4清除废弃物出现操作疏忽而感染SARS，没有主动通报。

P4实验室人员监督不足。

历史上的实验室生物安全事故

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2004 年 4月中国疾病预防控制所 SARS 实验室感染事件 2004年安徽和北京的病例 中国 CDC腹泻病毒实验室跨专业从事 SARS病毒研究，采

用未经论证和效果验证的病毒灭活方法，在不符合防护要求的普通实验室操作 SARS病毒感染材料

发现实验室人员健康异常未及时上报，一名被感染人员在北京安徽两地往返。

历史上的实验室生物安全事故

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实验室生物安全 2003～ 2004年发生的几起 SARS病毒实验室感染

事件。

北京、安徽非典疫情来源确认原因是实验室内感染。中国疾控中心主任李立明、副主任杨晓光等因对非典病毒管理不善负有重要领导责任，引咎辞职。

2003年 9月，由于不当的实验程序导致西尼罗病毒样本与 SARS冠状病毒在实验室里交叉感染，新加坡国立大学一名 27岁的研究生感染 SARS病毒。

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实验室生物安全

实验人员1

实验对象2

实验环境3

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实验室生物危害的来源及分级细菌炭疽杆菌、百日咳博氏菌、破伤风杆菌…真菌表皮鲜菌属、皮炎芽生菌… 病毒肝炎病毒、人疱疹病毒、流感病毒、 SARS 冠

状病毒…

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感染微生物的危害等级划分

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实验室主要生物危害实验室主要生物危害

• 微生物气溶胶吸入微生物气溶胶吸入• 刺伤、割伤刺伤、割伤• 皮肤、黏膜污染皮肤、黏膜污染• 食入食入• 感染的实验动物咬伤 感染的实验动物咬伤 …………

还有许多不明原因的实验室相关感染 还有许多不明原因的实验室相关感染

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实验室微生物气溶胶的种类实验室微生物气溶胶的种类

• 飞沫核气溶胶飞沫核气溶胶• 粉尘气溶胶 粉尘气溶胶

• 两类微生物气溶胶对实验室工作人员都具有严重的危害两类微生物气溶胶对实验室工作人员都具有严重的危害性，其程度取决于微生物本身的毒力、气溶胶的浓度、气性，其程度取决于微生物本身的毒力、气溶胶的浓度、气溶胶粒子大小、以及当时实验室内的微小气候条件。溶胶粒子大小、以及当时实验室内的微小气候条件。

• 研究发现，粒径研究发现，粒径 >100>100mm 的飞沫沉降很快，而粒径的飞沫沉降很快，而粒径 <50<50mm 的飞沫在的飞沫在 0.4s0.4s 内就扩散开了；粒径内就扩散开了；粒径 <5<5mm 的飞沫核被的飞沫核被人吸入后，可以到达肺深部的肺泡处；粒径人吸入后，可以到达肺深部的肺泡处；粒径 >5>5mm 的飞沫的飞沫核能够被呼吸道的粘膜捕获。 核能够被呼吸道的粘膜捕获。

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实验室个人防护装备 避免的危害 安全性特征

实验服、隔离衣、连体衣 污染衣服 · 背面开口，罩在日常服装外塑料围裙 污染衣服 · 防水鞋袜 碰撞和喷溅 · 不露脚趾护目镜 碰撞和喷溅 · 防碰撞镜片（必须有视 力校正或外戴视力校正眼镜） · 侧面有护罩安全眼镜 碰撞 · 防碰撞镜片（必须有视力校正） · 侧面有护罩面罩 碰撞和喷溅 · 罩住整个面部，发生意外时易于取下防毒面具 吸入气溶胶 ·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的、整 个面部或加罩的动力空气净化的以 及供气的防毒面具

手套 直接接触微生物 ·微生物学认可的一次性乳胶、乙烯 划破 树脂或聚腈类材料，网孔结构

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正压面罩正压面罩

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常用实验安全设备

超净台 通风橱 生物安全柜

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超净台

垂直流 水平流

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通风橱

通风橱是为在化学实验过程中

清除腐蚀性化学气体和有毒烟雾而设计的 。

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原理

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生物安全柜

为操作原代培养物、微生物、毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，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负压排气柜。

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生物安全柜分类

Ⅰ 级 可向室内排风 — 乱流 ≥ 0. 40 使用者A1型 可向室内排风 70 单向流 ≥ 0. 38

A2型 可向室内排风 70 单向流 ≥ 0. 50

B1型 不可向室内排风 30 单向流 ≥ 0. 50

B2型 不可向室内排风 0 单向流 ≥ 0. 50

Ⅲ级 不可向室内排风 0 乱流

无吸入口，当一只手套筒取下时，手套筒

≥ 0. 70风速

首先是使用者，有时兼顾产品

吸入口风速m/ s（ ） 防护对象

Ⅱ 级使用者和产品

级别 类型 排风 柜内气流循环排风

(%)比例

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各级生物安全水平实验室适用范围

四级生物水平安全实验室

三级生物水平安全实验室

二级生物水平安全实验室

一级生物水平安全实验室适用于不能引起疾病的、适用于不能引起疾病的、活的微生物菌株的研究活的微生物菌株的研究

适用于中等危险的、广谱的适用于中等危险的、广谱的致病微生物的研究。致病微生物的研究。

适用于严重的和潜在的致适用于严重的和潜在的致病微生物的研究。病微生物的研究。

适用于高度威胁生命，可以适用于高度威胁生命，可以通过气溶胶途径传播的没有通过气溶胶途径传播的没有疫苗可防、没有药物可治的疫苗可防、没有药物可治的微生物。微生物。

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四、实验室适用范围和基本要求

适用范围结构、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。如大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌等。

安全设备个体防护

无需生物安全柜；人员应穿工作服、戴防护眼镜。皮肤有破损或皮疹时应戴手套

设计建造特殊要求

应设洗手池；表面易于清洁；地面防滑不得铺地毯；台面不透水，耐腐蚀、耐热；家俱应牢固，与设备之间有间隙，易于清洁；有生物废弃物容器；纱窗。

（一） BSL—1/P1

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典型一级安全生物水平实验室 维护屏障水维护屏障水平和生物安平和生物安全级别最低全级别最低的生物实验的生物实验室，在该级室，在该级别实验室中别实验室中进行的操作进行的操作都是在室内都是在室内开放空间进开放空间进行行

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一级生物安全实验室介绍 标准的微生物学试验操作

限制试验区人员走动 严禁在试验区饮食 避免使用口吸式移液

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四、实验室适用范围和基本要求

适用范围结构和设施、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，如沙门氏菌、 HBV、麻疹病毒、弓形虫。

安全设备个体防护

需Ⅱ级生物安全柜；可能产生致病微生物气溶胶或溅出及处理高浓度或大容量感染性材料应使用Ⅱ级 BSC，使用个体防护设备（面部用品可除外）

设计建造特殊要求

满足 P1的条件。设置各种消毒的设施，如高压灭菌锅、化学消毒装置对废弃物进行处理；洗眼装置；实验室带锁、自动关闭；具有生物危害警示标识；可通风换气。

（二） BSL—2/P2

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典型二级生物安全实验室 在生物安全柜

中进行可能发生气溶胶操作程序。

门保持关闭并贴上适当的危险标志。

潜在被污染的废弃物同普通的废弃物隔开。

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四、实验室适用范围和基本要求

适用范围结构和设施、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、致死致病微生物及其毒素，有疫苗。如 HIV、 SARS分离培养。

安全设备个体防护

安装Ⅱ级或Ⅱ级以上 BSC。 感染性材料在 BSC中操作；使用个体防护设备（两副手套、背开式工作服）；必要时使用呼吸保护装置；配备有效的消毒剂、眼部清洗剂、应急药品。

设计建造特殊要求

建筑物中自成一区；核心区含实验间及 1/8面积缓冲间；设两道连锁门，密闭观察窗；独立空调进排风口有高效过滤器。实验间 -30pa~-40pa，缓冲间 -15pa~-20pa；通讯系统。

（三） BSL—3/P3

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典型三级生物安全实验室 实验室与公共通道分开并通过缓冲间。

处理废弃物之前，先在实验室进行高压灭菌以清除污染。

具有非手控的水槽 形成向内气流而且

涉及感染性材料的全部工作应在生物安全柜中进行。

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三级生物安全实验室介绍

物流通道

高压灭菌通道

生物安全柜

门

淋浴间

第一更衣室

第二更衣室

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四、实验室适用范围和基本要求

适用范围结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于对人体具有高度危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，无疫苗或治疗方法的致病微生物及其毒素。例如：埃博拉病毒

安全设备个体防护

感染性材料在Ⅲ级 BSC中操作，人员穿着正压工作服，可在Ⅱ级 BSC中操作；必须更换全套实验室服装，包括内衣。离开前均必须在更衣室内脱下；

设计建造特殊要求

核心区域有Ⅲ级 BSC的房间（安全柜室）和进入通道组成，外更衣室、淋浴室和内更衣室，门有自动连锁装置；内更衣室与安全柜室墙上有双门结构的高压灭菌锅；安全柜室— 60pa，安全柜室、内更衣室、淋浴室和外更衣室的相对压强依次增高，相邻房间压差 10pa~15pa。

（四） BSL—4/P4

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最高防护实验室 -四级生物安全水平四级生物安全水平的最高防护实验室是为进行与危险度 4级微生物相关的工作而设计的。这种实验室在建设和设计使用前，应充分咨询有运作类似设施经验的机构。四级生物安全水平的最高防护实验室的运作应在应在国家或其他有关的卫生主管机构的管理下进行。

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最先进的 P4实验室 面积仅为 600 平

方米的实验室造价达 4000 万法郎，其中的仪器设备价值 1000万法郎，每年的运行维持和实验费用是 190 万欧元。

我国武汉病毒所将建成我国第一所 P4 实验室。

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四级生物安全实验室介绍

三级生物安全实验室＋三级生物安全柜

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四级生物安全实验室介绍

防护服型实验室

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四级生物安全实验室介绍

应急发电机 应急氧气 应急逃脱出口

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感染性物质的运输

实验室人员必须按照可适用的运输规定运送感染性物质，按照规定执行可以实现： 减少包装受损和泄漏的可能性 减少可能造成传染的暴露 提高运输效率

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生物实验室的废物处理 有感染性物质必须促在实验室内清除污染、高

压灭菌或焚烧 一般处理感染性物质：盛装容器须防碎裂，含适量消毒液。

在防渗漏容器中高压灭菌。有毒有害化学物品：中和或稀释后方可废弃。锐器：装在放刺透利器盒里。 三废处理废液、废气、固体废弃物：化学、物理、生物方

法处理。

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作业

1、现场讨论实验室有哪些生物安全问题（可结合生命科学与技术学院实验室具体情况） 。

2、课后学习笔记：请搜索实验室生物安全通用要求（ GB19489-2008），并摘录其中“ 6  实验室设施和设备要求： 6． 1  BSL-1实验室” 内容 。