淺談分子生物學實驗室安全管理及研究生的作用

摘要：實驗室的安全管理是高等學校的一項重要工作，其重要性日益受到教育工作者和社會的關注。從實驗室安全管理的必要性出發，分析了分子生物學實驗存在的安全隱患及可行的解決對策；提出研究生在實驗室安全管理中的重要作用，充分調動研究生參與到實驗室的安全管理工作中來，以期為加強分子生物學實驗室的安全管理提供科學依據。

關鍵詞：分子生理學；實驗室；安全管理

作者簡介：梁宏偉（1976-），男，蒙古族，內蒙古赤峰人，三峽大學生物技術研究中心，講師；王玉兵（1977-），男，湖北恩施人，三峽大學生物技術研究中心，講師。（湖北宜昌443002）

基金項目：本文系“地方綜合性高校生物類專業實用創新人才培養模式的構建與實踐”項目（項目編號：2009192）資助的研究成果。

中圖分類號：G482#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）07-0092-02

隨著生命科學的迅速發展，越來越多的科研機構和高校設立分子生物學實驗室及進行這方面的研究工作，它已經成為生物、醫學等領域的重要實驗基地。分子生物學是一門非常強調實驗技術和技能的學科，以大量的實驗為基礎，涉及的貴重儀器設備和有毒有害生化試劑種類繁多。目前，大部分分子生物學實驗室都缺乏專職的技術人員進行管理、維護，分子生物學實驗室安全問題已經迫切地擺在人們面前。加強分子生物學實驗的安全管理以及充分發揮研究生在其中的作用對整個實驗室的可持續發展、科研工作的順利開展都是十分必要和重要的。

一、實驗室安全管理的必要性

分子生物學實驗室作為高校生命科學人才培養和現代生物技術產業化的孵化器，其安全正常運轉與否直接關系到教師、學生的生命安全和學校的公共財產安全。加強實驗室安全管理與教育培訓是分子生物學學科健康發展的重要保證之一。近年來，隨著我國高校辦學規模的擴大及生命科學研究的蓬勃發展，分子生物學實驗室對外開放力度的加大，實驗室的使用、人員流動和內部管理都產生了許多新情況，這些都要求我們認真分析實驗室安全管理的新形勢，預防安全事故的發生。國外一些著名高校和研究機構在多年前就制定了嚴格規范的生物安全制度和相應的管理機構。世界衛生組織早在1983年發布第一版《實驗室生物安全手冊》，對實驗室生物安全、儀器設備安全使用及生化試劑、水電安全進行詳細闡述，隨后在新版本中不斷進行補充和完善更新。為加強我國實驗室的生物安全管理，國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會在2009年7月1日開始實施新版《實驗室生物安全通用要求》（GB19489-2008），該標準對實驗室生物安全設施、設備等硬件和安全管理體系、組織、文件等軟件管理做出通用性強制性國家標準。這一法規性文件的實施對實驗室生物安全的認可和生物安全管理工作的開展將發揮重要的指導和規范作用。

盡管高校實驗室安全管理一直是人們關注的熱點，隨著一系列政策法規的出臺，人們的環保和安全意識也在不斷增強，但仍有很多問題存在。如有些師生實驗室安全意識薄弱、規章制度未能獲得有效執行、實驗垃圾和生活垃圾混放、將食物帶進實驗室等。再者實驗室生物安全管理基礎建設投入不足，很多高校尚未對分子生物學實驗中產生的廢棄物進行無害化處理，甚至對于產生的廢棄物不知該如何處理而丟入普通垃圾桶或傾倒入下水道。就此我們提出了一些關于分子生物學實驗室的安全管理措施來和大家共同探討，使其能夠安全、高效地為生命科學的教學和科研工作提供服務。

二、分子生物實驗室存在的安全問題及對策

1.有毒有害生化試劑的使用及廢棄處理

分子生物學實驗室所用到的生化試劑大多具有揮發性、強毒性、腐蝕性、致癌性等，如氯仿（CHCl3）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、溴化乙錠（EB）、丙烯酰胺、NN-亞甲雙丙烯酰胺、焦碳酸二乙酯（DEPC）、IPTG、Trizol、二甲基亞砜（DMSO）、二硫蘇糖醇（DTT）、四甲基乙二胺（TEMED）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、過硫酸銨等。這類物品不僅對實驗操作人員毒性大、危險性高，而且對環境的危害和影響也極大。在取用這類生化試劑時應佩戴合適的手套、口罩、護目鏡等個人防護裝備，在化學通風櫥內完成相關操作，防止試劑溢灑并接觸皮膚，防止揮發性、粉末試劑吸入呼吸道及對眼睛黏膜造成毒害。對用完和廢棄的有毒有害試劑要及時進行無害化或凈化處理，然后使用專用容器盛放并做醒目標識，防止對他人造成毒害和環境污染。如溴化乙錠（EB）是強誘變劑，具有高致癌性，實驗結束后應對含EB的溶液進行凈化處理再行棄置。對于EB含量大于0.5mg/ml的溶液，先用水稀釋至濃度低于0.5mg/ml，加入一倍體積的0.5mol/L KMnO4，小心混勻后再加入等量的2.5mol/L HCl，混勻后置室溫數小時，再加入一倍體積的2.5mol/L NaOH，小心混勻后可丟棄。[1]DMSO存在嚴重的毒性，使用時要避免其揮發，皮膚沾上之后要用大量的水洗以及1%～5%稀氨水洗滌。丙烯酰胺和NN-亞甲雙丙烯酰胺具神經毒性，操作時戴手套在通風櫥內進行，聚合后的聚丙烯酰胺凝膠沒有毒性，可隨普通垃圾一起扔掉。

2.生物安全及其防護

在實驗室安全管理中人們通常只關注到有毒有害生化藥品、防火及水電安全，往往忽視生物安全的管理。這是因為人們普遍認為實驗室不太可能發生感染，即使感染也沒有很嚴重的后果。雖然從事高致病性病原微生物研究的實驗室不多，但實驗室感染是客觀存在的現象。尤其是從事致病性或高致病性病原微生物的實驗室和研究人員，本身就存在很大的風險。如2004年4月中國疾病預防控制中心病毒所實驗室由SARS冠狀病毒引起實驗人員的感染；近期報道的2010年東北農業大學28名師生因活體動物實驗而被布魯氏桿菌感染等。從事致病性或高致病性病原微生物研究的實驗人員應經專項培訓，建立健康監測制度，配備適當水平的個人防護裝備；對此類實驗室建立相應的生物安全防護等級，配備相應級別的生物安全柜等專用設備，并按照正確的程序和方法進行操作。普通分子生物學實驗室中常用的菌株往往具有抗生素抗性，在藥物存在的情況下也能正常生長。在微生物相關試驗中首先要做好個人的安全防護，實驗結束后要及時對菌體進行滅活處理，防止對人身造成感染及環境污染。試驗中用到的動植物材料也可能攜帶致病源，在實驗完成后要及時進行妥善處理，否則可能會造成病菌和疾病的傳播。對于轉基因動植物材料應嚴格控制其栽培或養殖環境，防止基因飄移擴散對生態環境造成潛在危害。

3.儀器設備的安全使用及水火電的安全

在分子生物學實驗室常用到高速離心機、高溫高壓滅菌容器、紫外光源、烘箱、微波爐、超聲波處理器等儀器設備。首先要保證不同規格型號儀器的用電安全性、線路荷載承受能力；其次要經常檢查各種儀器的自動控制裝置是否運轉正常。如對高速離心機的使用一定要確保轉子上離心管的配平，否則會導致設備損壞甚至轉子飛出傷人；對高溫高壓滅菌容器應定期檢查其壓力和溫度控制、定時裝置是否正常，對非全自動壓力滅菌容器在運轉時應全程看護；對烘箱除確認自動控溫裝置是否可靠，同時還需要人工檢測溫度，以免溫度過高，在使用時嚴禁把易燃易爆溶劑及物品送入烘箱或微波爐中。紫外光或紫外線可損傷眼視網膜，皮膚過度暴露在紫外線下導致損傷及誘發皮膚癌，切勿用裸眼觀察和使用沒有防護裝置的紫外光源，在紫外光下操作時要戴合適的防護性手套。對經常接觸有毒有害生化試劑的儀器設備（如凝膠電泳系統）應劃定專用操作區，同時還要防止在操作觀察中與其他設備的交叉污染。

分子生物學實驗室在設立之初應進行嚴格的規劃設計，遵照國際通用及國家對實驗室安全管理通用要求進行合理的布局安排。尤其應當注意的是，實驗室內嚴禁亂接電線、電源，動力電源和普通照明電源分開使用。要經常檢修、維護線路以及通風、防火設備等；在實驗結束時，要及時切斷電源、火源、水源等。

4.個人防護裝備及求助對象

個人防護裝備（Personal protective equipment，PPE）是指用于防止工作人員受到物理、化學和生物等有害因子傷害的器材和用品。在生物安全實驗室中，這些器材和用品主要是保護實驗人員免于暴露于生物危害物質（氣溶膠、噴濺物以及意外接種等），避免實驗室相關感染。[2]有毒有害試劑及感染性材料在實驗操作過程中難免溢灑，從而可能發生身體接觸，此時個人防護就是保證安全的關鍵所在。需要注意的是，任何物理防護設備的保護功能都有一定限度，都不是絕對的。

需要防護的身體部位主要包括眼睛、頭面部、呼吸道、手、軀體、耳（聽力）等。對于眼睛的防護采用護目鏡，實驗室配備的洗眼裝置應安裝在明顯和易取的地方，并保持洗眼水管的通暢，便于工作人員緊急時使用。對頭面部及呼吸道保護主要是口罩、防毒面罩及帽子，裝有過濾器的防毒面具可以保護佩戴者免受氣體、蒸汽、顆粒和微生物以及氣溶膠損害的影響。[3]對軀體的保護采用實驗服、防護服，對手部的保護需要配備手套等，如取用有毒試劑的一次性手套、高溫高壓滅菌器及焚燒爐上卸載物品的隔熱手套等。對耳的保護主要采用聽力保護器，如對超聲波處理時產生的分頻諧波對聽力的傷害。

此外，實驗室內應配備國際通用的急救箱和急救手冊，在醒目的位置標明就近的急救中心位置及聯系方式。

三、研究生在實驗安全管理中的作用

分子生物學實驗室的安全管理最終要落實到具體的實驗操作人員上，而研究生作為實驗室的重要組成部分，在實驗室安全管理中可以發揮重要的作用。研究生的畢業論文都在實驗室完成，日常的學習和科學研究活動當中要使用實驗室的各種生化試劑和儀器設備，其對實驗室的了解程度和待在實驗室的時間在一定程度上都超過了教師。如果他們缺乏高度的安全防范意識和責任意識，不能正確使用儀器設備與生化藥品，這些儀器設備與藥品的潛在危險性將會被誘發出來，并有可能導致安全事故。因此，實驗室應制訂合理的研究生安全管理體制，充分調動研究生參與安全管理的積極性，從而確保實驗室安全正常運轉。

1.安全組織和培訓

在分子生物學實驗室中應定期舉辦安全知識和生物防護培訓演練，提高師生的安全防范意識。包括對實驗室生物安全通用要求、實驗室生物安全手冊、實驗室安全管理的各項規章制度、各類儀器設備操作手冊的學習、實驗室安全緊急狀況的處理和應急程序的演練，如洗眼裝置的正確使用、緊急逃生能力等，創建實驗室的安全文化。只有師生的安全防護意識得到提高才能更有效地避免實驗室安全事故的發生。要確保每一名進入實驗室學習和開展科研工作的學生受到良好的安全意識培訓。實驗室中還應定期組織實驗技能的培訓、儀器設備的安全正確的操作及有毒有害試劑的取用等方面的培訓。熟練的操作技能和正確的操作方法也是避免安全事故發生的有效手段。

2.建立制度約束、利益基礎的安全管理制度

研究生可以協助導師對實驗室的各種儀器設備、生化試劑及水電暖等設備進行日常管理和隱患排查。針對實驗室的具體情況建立切實可行的研究生安全管理制度，根據不同研究生的研究方向側重點和不同的工作階段，可以指定一名研究生對特定儀器設備等進行具體的管理和維護，這樣將實驗室的各種儀器設備、有毒有害試劑以及水火電的安全管理分別委派到具體的研究生。遵循誰主管誰負責的原則，具體的負責人應熟悉該儀器設備或試劑的操作方法及銷售維修人員的聯系方式，其他研究生在進行相關實驗前都必須找該負責人進行登記和咨詢。此外，還要充分發揮高年級研究生對低年級研究生的“傳幫帶”作用，幫助導師指導、監督師弟師妹的學習和科研工作。

研究生參與到實驗室的安全管理中無疑增加了他們的學業負擔，為使研究生的管理作用得以充分的發揮，激勵措施是不可或缺的手段。院系可以在實驗室設立研究生助管崗位，提供一定的經費作為其勞動報酬，以充分尊重學生的勞動付出。[4]導師也應對參與實驗室安全管理的研究生給予一定的補助，以提高其工作積極性。還應把物質激勵和精神激勵相結合，對工作出色的研究生在評優過程中予以加分，從而充分調動他們的主觀能動性和工作積極性，做好實驗室安全管理工作。

四、結束語

總之，實驗室的安全管理是高校的一項重要工作，對整個高校的安全和穩定至關重要。要針對分子生物學實驗室安全特點和現狀來制訂切實可行的安全管理制度，并嚴謹認真地遵照執行，就一定能做好實驗室的安全管理工作，確保研究生科研工作的順利開展。

參考文獻：

[1]劉輝.生物實驗室常見有害物質處理的初探[J].實驗室科學，2009，

(5):140-141.

[2]李勇，實驗室生物安全[M].北京:軍事醫學科學出版社，2009.

[3]世界衛生組織.實驗室生物安全手冊(第二版)[M].北京:人民衛生出版社，2004:73.

[4]田今朝.研究生在生物學實驗室安全工作中的作用及其實現途徑[J].中國電力教育，2008，(15):58-59.

（責任編輯：王祝萍）