高等醫學院校病原微生物實驗室安全管理現狀與探討

摘 要 高校實驗室安全責任重大，關系著學校科研工作的正常發展，廣大師生的身體健康乃至整個社會的安全穩定。醫學院校實驗室主要涉及動物、微生物、病原微生物、化學試劑等操作，其中特別是病原微生物具有傳染性和致病性，不僅威脅實驗室人員的安全，還可能引發社會層面的傳染事故。探討病原微生物實驗室可能的感染途徑及相應的安全防范措施，并針對當前病原微生物實驗室存在的主要問題提出相應的解決方案和建議。

關鍵詞 病原微生物實驗室；生物安全教育；實驗室管理

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）19-00-04

0 引言

培養基礎醫學人才是引領未來醫學發展的關鍵，醫學被視為實踐科學，其人才培養與實驗室訓練密切相關。隨著《教育部 國家衛生健康委員會 國家中醫藥管理局關于加強醫教協同實施卓越醫生教育培養計劃2.0的意見》發布，國家更加重視醫學實驗教學工作，各類實驗室得到了國家的大力支持。各類實驗室發生安全事故的概率也在上升。生物實驗室扮演著開展醫學科研和培養醫學人才的重要角色，成為教學、科研和人才培養的關鍵平臺。但是，高校的生物實驗室實驗人員流動性較大、突發事件較多、安全防控難度較大[1-2]。

病原微生物是指能夠引發疾病的微生物，主要包括細菌、病毒、真菌、朊病毒、寄生蟲等。病原微生物的危險性來自其致病性和傳染性。病原微生物實驗室是進行感染性疾病控制、醫學研究以及教學工作的重要場所[3]。實驗室生物安全的目標是降低實驗室人員接觸感染性物質的風險，減少感染性事故的發生，并防止實驗室感染性廢棄物對公眾健康造成不良影響[4]。

高校動物醫學科研實驗室中部分研究涉及人畜共患病，這些實驗室的安全等級為BSL-2甚至BSL-3。相比之下，教學實驗室主要用于基礎實驗教學，通常不接觸危險的致病性微生物，因此一般歸類為BSL-1級。即便如此，也不能忽視生物安全問題。微生物的實驗室感染不僅對實驗室人員的安全構成威脅，更有可能引發社會層面的傳染事故。因此，無論實驗室類型如何，都應嚴格遵守生物安全規定，確保人員安全[5]。

本文通過探討病原微生物實驗室安全、生物安全教育與實驗室管理的新模式，為醫學實驗室，特別是病原微生物實驗室安全管理工作的開展提供參考。

1 病原微生物實驗室安全工作現狀

與自然源性感染的途徑相似，導致實驗室發生感染的原因包括經呼吸道或眼結膜接觸感染性氣溶膠，或經皮膚途徑感染[6]，例如，被污染的鏡器刺破皮膚，或損傷的皮膚黏膜沾染了污染的液體都可導致微生物直接進入機體。在實驗室飲食、口鼻防護不佳或身體其他部位的污染等，都可能導致病原體進入消化道。因此，在微生物實驗室應絕對避免飲食和飲水，避免皮膚暴露。

1.1 實驗儀器危害途徑

生物實驗室配備的儀器設備，如使用不當，也可能帶來風險。這些設備包括高壓滅菌器、超高速離心機、高溫烤箱、加熱設備、液氮罐、氣瓶等。例如，超高速離心機在離心過程中會產生強大的離心力，如操作不當可能引發樣品外溢污染、物件拋出產生強大沖擊力等對人員產生傷害的事故。使用高溫烤箱和加熱設備時應注意溫度和時間，以免引發火災。使用液氮罐時要防止凍傷及環境和人為因素導致的爆炸。學校實驗室人員需要接受專業的培訓和教育，以掌握正確的實驗操作技能和實驗室安全知識。如果實驗室人員培訓不到位，就難以保證實驗室的安全。

1.2 實驗試劑感染途徑

微生物實驗操作中涉及多種易燃易爆、強腐蝕性或有毒性的試劑，均應小心操作。酒精是最常用的易燃試劑，使用酒精燈時不可使之傾倒，灑出的酒精要及時清理。用75%的酒精消毒的物品不要立即靠近酒精燈，在使用酒精燈時切記不可將易燃的物品或試劑放在其周圍。強酸強堿類試劑如濃硫酸、硝酸、濃鹽酸等，具有強烈的腐蝕性，應妥善儲存和使用。溴化乙錠（Ethidium bromide，簡稱EB）是常用的DNA染料，具有一定的致癌性，使用時應當嚴格防護，限定專門的使用區域。

1.3 實驗動物感染途徑

在進行動物研究時，使用的特定動物模型對研究人員來說是一個潛在風險，可能使其暴露于動物過敏原或人畜共患病的危害中。人畜共患病是一個重要問題，牽涉大型動物，如綿羊、牛和靈長類動物。其他健康動物也有可能攜帶內源性感染，因此，在非感染性疾病模型中，研究人員對動物的咬傷或抓傷應予以重視[7]。

2 病原微生物實驗室存在的主要問題

2.1 缺乏必要的安全教育和培訓

隨著創新創業教育的廣泛開展，許多本科生進入實驗室的時間也日趨提前。這一趨勢對于培養學生的科研思維和科研能力具有積極意義。然而，實驗室工作人員的年輕化以及缺乏必要的安全教育與培訓，已經成為一個不容忽視的問題。許多學生對科研實驗充滿熱情，但他們往往缺乏系統的實驗室安全知識和足夠的安全意識，給實驗室的安全管理帶來了嚴峻挑戰。因此，如何在為學生提供更多實驗機會的同時，確保這些缺乏實驗操作經驗的本科生的人身安全，已成為亟待解決的重要問題。

2.2 實驗室建設不夠規范

隨著國家對科研的投入日益提升，眾多實驗室面臨擴建或改建。然而，實驗室建設過程中規范標準缺失問題凸顯，未能嚴格遵循安全規范進行設計和建造。如在通風系統、逃生通道以及廢棄物處置等方面均存在不符合安全環保要求的情況，這無疑對實驗室的安全構成了嚴重威脅。因此，迫切需要加強實驗室建設的規范性，加大安全管理資金投入，切實保障實驗室的安全運行。

2.3 安全制度不夠完善

當前，很多學校實驗室的安全制度存在漏洞，不能全面覆蓋實驗室安全管理的各個方面。例如，部分實驗室缺乏針對特定設備和實驗操作的安全規定，導致實驗人員操作過程存在安全隱患。此外，部分學校實驗室的安全制度更新不及時，跟不上新的實驗設備和技術的發展腳步，也使得安全制度形同虛設。

2.4 管理體制不夠健全

實驗室安全管理涉及多個部門和人員，但目前很多學校實驗室的管理體制不夠健全，各部門之間職責不清，容易出現管理漏洞。例如，實驗室設備的管理、維護和更新等職責不明確，容易導致設備老化、損壞等問題，從而增加實驗室的安全風險。此外，部分學校實驗室缺乏專職的安全管理人員，或者安全管理人員不具備相關的專業知識和技能，也使得實驗室的安全管理存在隱患，眾多實驗室還面臨實驗技術人員身兼數職的問題，他們既要負責實驗操作，又要承擔實驗室的管理工作，這在很大程度上分散了他們的精力。

3 提高實驗室安全的操作

3.1 完善實驗室安全制度

制定全面的實驗室安全制度，明確實驗室安全管理的各項規定和要求，確保實驗室安全管理的全面性和系統性。對現有的實驗室安全制度進行定期評估和更新，以適應實驗室設備和技術的發展，確保安全制度科學、有效。

3.2 健全管理體制

建立完善的實驗室管理體制，明確各部門和人員的職責和權限，確保實驗室管理的有序性和高效性。加強實驗室管理人員和安全員的培訓與教育，提高他們的專業知識和技能水平，確保他們能夠高效地履行實驗室管理和安全職責。對在實驗室進行實驗活動的一般人員，應提供生物安全教育。對于從事高致病性病原體操作的人員，還應獲得相關的資格證書。

3.3 加強培訓和教育

加強實驗室安全教育和培訓，提高實驗人員的安全意識和操作技能，確保他們能夠正確地使用實驗室設備和進行實驗操作。定期組織實驗室安全知識競賽和應急演練等活動，增強實驗室人員的安全意識和應對突發事件的能力。

3.4 建立完善的實驗室安全監督和檢查機制

定期對實驗室進行安全檢查和評估，及時發現和糾正實驗室安全管理中存在的問題。對實驗室安全事故及時報告和處理，總結經驗教訓，完善安全管理制度和措施，防止類似事故再次發生。

3.5 動物實驗時的注意事項

實驗動物可能攜帶病原體，對采樣人員造成感染風險，同時可能污染周圍環境。因此，實驗人員應當按照規定穿戴防護服、口罩和手套。采樣結束后，實驗人員應迅速更衣并進行消毒，將使用過的防護服、手套、口罩等物品放入專用的廢棄物收集袋，進行統一消毒和滅菌處理。同時，還需對采樣環境及時清潔和消毒。

3.6 防止氣溶膠的形成

氣溶膠是導致呼吸道感染的主要因素，在處理生物材料時，需要注意以下細節，最大限度地減少氣溶膠的生成。

1）在研磨、混勻或使用移液器吸取和吹打生物樣本時，應輕柔操作，避免過度震蕩，不要用力打開試管蓋。在液體混勻操作后，首先進行短時間的離心，然后再打開蓋子，防止液體從瓶蓋溢出。

2）盡量避免將接種環直接置于酒精燈下燒灼，以防感染性病原體擴散。最好使用一次性接種環，或者使用密閉的接種環滅菌器。

3.7 實驗材料的丟棄

1）含有病原微生物的樣本和培養基等不能隨便丟棄。應置于不會滲漏的容器當中，蓋緊后方可丟棄到定制的垃圾桶。如果無法密閉丟棄，應加入足夠的消毒劑后再倒入廢液收集桶。

2）每個實驗場所均應配備污染垃圾桶和廢液收集桶，并做顯著標識。

3）應定期清理垃圾桶。

4）工作結束后，用消毒劑凈化工作區表面。

5）使用合適的消毒劑，作用足夠的時間，以確保良好的消毒效果。

3.8 設備設施的運行管理與維護

實驗室應為設備和設施指定專門人員負責日常的維護和管理；應定期對高壓鍋、生物安全柜、動物隔離設備等進行專業的評估和維保；設備的使用要做好登記和工作狀態的記錄，在醒目位置提供規范操作的步驟，設備設施的說明書應便于使用者查閱；只有經過授權的人員才能對設備進行操作；設備設施的位置不能隨便變動，在移出實驗室前應進行消毒滅菌處理。

3.9 菌（毒）株及感染樣本的儲存

實驗室需設專人和專區保存菌（毒）株及感染樣本，配備生物安全柜、消防、防盜、監控、報警和溫濕度控制設備。高致病性樣本需雙人雙鎖保存，容器應安全且標簽清晰。樣本的入庫、出庫和銷毀需記錄并存檔。實驗結束后6個月內，應就地銷毀或送交保藏機構保藏高致病性樣本，銷毀過程需兩人共同操作并嚴格監督記錄。保存應符合國家保密要求。

3.10 實驗活動的管理

實驗活動只能在與其防護級別相適應的生物實驗室內開展。實驗室應對實驗活動的各個環節制定相應的制度和程序，包括計劃、申請、批準、實施、監督和評估等環節。實驗活動應當嚴格按照實驗室技術規范、操作規程進行。實驗室應當妥善記錄實驗室使用情況和安全監督情況。

3.11 消毒與滅菌

實驗室物品進出需消毒滅菌，常用高壓蒸汽和化學消毒劑處理。菌（毒）種、樣本、防護用品等耐高溫高壓物品及廢棄培養物均采用壓力蒸汽滅菌。動物籠具和實驗儀器設備污染后可用化學消毒或擦拭消毒。感染性物質溢灑應立即用有效消毒劑處理。空氣和工作區域表面可用紫外燈消毒。實驗人員手消毒應用消毒劑擦拭或浸泡后，再肥皂洗手、流水沖洗。

3.12 實驗廢物的處置

實驗室的生活垃圾和生物垃圾應分開丟棄。每個實驗室都應該設置污染垃圾桶及廢液收集桶，并有醒目的標識。安排專人監督生物垃圾的處置和丟棄。所有確定及疑似含有感染因子的樣品及可能沾染感染性因子的物品均需經過有效的消毒滅菌處理后才能丟棄。實驗室廢物的最終處置應交由經當地環保部門資質認定的醫療廢物處理單位集中處置。

4 維護實驗室安全的個人行為規范

維護實驗室安全不僅僅是實驗安全崗位人員的責任，每一個在實驗室從事實驗活動的人員都應有義務維護實驗室的安全。每個人至少應做到以下方面。

1）主動接受生物安全的培訓，了解相關制度和規范，主動接受相關人員的管理和監督。

2）使用儀器設備前，仔細閱讀說明書，按照操作步驟進行操作。使用過程中留意觀察儀器設備的狀態，發現異常及時報告相關責任人。做好儀器使用的登記。未經授權，不擅自使用儀器設備。

3）實驗前做好規劃和準備，實驗操作規范。盡可能減少實驗過程感染性物質的擴散。

4）不隨意丟棄實驗垃圾，嚴格按照相關規定執行。

5）實驗結束后自覺完成實驗場所的清理和消毒工作。

5 結束語

在病原微生物實驗室安全的研究與實踐中，筆者深刻認識到安全措施的重要性。本文詳細探討實驗室安全防護涉及的多個層面的問題，包括但不限于操作規范、個人防護裝備以及廢棄物處理等。通過這些措施的有效實施，可以顯著降低實驗室感染的風險，保障實驗人員和環境的安全。然而，病原微生物實驗室安全并非一勞永逸，而是需要持續關注和不斷改進。隨著科學技術的進步和新型病原體的出現，實驗室安全面臨著新的挑戰。因此，我們應該時刻保持警惕，加強培訓，及時更新安全措施，以確保實驗室工作始終在安全、可控的環境下進行。

6 參考文獻

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[3] 孫琳.新形勢下病原生物學實驗室生物安全教育模式的思考[J].繼續醫學教育，2023，37（9）：153-156.

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[5] 張旭，王海燕，陳清，等.高校動物醫學教學實驗室生物安全的建設[J].教育現代化，2020，7（29）：152-155，165.

[6] 葉琳琳，馮媛媛，張耀東.我國實驗室獲得性感染的回顧性分析[J].中國熱帶醫學，2022，22（11）：1101-1105.

[7] McCormick-Ell J， Connell N. Laboratory Safety， Biosecurity， and Responsible Animal Use[J].ILAR journal，2019，60（1）：24-33.

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.19.0

*項目來源：2024年佳木斯大學新醫科醫學教育專項項目“‘思創融合’培養復合型醫學人才為導向的生理學課程思政改革研究”（項目編號：2024XYK-27）；黑龍江省教育科學“十四五”規劃2024年度重點課題“‘思創融合’培養復合型醫學人才為導向的生理學教學改革研究”（項目編號：GJB1424083）。

作者簡介：于曉靜，博士，副教授，博士生導師；章培軍，教授；賈秀月，通信作者，西安交通大學基礎醫學院博士研究生在

讀，副教授；康玉明，教授，博士生導師；史小蓮，副教授。