首页 理论教育 生物安全原则

生物安全原则

时间:2022-04-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:Ⅰ级生物安全柜能够保护操作者和环境,但不能对被操作对象提供切实可靠的保护。B1型生物安全柜70%气体通过排气口HEPA过滤器排除,30%的气体通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区。B2型生物安全柜为100%全排型安全柜,无内部循环气流,可同时提供生物性和化学性的安全控制,可以操作挥发性化学品和挥发性核放射物作为添加剂的微生物实验。

生物安全实验室(biosafty laboratory,BSL)是指通过规范的实验室设计、实验设备的配置、个人防护装备的使用等建设的实验室。按生物安全防护水平将生物安全实验室分为四级(biosafety level 1~4,BSL 1~4),一级为最低,四级为最高。其中BSL-1和BSL-2实验室被称为基础实验室,BSL-3实验室被称为生物安全防护实验室,BSL-4被称为高度生物安全防护实验室。安全设备是生物安全实验室的一级防护屏障,主要包括生物安全柜、高压灭菌器、离心机安全罩等;实验室设施是生物安全实验室的二级防护屏障。

一、生物安全柜

生物安全柜(biosafety cabinet,BSC)是直接操作危险性微生物时所用的负压过滤排风柜。其防护原理是:从安全柜排出的空气经过高效过滤器(high-efficiency particulate arresting filter,HEPA过滤器)过滤释放,以保护外环境;安全柜内形成的负压和气幕可以防止气溶胶外泄,以保护操作者;送入安全柜工作区的空气经过HEPA过滤器过滤,在安全柜内形成百级清洁度的环境,以保护操作对象。

根据正面气流速度、送风和排风方式、防护水平等,将生物安全柜分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级,Ⅱ级又分为4种类型:A1型、A2型、B1型、B2型。安全柜内的空气通过HEPA过滤器后按以下方式排出:①直接排放到实验室;②通过套管连接实验室排风系统,排放到建筑外面;③通过硬管连接,直接排放到建筑外面。

Ⅰ级生物安全柜:操作者的双臂可以从前面的开口伸入安全柜进行操作,同时通过玻璃观察窗口观察工作台面的情况。观察窗口的玻璃可以完全抬起,以便清洁工作台面或进行其他处理。Ⅰ级生物安全柜能够保护操作者和环境,但不能对被操作对象提供切实可靠的保护。

Ⅱ级生物安全柜:是目前应用最为广泛的柜型。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和产品的保护。A1型生物安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.38m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排出。A2型生物安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排出。B1型生物安全柜70%气体通过排气口HEPA过滤器排除,30%的气体通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区。B2型生物安全柜为100%全排型安全柜,无内部循环气流,可同时提供生物性和化学性的安全控制,可以操作挥发性化学品和挥发性核放射物作为添加剂的微生物实验。

Ⅲ级生物安全柜的所有接口都是密封的,通过连接在安全柜上的橡胶手套,将手伸到工作台面上进行操作。空气从送风口进入,经HEPA过滤器向下流动通过工作台面,污染空气全部经过两级排风HEPA过滤器被送入排风管排出室外。Ⅲ级生物安全柜可以提供最好的个人防护,主要用于四级生物安全实验室。

二、BSL-1实验室的设施和设备要求

BSL-1实验室的适应操作对象是具有明确生物学特征的,已知在健康成人中不引起疾病的、对实验室工作人员和环境危害性最小的生物因子(对应于我国的第四类危害的微生物),如大肠埃希菌。

BSL-1实验室的安全设备个人防护:对高压灭菌器、离心机安全罩没有要求,必要时可配置生物安全柜;实验室工作人员应穿着工作服、戴防护眼镜;皮肤有破损或皮疹时应戴手套。

BSL-1实验室设计建造特殊要求:应该设有洗手池;实验室墙壁、天花板和地板易于清洁;地面防滑,不得铺地毯;实验台面不透水,耐腐蚀、耐热;实验室的柜橱和实验台面应牢固;实验室如有可开启的窗户,应设置纱窗;实验室应保证工作照明,避免不必要的反光和强光;应有适当的消毒设备。

三、BSL-2实验室的设施和设备要求

BSL-2实验室安全设备和设施适用于操作我国危害程度第三类(少量二类)的致病微生物,适合于未知病原的血液、体液和组织检验。在BSL-2实验室的工作人员可能暴露于感染性物质的主要途径是皮肤或黏膜破损、污染的利器或针头的伤害、呼吸道或黏膜暴露于感染性气溶胶或飞溅物等。

BSL-2实验室的安全设备个人防护:需Ⅱ级生物安全柜;应设洗眼设施,必要时应有应急喷淋装置,洗眼设施应安装在BSL-2实验室出口处的洗手池附近。个人防护设备包括:工作服外穿防护服,戴帽子、口罩;当操作的感染性材料不可能在生物安全柜内进行而必须在生物安全柜外操作时,为防止材料溅出或雾化产生气溶胶的危害,必须使用面部防护装置(如护目镜、面罩、个体呼吸防护品)。

BSL-2实验室设计建造特殊要求:在BSL-1实验室的基础上增加以下内容:①实验室门应带锁并可自动关闭,实验室的门应有可视窗;②应有足够的存储空间摆放物品;③门上具有符合要求的BSL-2实验室生物危险警示标志;④应通风,如果使用窗户自然通风,应有防虫纱窗;⑤有可靠的电力供应和应急照明。

四、BSL-3实验室的设施和设备要求

BSL-3实验室安全设备和设施适用于操作我国危害程度第二类(少量一类)的致病微生物。在BSL-3实验室的工作人员可能暴露于感染性物质的主要途径是皮肤或黏膜破损、污染的利器或针头的伤害、呼吸道或黏膜暴露于感染性气溶胶或飞溅物等。GB19489-2004对BSL-3实验室有严格的一级防护屏障和二级防护屏障的要求,以防止相邻区域的工作人员、社会和环境暴露于可能的感染性气溶胶。

BSL-3实验室设施除满足BSL-1和BSL-2实验室设施的要求外,还有以下一些特殊要求。

1.BSL-3实验室的选址 应在建筑物内自成隔离区(有出入控制),或为独立建筑物。

2.BSL-3实验室的平面布局 ①由三区两缓组成(清洁区、半污染区和污染区,以及连接清洁区和半污染区、半污染区和污染区的缓冲间);②半污染区应设供紧急撤离使用的安全门;③在污染区和半污染区之间、半污染区和清洁区之间应设置传递窗,传递窗双门不能同时处于开启状态,传递窗内应设物理消毒装置(物流通道);④缓冲间的门应能自动关闭并互锁,人员必须经过缓冲间进入实验室(人流通道)。

3.BSL-3实验室的围护结构

(1)实验室围护结构内表面应光滑、耐腐蚀、防水,以易于消毒清洁;所有缝隙必须可靠密封、防震、防火。

(2)围护结构外围墙体有适当的抗震和防火能力。

(3)天花板、地板、墙间的交角均为圆弧形且可靠密封。

(4)地面应防渗漏、无接缝、光滑,防滑,不得使用地砖和水磨石等有缝隙的地面。

(5)实验室内所有的门应可自动关闭,实验室出口应有在黑暗中可明确辨认的标识。

(6)外围结构不用有窗户;内设窗户应防破碎、防漏气。

(7)所有出入口应采取防止节肢动物和啮齿动物进入的设计。

4.BSL-3实验室的送排风系统

(1)应安装独立的送排风系统以控制实验室气流方向和压力梯度

(2)送风口和排风口的设置应该是对角分布,上送下排,应使污染区和半污染区内的气流死角和涡流降到最小程度。

(3)送排风系统应为直排式,不得采用回风系统。

(4)由生物安全柜排出的经内部高效过滤的空气可通过系统的排风管直接排出。

(5)实验室的送风应经初、中、高三级过滤,保证污染区的静态清洁度达到7~8级。

(6)实验室的排风应该经高效过滤后向空气排放。

(7)高效空气过滤器应安装在送风管道的末端和排风管道的前端。

(8)通风系统、高效空气过滤器的安装应牢固,符合气密性要求。

5.BSL-3实验室的环境参数 相对于室外大气压,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;实验室内的温度、湿度符合工作要求且适合于人员工作;实验室的人工照明应符合工作要求;实验室内噪声水平应符合国家标准。

6.其他要求 实验室应设置通信系统;清洁区设置淋浴装置,必要时在半污染区设置紧急消毒淋浴装置。

7.特殊设备装置要求 应有符合安全要求的Ⅱ级和Ⅲ级生物安全柜;低速离心机或其他可能产生气溶胶的设备应置于负压罩或其他排风装置中,应将其可能产生的气溶胶经高效过滤后排出。

五、生物安全实验室的个人防护设备

生物安全实验室的个人防护装备主要有眼、头面、呼吸、手部、躯体、足部和听力等防护装备。

眼的防护装备包括安全眼镜、洗眼装置、淋浴和应急消毒喷淋装置。

头面部防护装备包括口罩、防护面罩和防护帽。

能起到可靠呼吸保护作用的装备为防护面具,主要有个人呼吸器、正压面罩和正压防护服。

手部防护装备主要是手套。在BSL-1和BSL-2实验室内,一般情况下戴一副手套即可,在BSL-3实验室的生物安全柜中操作感染性物质时,应戴双层手套。在操作过程中,若外层手套被污染,应立即用消毒剂喷洒手套,并将手套脱下丢弃在生物安全柜中的高压灭菌袋中,并立即换上新手套继续操作。在BSL-2和BSL-3实验室中要一直保持戴手套状态。

躯体防护装备为防护服,包括实验服、隔离衣、连体衣、正压防护服及围裙。实验服一般在BSL-1实验室进行常规操作时使用;隔离衣一般在BSL-2和BSL-3实验室中使用。

在生物安全实验室尤其是BSL-2实验室应该穿鞋套或靴套,在BSL-3和BSL-4实验室要求使用专用鞋。禁止在生物安全实验室中穿凉鞋、拖鞋、露趾鞋和机织物鞋面的鞋。足部防护装置不得穿离实验室。

常用的听力保护器为御寒式防噪声耳罩和一次性泡沫防噪声耳塞。听力防护装置不得戴离实验室。

六、个人防护装备的安全脱卸

个人防护装备的脱卸顺序是:①外层手套;②面罩或护目镜;③隔离衣;④口罩或防毒面具和防护帽;⑤鞋套;⑥内层手套。如在脱卸个人防护装备时发现装备可能受到潜在的污染或已经受到明显的污染时,必须先戴一副洁净的手套后再去脱卸其余的装备。

七、个人防护装备的消毒

凡在生物安全实验室中使用过的个人防护装备均应被视为污染物,应消毒处理。

一次性个人防护用品,如手套、鞋套等,使用后放入医疗废物袋,高压蒸汽灭菌后,归入医疗废物统一处理。

需回收再用的耐热个人防护用品,应按要求打包,并进行表面消毒,高压蒸汽灭菌,再洗净后方可使用。

需回收再用的不耐热个人防护用品、塑料制品,可用0.5%的过氧乙酸喷洒,或用含有效氯为2000mg/L的含氯消毒剂浸泡1h以上,再用清水洗涤沥干后使用。橡胶的手套或其他用品,受污染后可用121℃、15min压力蒸汽灭菌处理后,再用0.5%~1.0%的肥皂液或洗涤剂清洗,然后清水洗涤沥干后方可使用。

可重复使用的棉织制品,如工作服、帽子、口罩等,可用121℃、15min压力蒸汽灭菌后使用。

实验操作过程中,手最易被污染。在BSL-3实验室中操作时,应随时对外层手套进行消毒,必要时更换外层手套。当手伸进安全柜的操作完成后,缩出安全柜前,应对手套用消毒剂进行消毒。

八、微生物气溶胶与实验室感染

气溶胶是固态或液态微粒悬浮在气体介质中的分散体系,其粒子直径介于0.001~100μm。微生物气溶胶是悬浮在空气中的微生物所形成的胶体系统。在实验室内空气传播和感染主要有三个过程:微生物气溶胶的产生、微生物气溶胶的扩散、微生物气溶胶的人体暴露和吸入。

防止微生物气溶胶产生的应对措施有:①规范工作人员操作过程和操作技术;②熟练掌握操作技术;③正确选择使用仪器、仪表、器材和设备;④改进传统的操作方法。

防止气溶胶扩散的措施有:①双重保护隔离措施;②围护结构屏障;③排风灭菌处理;④静态隔离-负压梯度;⑤动态隔离;⑥定向气流。

病原微生物的感染力和致病力再强,只要使其不与人体接触(包括吸入),它就不会发生作用。因此,要求使用个人防护设备以防止微生物气溶胶人体暴露和吸入。

九、生物安全实验室标本的安全操作

1.标本容器 标本容器可以使用玻璃的,但最好使用塑料制品。标本容器应当坚固,正确地用盖子或塞子盖好,无泄漏。容器上应当正确地粘贴标签以便于识别。

2.标本在设施内的传递 为了避免意外泄漏或溢出,应当使用二级容器。

3.标本的接收 需要接收大量标本的实验室应当安排专门的房间或空间。

4.打开包装 接收和打开标本的人员应当了解标本对健康的潜在危害,并接受过如何采用标准防护方法的培训。标本的内层容器要在生物安全柜内打开,并准备好消毒剂。

5.打开标本管和取样 应该在生物安全柜内打开标本管;必须戴手套,并建议对眼睛和黏膜进行保护(护目镜或面罩);在打开标本管时,应用纸或纱布抓住塞子以防止喷溅。

6.用于显微镜观察的盖玻片和涂片 用于显微镜观察的血液、唾液和粪便标本在固定和染色时,不必杀死涂片上的所有微生物和病毒。应当用镊子夹取,妥善储存,并经清除污染和(或)高压灭菌后再丢弃。

十、感染性物质的运输

感染性物质的运输规定以联合国“危险性货物运输”的规章范本为基础。感染性物质的国际运输还必须依据并遵守国家进/出口规定。在感染性及潜在感染性物质运输中选择使用三层包装系统。这一包装系统由三层组成:内层容器、第二层包装及外层包装。

十一、生物安全实验室的消毒和灭菌

消毒和灭菌对于实验室生物安全至关重要。通常采用化学消毒剂进行清洁和消毒。这些化学消毒剂包括次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠、氯胺、二氧化氯、甲醛、戊二醛、季铵盐类化合物、过氧化氢和过氧乙酸。

手部污染的清除,大多数情况下,用普通的肥皂水彻底冲洗手部就足够了,但在高度危险的情况下,建议使用杀菌肥皂。

(陈 兴 李立新)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈