实验动物与动物实验的生物安全

实验动物与动物实验的生物安全

第一节生物安全概述一、生物技术、生物危害和生物安全

生物技术：一切利用有机体的操作技术都可称为生物技术，其中，现代生物技术是以基因工程为核心，综合利用现代生物学、化学和工程学的手段，直接或间接地利用生物体、生命体系和生命活动过程生产有用物质的一门高级应用技术科学。转基因实验动物的育成是现代生物技术在实验动物领域的成功运用。生物危害：是指包括病毒、细菌、真菌、原虫、昆虫和其他有害动植物等在内的生物因素对人类及其生存环境的危害。生物因素广泛存在于环境和各种生物体内，具有强大的变异能力以适应环境，例如产生抗药性的细菌、昆虫和鼠类等。人类有意识地使用现代生物技术进行科研和生产时，也可能产生以目前的科技知识水平无法预见的后果，从而危害人类健康、破坏生态平衡、污染自然环境等。生物安全：

狭义的生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用(主要是转基因技术)所产生的负面影响，即对生物多样性、生态环境和人体健康可能构成的危险或潜在风险。广义的生物安全包括更广泛的内容，大致分为3方面：①人类的健康安全；②人类赖以生存的农业生物的安全；③与人类生活息息相关的生物多样性即环境生物安全。生物安全技术涉及生物资源保护、劳动保护、环境保护和医药食品等方面，主要解决生物技术从研究、开发、生产到实际应用整个过程中的安全性问题，使危害性降低到可以接受的程度，以保障人类的健康和环境的安全。

二、生物安全的基本内容(一)生物安全原理生物安全的原理包括生物安全分级和生物安全屏障两方面。生物安全分级是对生物危害进行正确评估的依据，生物安全屏障则是对生物危害进行有效遏制的方法。生物安全的最终目的，就是通过正确的评估和适当的防范，在保障人类健康和环境安全的同时，推动生物技术的发展，使之为人类创造最大利益。(二)病原微生物危害性的分级在应用实验动物开展生物医学研究时，工作人员面对的主要生物危害是来自动物或实验室的各类病原微生物。按照病原微生物对人或动物致病性的强度进行分类，既是生物安全评估的依据，也是制定生物危害防制对策的根据。世界卫生组织(WHO)对感染性微生物的危害程度分级

(三)生物安全等级BSL-1：非已知会导致疾病的物质。BSL-2：与人类疾病相关的物质。BSL-3：与人类疾病相关并且与气溶胶传播潜力有关的本地的外来的物质。

BSL-4：危险的/外来的具有生命威胁特征的物质。（四）生物安全实验室的分级一级：对人体和环境危害较低，不会引发健康成人疾病。二级：对人体和环境有中等危害或具有潜在危险的致病因子。三级：主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致命疾病的致病因子。通常有预防治疗措施。四级：对人体有高度危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明的微生物。尚无预防治疗措施。（五）为何要讲生物安全防护不注意安全和容易导致意外事故

针刺伤（穿刺） 碎玻璃刺伤（不穿鞋，刺伤手） 载玻片割伤（显微镜下计数细胞） 溅入口腔，溅入眼睛（分装/冻存样品） 离心管破裂，滑倒跌伤，酒精灯损坏 负压泵接管损伤，过滤分装毒种过程(六六)生生物物安安全全实实验验室室的的安安全全防防护护：：1、、对实实验验者者2、、对对他他人人3、、对对周周围围环环境境4、、对对样样品品（七）发发生事故故后可以以造成严严重危害害1、安全全事故受伤者者感染发病死亡2、受伤伤人员的的生活及及工作环环境压力力3、工作作队伍的的稳定性性降低三、在实实验动物物和动物物实验研研究中引引入生物物安全的的必要性性1、动物物实验动物物是医学学生物学学实验研研究的第第1要素素。使用用微生物物学质量量不合格格的动物物，常常常会引入入各类人人兽共患患病和动动物烈性性传染病病的病原原体，从从而在繁繁育和实实验中通通过各种种途径感感染工作作人员和和其他动动物。在在使用野野生动物物的研究究中，一一些野生生动物携携带对其其自身不不致病，，但对人人却有致致命危害害的病原原微生物物，如来来源于灵灵长类和和啮齿类类野生动动物的埃埃博拉(Ebola)病毒，，由于人人类对这这些微生生物所知知甚少，，故而缺缺乏有效效的防范范手段，，容易导导致严重重的感染染事故。。2、设施施设备设施和设设备是医医学生物物学实验验研究的的第2要要素。没没有与实实验动物物生产和和实验研研究的要要求相适适应的设设施，污污染就会会扩散。。对设施施设备的的使用不不当、维维护和检检查不力力等也是是导致生生物危害害因素泄泄漏的重重要原因因。3、操作作由不当操操作引发发的生物物危害具具有一定定隐蔽性性，其后后果可能能在相当当长一段段时间后后才显露露出来，，故此难难以追查查当时究究竟是谁谁、什么么样的操操作引发发了事故故。在实实际工作作中，由由于危害害因素的的蓄积和和表达需需要一定定时间，，因此与与短期实实验研究究(几天天或几周周)相比比，长期期的实验验(数月月以上)或连续续的动物物繁殖生生产过程程中这类类问题较较多发生生。4、基因因安全随着现代代生物技技术的发发展，在在基因水水平开展展对实验验动物及及动物实实验的研研究方兴兴未艾，，转基因因和克隆隆动物的的相继问问世使““基因安安全”随随之成为为新的生生物安全全问题，，由于人人类对基基因工程程技术的的使用与与控制尚尚不成熟熟，对基基因工程程产物的的认识受受到现有有科学技技术水平平的限制制，这些些新技术术、新物物种的潜潜在危害害，陛仍仍需经过过一定的的时间才才能被人人们意识识到。如如若对这这些新技技术、新新物种控控制不当当，极可可能造成成对现有有生态和和遗传平平衡的破破坏，进进而给人人类的生生存带来来无法估估计的严严重影响响。所以，在在进行实实验动物物及动物物实验研研究，尤尤其是运运用各项项新技术术、新方方法时，，必须充充分认识识其中可可能存在在的危害害性，牢牢固树立立生物安安全的概概念，采采取切实实有效的的措施进进行防范范，从而而确保研研究的顺顺利开展展和保护护人类、、物种及及环境的的安全。。第二节实实验验动物和和动物实实验研究究中的生生物危害害一、对实实验动物物工作者者个人的的危害实验动物物和动物物实验研研究中对对个人的的生物危危害主要要表现为为各种人人兽共患患病及实实验性病病原体的的感染和和传播。。由于饲饲喂、换换笼及各各类实验验操作需需要与动动物密切切接触，，从事动动物实验验和动物物饲育的的人员成成为这类类危害的的首要受受害者，，其中，，动物实实验人员员因为有有更多机机会接触触实验状状态下的的非健康康动物，，受到感感染的概概率高于于动物饲饲育人员员，感染染的严重重程度则则受到病病原体的的量、对对人体的的致病性性和感染染途径三三个方面面因素的的影响。。(一)人人兽共患患病(二)实实验性病病原体(三)引引起感染染的途径径1、经呼呼吸道感感染2、经经口感染染3、创伤伤及黏膜膜接触感感染4、昆昆虫媒介介二、对对实验验动物物的危危害实验动动物感感染人人兽共共患病病或动动物传传染病病后，，可引引起非非特异异性死死亡，，或干干扰实实验结结果，，动物物烈性性传染染病还还会导导致大大批动动物死死亡，，造成成严重重后果果。实实验动动物繁繁育及及动物物实验验设施施设备备的不不适当当和管管理不不善、、防范范不力力，常常导致致实验验动物物受到到外界界环境境中病病原体体的污污染，，如开开放系系统中中饲养养的动动物常常常因因诸如如野猫猫、野野鼠及及昆虫虫等的的进入入而遭遭外来来病原原感染染或发发生交交叉感感染，，引起起疾病病和死死亡。。这样样的情情况在在管理理不善善的屏屏障系系统中中同样样会发发生。。对不不同实实验的的动物物管理理混乱乱，隔隔离不不当，，或感感染动动物逃逃逸等等也会会导致致动物物间的的交叉叉感染染。在诸多多因素素中，，人是是实验验室污污染的的最大大来源源，人人的皮皮肤、、黏膜膜等处处经常常存在在很多多微生生物。。此外外，患患皮肤肤病或或呼吸吸道疾疾病的的工作作人员员在操操作时时，也也会将将病原原体传传染给给实验验动物物。其其他因因素如如饲育育密度度过高高、环环境控控制不不达标标、实实验操操作等等也会会直接接或间间接引引发生生物危危害。。三、对对实验验动物物设施施周边边环境境的危危害实验动动物设设施内内的危危害因因素向向外扩扩散，，就会会引起起设施施周边边环境境的污污染，，甚至至导致致这些些区域域的生生物灾灾害，，引发发社会会安全全问题题。对环境境的危危害多多来自自动物物饲育育和实实验中中的““三废废”，，即污污染的的空气气、动动物尸尸体、、污染染垫料料、注注射器器、手手套、、污水水等。。除了了对““三废废”的的处理理不当当外，，有些些扩散散是人人为的的，如如将混混有动动物排排泄物物的垫垫料作作为肥肥料用用于生生产农农作物物，或或用动动物尸尸体饲饲喂宠宠物。。此外，，管理理疏漏漏导致致实验验动物物的逃逃逸，，或实实验动动物未未经完完全处处死即即弃置置，待待其苏苏醒后后逃逸逸，亦亦可将将实验验室内内的病病原或或有害害物质质散布布到外外界。。四、克克隆及及转基基因动动物的的潜在在生物物危害害克隆动动物和和转基基因动动物在在生物物医学学研究究方面面具有有广阔阔的应应用前前景，，但同同时也也存在在许多多安全全性问问题。。例如转转基因因动物物的器器官移移植可可能增增加人人兽共共患病病的传传播机机会，，具有有某些些优势势性状状的转转基因因动物物释放放到自自然界界，会会对生生态平平衡及及物种种多样样性造造成压压力等等。转基因因动物物在生生理、、行为为、代代谢以以及对对理化化和生生物因因子的的耐受受力等等方面面的新新特性性，以以及转转基因因动物物所应应用的的基因因重组组技术术，都都可能能产生生一些些超过过人类类防范范能力力的危危害因因素，，对这这些因因素的的增殖殖一旦旦失控控，就就可能能带来来严重重后果果。第三节节实实验动动物与与动物物实验验中生生物危危害的的防制制一、防防制的的一般般原则则生物危危害的的防制制，须须依据据研究究工作作所涉涉及生生物安安全的的等级级，设设定不不同的的生物物安全全水平平，某某一生生物安安全水水平由由生物物技术术机构构的实实践和和技术术、安安全设设备以以及所所拥有有的设设施几几方面面的要要求共共同组组成，，以适适应对对特定定生物物进行行安全全操作作和处处理。。世界卫卫生组组织(WHO)对实实验室室的生生物安安全等等级划划分以以及不不同级级别实实验室室的一一般要要求如如表10-4所所示。。二、加加强对对人的的生物物安全全教育育作为科科学研研究活活动的的主体体，从从业人人员的的生物物安全全意识识直接接影响响生物物安全全管理理目标标的实实现，，表现现在对对各项项操作作及管管理规规程的的遵守守、对对动物物及各各类设设施设设备的的正确确选择择和使使用、、对各各类隐隐患的的防范范等方方面其其中，，过分分信任任并单单纯依依赖安安全设设施往往往会会淡化化人的的安全全意识识，使使操作作人员员忽视视安全全操作作规范范，也也是导导致意意外伤伤害事事故的的一大大原因因。三、使使用标标准化化合格格的实实验动动物在实验验动物物饲育育及实实验的的过程程中，，动物物本身身所携携带的的人兽兽共患患病及及动物物传染染病的的病原原体可可通过过各种种途径径在动动物饲饲养室室内播播散，，危害害操作作人员员和动动物的的安全全。因因此，，推广广实验验动物物的标标准化化，杜杜绝带带有各各类生生物安安全问问题的的“非非标””动物物进入入实验验室，，是对对生物物危害害源头头的遏遏制。。四、与与研究究工作作相适适宜的的动物物设施施和管管理(一)实验验动物物繁育育生产产及动动物实实验环环境根据环环境条条件的的不同同，可可将实实验动动物繁繁育生生产和和动物物实验验设施施划分分为三三大类类：普普通环环境、、屏障障环境境和隔隔离环环境。。1．普通通环境符符合合动物居居住的基基本要求求，不能能完全控控制传染染因子，，适用于于饲育育教学等等用途的的普通级级实验动动物。2．屏障障环境适适用用于饲育育清洁级级实验动动物及无无特定病病原体(SPP)实验验动物物，该环环境严格格控制人人员、物物品和环环境空气气的进出出。3．隔离离环境采采用用无菌隔隔离装置置以保存存无菌或或无外来来污染动动物。隔隔离装置置内的空空气、饲饲料、水水、垫料料和设备备均为无无菌，动动物和物物料的动动态传递递须经特特殊的传传递系统统，该系系统既能能保证与与环境的的绝对隔隔离，又又能满足足转运动动物时保保持内环环境一致致。该设设施适用用于饲育育无特定定病原体体(specificpathogenfree，，SPF)、悉悉生(gnotobiotic，GN)及及无菌(germfree，GF)实验验动物。。(二)不不同生物物安全等等级的动动物实验验室设置置及管理理根据研究究涉及的的病原微微生物的的分类等等级，将将动物实实验室划划分为与与之对应应的4等等，即即P1、、P2、、P3、、P4实实验室，，分别对对应我国国病原微微生物危危险度第第4、3、2、、1级。。五、具备备规范、、娴熟的的操作技技术(一)与与动物接接触的有有关技术术1、避免免操作中中气溶胶胶的产生生气气溶胶是是以胶体体状态悬悬浮在大大气中的的液体或或固体微微粒，其其直径一一般为1-5pm，是是最适宜宜引起感感染的尺尺寸。因此在饲饲育、给给药等工工作中，，必须注注意轻柔柔地抓取取、固定定动物，，保持室室内安静静，避免免突发的的声响和和动作惊惊扰动物物，禁止止在饲养养室内清清理更换换下的笼笼具和垫垫料等。。2、避免免损伤不适当的的捕捉极极易导致致被动物物咬伤、、抓伤，，动物实实验特别别是手术术过程中中，操作作人员可可能因动动物的挣挣扎、操操作技术术不熟练练、畏惧惧等因素素被针尖尖、刀、、剪等器器械所伤伤，外伤伤往往成成为进一一步感染染的原因因。因此此操作人人员必须须熟练掌掌握实验验动物的的捕捉固固定方法法和各类类常用的的实验技技术，使使用袖套套、手套套等个人人防护用用品，并并借助合合适的捕捕捉及固固定设备备和其他他手段以以防范此此类危害害的发生生。3、动物物剖检中中的注意意事项剖检动物物时，即即便不是是感染性性的实验验，也无无确定动动物血液液、体液液、脏器器中有无无繁殖的的病原体体，因此此严禁在在动物饲饲养室内内无任何何防止扩扩散措施施的情形形下进行行剖检，，而应到到专门的的实验室室或在专专门的设设施内进进行。剖检时，，应将动动物固定定板放在在盘子中中，尽量量减少对对工作面面和作业业空间的的污染机机会。剖检前可可将动物物放人消消毒液中中浸泡一一下或用用乙醇擦擦拭动物物体表，，以防止止动物体体毛飞扬扬，同时时可作为为无菌取取材前的的消毒。。剖检后应应及时清清理并消消毒操作作区域，，各种器器械、材材料和废废弃物按按规定处处理或经经无害化化后弃置置。(二)其其他技术术与规范范1、对动动物的管管理熟知动物物的正常常外观及及行为，，对动物物出现的的异常体体征能及及时发现现并采取取措施，，从而争争取控制制危害的的时机；；经常检查查关养动动物的笼笼器具及及设施，，防止动动物逃逸逸或设施施对动物物造成伤伤害；对出逃在在外的动动物，即即使能够够确认其其来源，，一般也也不应再再放回原原处，而而应视实实际晴况况作隔离离观察或或处死丢丢弃等，，尤其严严禁任意意放人外外观相同同的动物物中继续续饲养和和实验；；实验中须须避免搞搞错动物物的分组组，因此此要养成成做各类类标志的的良好科科研习惯惯；防止止将外观观相似的的不同品品系动物物混淆等等。2．遵循循《微生生物学实实验技术术规范》》(GMT)该规范包包括在实实践中证证明行之之有效的的生物安安全技术术，涉及及实验室室标本安安全处置置技术、、防止感感染性材材料扩散散技术等等多方面面。进行行实验研研究前应应接受有有关的技技术培训训以熟练练掌握这这些技术术。六、良好好的卫生生习惯及及正确的的个人防防护工作人员员每次接接触动物物或生物物组织等等以及结结束饲养养观察离离开前，，必须彻彻底洗手手。工作作中必须须正确穿穿戴规定定的服装装，戴好好口罩、、手套、、帽子等等，诸如如戴口罩罩只掩住住嘴，而而把鼻子子露在外外的错误误穿着方方法必须须纠正。。不用手手触摸面面部、眼眼、口、、鼻等部部位，禁禁止在工工作区进进食、饮饮水、吸吸烟或存存放食物物。离开开工作区区域应脱脱下防护护服，工工作服应应定期清清洗消毒毒，一次次性防护护用品不不得重复复使用。。七、正确处理理生物危害““三废”1、废气动动物饲养室室、实验室排排风等。2、废液动动物粪尿、、笼具洗涤污污水、传染性性材料废水，，重组DNA实验室废弃弃的含有生物物危害的废水水等。3、固体物料料各种实实验操作器材材以及动物及及其局部组织织、污染垫料料等。处理的方法有有运用化学药药剂的化学处处理、使用过过滤、高温灭灭菌焚烧等手手段的物理处处理以及生物物处理。八、实验室安安全防护措施施：１级屏障：个人防护，室内防护装置置２级屏障：建筑筑严格的实验室室管理制度标准操作规程程（SOP））一、个人防护护安全意识，个个人保健：容容易疏忽，嫌嫌麻烦等了解工作性质质及病原特点点：不同病原原体熟悉实验室及及仪器设备：：严格执行SOP防护用品：防防护服、手套套、口罩、防防护镜、洗眼眼器等良好的操作习习惯：严格执执行各项制度度：避免形式式主义1、生物安全全柜主要用于保护护实验工作人人员，避免吸吸入工作中可可能产生的浮浮尘。原则是是空气被抽离离工作区，然然后通过一台台高效颗粒空空气(HEPA)滤器排排入大气。CO2培养箱使用注注意事项（1）组织培培养皿需放在在塑料盘内进进行孵育。（2）培养瓶瓶和碟不能叠叠放。（3）定期清清洁和消毒。。（4）防止漏漏气（CO2）。（5）专人管管理，每天检检查CO2，，管道，温度度等。（6）避免在在仪器上堆积积物品。离心机：最易易导致污染的的设备！（1）在离心心感染性材料料时要把其放放在密封的离离心桶内。（2）离心桶桶只能在EPC内打开。。（3）离心桶桶在使用后要要消毒其表面面。（4）若离心心桶需要平衡衡，应在EPC中进行。。（5）如果怀怀疑离心机内内有破损情况况发生，需要要等转头停止止30分钟后后再进行消毒毒。（6）避免使使用质量差的的离心管。（7）专人定定期维修、保保养、检定。。（8）仪器放放置位置要平平，可承重，，仪器上避免免放置物品。。液氮罐（1）要小心心避免直接接接触液氮，当当把样品管移移出液氮罐时时要小心其会会爆裂。（2）选用优优质冻存管。。禁止用玻璃璃管保存样品品。（3）存取样样品时需注意意防护。应戴戴防护镜，手手套，口罩，，穿防护服。。高压灭菌器（1）定期检检查排水桶。。（2）注意防防护，防止烫烫伤，待温度度降下后再开开盖。（3）一次高高压物不宜过过多。（4）禁止器器皿盖盖高压压。显微镜镜（1））注意意安全全使用用载玻玻片（2））按正正确方方向缓缓慢调调解镜镜头（3））一次次观察察样品品不宜宜过多多（4））注意意劳逸逸结合合冰箱（1））安全全存放放样品品（2））专人人管理理制度度（3））定期期检查查（4））相对对分区区二、实实验室室管理理程序序及制制度1、生生物安安全实实验室室管理理程序序成立生生物安安全委委员会会编编写生生物安安全手手册编写各各种标标准操操作程程序（（ＳＯＯＰ））人人员培培训2、实实验室室管理理制度度生物安安全手手册1、生生物安安全委委员会会名单单、职职责、、人员员分工工及工工作机机制2、微微生物物危害害评估估：针针对研研究的的病原原体的的危害害3、实实验室室管理理制度度4、毒毒种及及样品品管理理制度度5、实实验室室使用用和操操作规规程6、实实验微微生物物操作作规程程7、实实验室室事故故处理理及报报告规规程8、工工作人人员（（含本本人签签字））实验验室准准入登登记表表9、实实验室室使用用登记记表10、、实验验室内内仪器器设备备清单单及设设备安安全注注意事事项11、、仪器器设备备使用用登记记表12、、工作作人员员培训训记录录13、、工作作人员员体检检（含含血清清检查查）和和免疫疫接种种登记记表一级生生物安安全实实验室室管理理制度度1、禁止非非工作作人员员进入入，参观观实验验室等等特殊殊情况况须经经实验验室负负责人人批准准。2、接接触微微生物物或含含有微微生物物的物物品后后，脱脱掉手手套后后和离离开实实验室室前洗手。3、禁止在实验验室饮食、化妆妆，吸吸烟、、禁止口口吸液体。。４、每每天消毒台面，，有活活性物物质溅溅出应应随时时消毒毒。５、所所有物物品运运出实实验室室之前前要灭活。６、制制定有有效防鼠防防虫措措施。。二级生生物安安全实实验室室制度度１、同同一级级实验验室制制度２、实实验室室入口口处贴贴上生物安安全标标志，注明明实验验室生生物安安全级级别，，负责责人姓姓名，，负责责人姓姓名和和电话话，需需要接接种的的免疫疫种类类，进进入实实验室室的特特殊要要求和和离开开的程程序。。３、正正在进进行感感染性性试验验时禁止他他人进进入，或经经负责责人同同意后后方