生物安全及生物安全概论生物安全及生物安全概论Alemka Markoti教授, 医学博士传染病大学医院克罗地亚 萨格勒布地址：传染病大学医院Mirogojska 810000萨格勒布克罗地亚alemka.markoticbfm.hr alemka.markoticgmail.com表格 1. 以高危人群分类的传染性微生物高危人群 1 (没有或者较低个人及社会风险) 一种不可能对人类或者动物致病的微生物。 高危人群2 (中等个人风险，较低社区风险) 一种对人类或动物可致病的病原体，但对实验室工作人员、社区、牲畜及环境不具显著危害性。实 验室解除可能导致严重感染，但通过有效治疗及预防措施可以控制感染传播危险性。 高危人群3 (高度个人风险，较低社会风险) 一种通常会导致人类或动物严重疾病，但一般不会造成个体间传播的病原体。针对该种类具有有效 治疗及预防措置。 高危人群 4 (高度个人及社会风险) 一种通常会引起人类或动物严重疾病并且会直接或间接在个体间传播的病原体。通常不具有有效治 疗措施及预防措施。高危人群分 类 美国国立卫生研究院有关DNA分子重组研 究准则2002年版世界卫生组织有关实验室生物安全手册2004年第三版高危人群1与健康成年人有关疾病无关的介质（不具有或者具有较低个人和社会风险）不可能导致人类或动物疾病的微生物。高危人群2鲜少具有危险性并通常具有预防及干预治 疗措施的人类疾病相关介质（具有中等个人风险及较低社会风险） 一种对人类或动物可致病的病原体，但对实验室工作人员、社区、牲畜及环境不具显著危 害性。实验室解除可能导致严重感染，但通过有效治疗及预防措施可以控制感染传播危险 性。高危人群3严重及致命并可能具有预防措施或干预治 疗措施的人类疾病相关介质（高度个人风 险但具有较低社会风险）。（高度个人风险，较低社会风险） 一种通常会导致人类或动物严重疾病，但一般不会造成个体间传播的病原体。针对该种类 具有有效治疗及预防措置。高危人群4一种通常会引起人类或动物严重或致命疾 病，并且通常不具有有效治疗措施及预防 措施的相关介质。（高度个体风险及高度 社会风险）（高度个人风险及社会风险） 一种通常会引起人类或动物严重疾病并且会直接或间接在个体间传播的病原体。通常不具 有有效治疗措施及预防措施。表格1 以高危人群分类的传染微生物分类实验室设施被指定为基础 生物安全水平1, 基础生物安全水平2， 封闭生物安全水平 以及最高水平封闭生物安全水平针对各种风险人群分类下不同介质工作要求的设计特点、建造、封闭设施、设备、做法及业务程序等各 种因素进行综合考虑，对生物安全水平级别进行分类。 表格2中相关高危人群，与各高危人群内，指定进行相关有机物工作的实验室生物安全水平所指高危人 群类似，但不相同。表格2.高危人群与生物安全水平、准则及设备仪器的关系高危人群生物安全水平实验室类型实验室规范安全设备1基础生物安全水平1基本教学及研究GMT(良好微生物学仪器)无；开放式工作平台2基础生物安全水平2初级健康服务；诊疗服务 及研究GMT(良好微生物学仪器) 附加防护服及生化危险标 志开放式工作平台附加BSC( 生物安全柜)以应对潜在 气溶胶3封闭生物安全水平3特殊诊疗服务及研究水平2相关措施附加特殊 着装、访问控制及定向气 流等BSC(生物安全柜)以及或 者所有行为相关初级设备4最高水平封闭生物安 全水平4危险病原体单位水平3基础上附加舱入口 、淋浴出口及特殊废料处 理第三级BSC(生物安全柜)， 或与正压服相结合的第二 级BSC(生物安全柜)，双端 高雅过滤空气（通过墙面 ）BSC指生物安全柜 GMT指良好微生物学仪器（见手册第四部分）生物安全水平1. 有机体致病性 2. 传播方式和有机体宿主范围。将受到已存有的当地人群免疫力、寄主人群密度及迁移、 适当载体表现及环境卫生标准等各种因素的影响。 3. 当地有效预防措施措施。将包括以下内容：以免疫抗体或者管理抗体进行预防（被动免 疫）；卫生措施，例如：食物及水源卫生；动物水库及节肢动物媒介控制。 4. 当地有效治疗措施。将包括被动免疫，暴露后预防接种及抗菌药运用，抗病毒药物和化 疗药物，并且考虑耐药菌株出现的可能性。生物安全水平实验室工作中指定给各介质的生物安全水平须以风险评估为基础。该评估将综合考虑包括高危人群在内 的其他因素以建立相应的生物安全水平。例如，为保证安全工作行为，分配给高危人群2的相关介 质可能通常需要生物安全水平2相关设施、设备、准则及程序。尽管如此，如果相关实验需要提供 新一代的高浓度气溶胶，那么生物安全水平3对于保障必要安全程序可能更为合适，因为该水平可 以更好的保障实验室工作环境中的遏制气溶胶。 所以，对于相关工作的生物安全水平指定将由风险评估为基础的专业评价进行决定，而非根据对将要使 用的致病剂的特定高危人群指定，对实验室生物安全水平进行自动指定。生物安全水平1234实验室分离否否是是防止感染的房间密封性否否是是通风外来气流否需要是是通风系统控制否需要是是高效空气过滤否否是/否是双门入口否否是是气压过滤舱否否否是带淋浴气压过滤舱否否否是休息室否否是带淋浴休息室否否是/否否污水处理否否是/否是高压灭菌器现场否需要是是实验室内否否需要是双头否否需要是生物安全柜否需要是是个人安全监控能力否否需要是表格3.生物安全水平要求概要1 针对一般交通的环境及功能性隔离2 根据排气设备位置确定（见第四部分）3 根据试验中使用介质确定4 例如：窗户、闭路电视及双向沟通风险评估进行微生物风险评估最有效的方法之一即为对相关微生物介质的高危人群进行列表。尽管 如此，对相关介质的高危人群的简单列举并不足以进行风险评估。还需要对以下因素 予以考虑： 1、致病介质及感染剂量 2、暴露的可能性结果 3、天然传播方式 4、由于实验室操作（肠外传播、空气传播及摄取传播）而造成的其他传播方式 5、特定环境中的稳定剂 6. 剂量浓度及所需集中材料数量 7. 合适寄主的存在（人类或动物） 8. 从动物学研究和实验室所需报告或者临床报告中获得的信息 9. 计划实验活动（超声、气溶胶化及离心分离等方法） 10. 所有可能扩大介质寄主范围或者改变介质敏感度的对有机体基因的操控，以及有效治 疗方案。 11. 当地的有效预防及干预治疗措施。风险评估有限信息条件下的标本 如果信息充足，那么上述风险评估程序将得到良好的执行。尽管如此，某些情况 下由于信息不充分将导致无法适当执行风险评估，例如，在野外收集临床标 本及流行病学样本。在此情况下，应谨慎的对标本进行如下 操作： 1、应当遵守标准预防措施 （2）的规定，当样本取自病人时，应当使用障碍保 护规定（手套、长袍及护眼罩）。 2、基础密封对于标本处理，生物安全水平2的操作及程序为最低要求。 3. 样本运输须遵守国家及/或者国际规范及规则。风险评估以下信息可能得以获知以协助确定这些标本处理风险： 1. 病患医疗数据 2.流行病学资料（发病率和死亡率数据， 怀疑的传播途以及其他流行暴发调查数 据） 3. 标本地理来源信息。在爆发病因不明疾病时，将由国家主管当局以及/或者世 界卫生组织在世界范围网站上发布适当及特许的行为指南以指导如何对样品 进行委托托运或者根据其应当被分析的程度进行生物安全水平指定。（适用 于2003年严重急性呼吸系统综合症SARS的爆发）风险评估在实验室中得以传播的主要可能方式为： 1) 与相关介质进行直接的皮肤、眼睛或者黏膜接触 2) 以注射器针头或者其他被污染锐器进行肠外接种，或者被已感染动物和节肢动物媒介 咬伤； 3) 一种被感染介质悬浮液的吸入，或者被污染手部与嘴部的接触； 4) 感染性气溶胶吸入对于天然人类疾病的传播方式的了解，有助于辨认实验室中可能的传播方式以及对于公共 健康的潜在风险。例如，与被感染患者的呼吸道粘膜流出物的接触可以导致被感染介 质的传播，这可充分说明实验室工作人员在对相关介质进行处理时由于粘膜暴露于处 理过程中产生的液滴，从而处于被感染的风险之中。风险评估对于处理相关介质的人员以及其他实验室使用人而言，一种可以通过粘膜暴露于被感染气 溶胶从而得以传播的传染疾病是一种严重的实验室危险。由于被感染气溶胶可能不是 一种对于天然性疾病传播的公认方法，这种危险需要进行特殊的预防措施。对于建立 起通过空气传播的疾病的风险评定感染剂量以介质稳定剂非常重要。例如，在运用贝 氏柯克斯体下实验室中发生的多重感染报告中，低量吸入感染剂量（估计其 吸入感染 颗粒为10）、以及相关介质在环境压力的抵抗力使其介质可以在生活寄主或者传播媒 介之外长时间生存以至于成为一种气溶胶危害。风险评估在涉及试验用动物的情形下，人畜共患剂的危险特征需要进行审慎的风险评估。在实验中试验用动物的 唾液，尿液或粪便可以散发人畜共患剂以及其他感染性介质是一种重要的危险信号。一灵长类研究 中心实验室工作人员由于Cercopithecine疱疹病毒1型感染而导致的死亡，是由于眼部飞溅接触到由 恒河猴带来的生物材料，该案例说明了该危害的严重性。对于这种潜在危险的忽视将导致实验室员 工对于涉及不可预料的多重感染的暴发不具抵抗力。通过7次试验，来自被感染动物的传染疾病传 染给了同笼健康动物是该危害的可靠证明。上述实验中没有传染性的案例并不能排除改为还行。例 如，被感染弗朗西斯tularensis菌、贝氏柯克斯体、 Coccidioides丝虫或者衣原体鹦鹉热的试验用动 物以及可以导致多种LAIs的介质鲜少感染同笼物种。评估风险转基因介质危害。对于转基因介质危害特征的确认和评估涉及因素与野生型动物风险评估 考虑因素相同。其中需要重视的是，转基因将导致介质致病性可能性提高或者可能导 致对药物或者其他有效治疗的抗药性。对于新设计介质而言，由于某些重要信息的缺 失，可能导致风险评估非常困难或者不甚完整。一些调查研究人员对于新设计介质的 最新研究中报告，观察到预料之外的毒性增强。上述观察研究为应对毒力基因可能导 致风险提升的可能性保持警觉提供理由。上述研究还说明风险评估是一项持续性过程 ，要求其根据研究进展不断更新。风险评估细胞培养。如果暴露于包含在细胞和组织中的潜伏期感染介质以及偶然剂之下，处理或者操作上述人类 或者动物细胞及组织的工作人员面临风险。美国民众众被感染个体中存在的，潜伏期疱疹病毒恢复 、对于器官接受者非故意性疾病传播以及人类免疫缺陷病毒（ HIV ）、乙肝病毒（HBV）和丙型肝 炎病毒（ HCV ）的持续性对该风险予以了说明。另外，人类肿瘤移植意外的传染给健康接受者的 案例表明，对于处理上述细胞的实验室工作人员而言具有潜在危害性。此外，如果人类和动物细胞 系未经特色化或者来自二手资料可能对实验室产生感染危害。例如，在裸鼠肿瘤细胞系接种过程中 ，如该细胞系已不知不觉中受淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒的感染将导致多种LIAs。风险评估 实验室流程危险特征包括：利用注射器针头或者其他被污染锐器进行肠外接种、溢漏和飞溅到皮肤和 粘膜上传播、通过口部吸液的摄入、动物叮咬和划伤以及感染气溶胶的吸入 性接触。 上述四种实验室传播途径容易被检测，但是只占报告LAIs情形中的20%。这种感 染的绝大部分报告中，并不包括充分的信息以确认传染传播途径。研究表明 可能感染源（动物或体外寄生物、临床标本、机制以及气溶胶）在将近50% 的情形下是非常明显的。风险评估 实验室流程危险特征由于气溶胶在试验中无处不在、不易察觉并且极易蔓延，气溶胶是一项 严重危险，使得实施相关程序的实验室工作人员以及其他实验室人员 处于受感染的风险之下。在生物安全学界已达成共识，对由于相关程 序和操作产生的LAIs气溶胶进行调查的实验室负责人和主要调查人员 ，尤其在涉及相关工作人员仅知道风险因素来自于其工作相关介质或 者工作完成区域的情况下，上述人员是许多LAIs的主要传染源。风险评估 实验室流程危险