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实验室 生物安全手册 第三版 世界卫生组织 日内瓦

2004 ii 本手册的出版得到了美国疾病控制与预防中心(CDC, Atlanta, GA, USA)第U50/CCU012445-08 号资助/ 合作协议的支持.

本手册的内容概由作者负责,不代表 CDC 的官方意见. ? 世界卫生组织

2004 版权所有. 本卫生信息产品仅供有限的受众使用.不得以任何形式或任何手段,对本产品的部分或全部内容进行评论、摘要、引用、复制、传递、分布、翻译或改写. 本出版物采用的名称和陈述的材料并不代表世界卫生组织对任何国家、领地、城市或地区或其当局的合法地位,或有 关边界或分界线的规定有任何意见.地图上的虚线表示可能尚未完全达成一致的大致边界线. 凡提及某些公司或某些制造商的产品时,并不意味着他们已为世界卫生组织所认可或推荐,或比其它未提及的同类公 司或产品更好.除差错和疏漏外,凡专利产品名称第一个字母均用大写字母,以示区别. 世界卫生组织不保证本出版物中所含信息的完整性和正确性,对因使用这些信息造成的任何损失概不负责. iii 目录 序 致谢 第1章总则

1 引言

1 第一部分 生物安全指南 第2章微生物危险度评估

7 信息有限的标本

7 危险度评估与遗传修饰微生物

8 第3章基础实验室――一级和二级生物安全水平

9 操作规范

9 实验室的设计和设施

11 实验室设备

13 健康和医学监测

15 培训

15 废弃物处理

16 化学品、 火、 电、 辐射以及仪器设备安全

17 第4章防护实验室――三级生物安全水平

18 操作规范

18 实验室的设计和设施

18 实验室设备

19 健康和医学监测

19 第5章最高防护实验室――四级生物安全水平

22 操作规范

22 实验室的设计和设施

22 第6章实验动物设施

25 动物设施――一级生物安全水平

26 动物设施――二级生物安全水平

26 动物设施――三级生物安全水平

27 动物设施――四级生物安全水平

27 无脊椎动物

28 实验室生物安全手册 iv 第7章实验室M动物设施试运行指南

29 第8章实验室M动物设施认证指南

31 第二部分 实验室生物安全保障 第9章实验室生物安全保障的概念

41 第三部分 实验室设备 第10 章 生物安全柜

45 Ⅰ级生物安全柜

46 Ⅱ级生物安全柜

46 Ⅲ级生物安全柜

49 生物安全柜的通风连接

49 生物安全柜的选择

49 实验室中生物安全柜的使用

50 第11 章 安全设备

53 负压柔性薄膜隔离装置

54 移液辅助器

54 匀浆器、摇床、搅拌器和超声处理器

55 一次性接种环

55 微型加热器

55 个体防护装备和防护服

55 第四部分 微生物学操作技术规范 第12 章 实验室技术

61 实验室中标本的安全操作

61 移液管和移液辅助器的使用

61 避免感染性物质的扩散

62 生物安全柜的使用

62 避免感染性物质的食入以及与皮肤和眼睛的接触

62 避免感染性物质的注入

63 血清的分离

63 离心机的使用

63 匀浆器、摇床、搅拌器和超声处理器的使用

64 组织研磨器的使用

64 冰箱与冰柜的维护和使用

64 装有冻干感染性物质安瓿的开启

64 装有感染性物质安瓿的储存

65 目录 v 对血液和其他体液、组织及排泄物的标准防护方法

65 对可能含有朊蛋白物质的防护

66 第13 章 意外事故应对方案和应急程序

68 意外事故应对方案

68 微生物实验室应急程序

68 第14 章 消毒和灭菌

71 定义

71 实验室材料的清洁

71 化学杀菌剂

72 清除局部环境的污染

75 清除生物安全柜的污染

76 洗手/清除手部污染

76 热力消毒和灭菌

76 焚烧

78 废弃物处理

78 第15 章 感染性物质的运输

79 国际运输规定

79 基本的三层包装系统

79 溢出清除程序

81 第五部分 生物技术介绍 第16章 生物安全和重组DNA技术

85 生物表达系统的生物安全考虑

85 表达载体的生物安全考虑

85 用于基因转移的病毒载体

85 转基因动物和 基因敲除 动物

86 转基因植物

86 遗传修饰生物体的危险度评估

86 进一步的考虑

87 第六部分 化学品、火和电的安全 第17 章 危害性化学品

91 暴露途径

91 化学品的储存

91 关于不相容化学品的一般原则

91 化学品的毒性作用

91 爆炸性化学品

92 化学品溢出

92 实验室生物安全手册 vi 压缩气体和液化气

92 第18 章 其他实验室危害

94 火的危害

94 电的危害

95 噪声

95 电离辐射

95 第七部分 安全组织和培训 第19 章 生物安全官员和安全委员会

101 生物安全官员

101 生物安全委员会

101 第20 章 后勤保障人员的安全

103 工程和建筑物的维护保养

103 清洁 (内务) 保养

103 第21 章 培训规划

104 第八部分 安全清单 第22 章 安全清单

109 实验室建筑

109 储存设施

109 环境卫生和工作人员设施

109 暖气和通风

110 照明

110 保养

110 实验室生物安全保障…110 防火与消防

111 易燃液体的储存

111 压缩气体和液化气

111 电的危害

112 个体防护

112 工作人员的健康与安全

112 实验室仪器设备

113 感染性物质

113 化学品和放射性物质

114 第九部分 参考文献、附录和索引 参考文献

117 目录 vii 附录

1 急救

121 附录

2 工作人员的免疫接种…122 附录

3 WHO 生物安全合作中心

123 附录

4 设备的安全性

124 可能产生危害的仪器设备

124 附录

5 化学品: 危害与预防

127 索引

150 viii 序 世界卫生组织(WHO)早就认识到安全,特别是生物安全,是一个重要的国际性问题,因 此早在

1983 年就出版了《实验室生物安全手册》 (Laboratory Biosafety Manual)第1版.该手册 鼓励各国接受和执行生物安全的基本概念,并鼓励针对本国实验室如何安全处理致病微生物制订 操作规范.1983 年以来,已经有许多国家利用该手册所提供的专家指导,制订了生物安全操作规 范.该手册的第

2 版于

1993 年出版. 在该手册第

3 版中,WHO 将继续发挥她在国际生物安全领域的领导作用,阐述新千年所面 临的生物安全和生物安全保障问题.该手册第

3 版自始至终强调了工作人员个人责任心的重要作 用,并在下列几个方面增加了新的内容:危险度评估、重组 DNA 技术的安全利用以及感染性物 质运输.世界上最近发生的事件表明,由于蓄意滥用和排放微生物因子和毒素,公共卫生正受到 新的威胁.因此,第3版也介绍了生物安全保障的概念――保护微生物资源免受盗窃、遗失或转 移,以免因微生物资源的不适当使用而危及公共卫生.第3版中还包括了

1997 年WHO 出版的 《卫生保健实验室安全》[1] (Safety in Health-Care Laboratories)中有关安全的内容. WHO《实验室生物安全手册》第3版对各个国家都是有益的参考和指南,它可以帮助制订 并建立微生物学操作规范,确保微生物资源的安全,进而确保其可用于临床、研究和流行病学等 各项工作. Dr A. Asamoa-Baah 助理总干事 传染病事务 世界卫生组织 瑞士,日内瓦 ix 致谢 《实验室生物安全手册》第3版的完成得益于下列人员的贡献,在此表示衷心的感谢: Dr W. Emmett Barkley, Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase, MD, USA Dr Murray L. Cohen, Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA, USA (retired) Dr Ingegerd Kallings, Swedish Institute of Infectious Disease Control, Stockholm, Sweden Ms Mary Ellen Kennedy, Consultant in Biosafety, Ashton, Ontario, Canada Ms Margery Kennett, Victorian Infectious Diseases Reference Laboratory, North Melbourne, Australia (retired) Dr Richard Knudsen, Office of Health and Safety, Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA, USA Dr Nicoletta Previsani, Biosafety programme, World Health Organization, Geneva, Switzerland Dr Jonathan Richmond, Office of Health and Safety, Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA, USA (retired) Dr Syed A. Sattar, Faculty of Medicine, University of Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada Dr Deborah E. Wilson, Division of Occupational Health and Safety, Office of Research Services, National Institutes of Health, Department of Health and Human Services, Washington, DC, USA Dr Riccardo Wittek, Institute of Animal Biology, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland 并感谢下列人员所给予的协助: Ms Maureen Best, Office of Laboratory Security, Health Canada, Ottawa, Canada Dr Mike Catton, Victorian Infectious Diseases Reference Laboratory, Melbourne, Australia Dr Shanna Nesby, Office of Health and Safety, Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA, USA Dr Stefan Wagener, Canadian Science Centre for Human and Animal Health, Winnipeg, Canada 作者和审阅人还要感谢许多专业人员在《实验室生物安全手册》第1版和第

2 版以及

1997 年WHO 出版的《卫生保健实验室安全》[1] 中所做出的原创性贡献.

1 第1章总则 引言 在本手册中,我们根据感染性微生物的相对危害程度制订了危险度等级的划分标准(WHO 的危险度

1 级、2 级、3 级和

4 级).该危险度等级的划分仅适用于实验室工作.表1叙述了不 同的危险度等级. 表1感染性微生物的危险度等级分类 危险度

1 级(无或极低的个体和群体危险) 不太可能引起人或动物致病的微生物. 危险度

2 级(个体危险中等,群体危险低) 病原体能够对人或动物致病,但对实验室工作人员、社区、牲畜或环境不易导致严重危害. 实验室暴露也许会引起严重感染,但对感染有有效的预防和治疗措施,并且疾病传播的危险有限. 危险度

3 级(个体危险高,群体危险低) 病原体通常能引起人或动物的严重疾病,但一般不会发生感染个体向其他个体的传播,并且 对感染有有效的预防和治疗措施. 危险度

4 级(个体和群体的危险均高) 病原体通常能引起人或动物的严重疾病,并且很容易发生个体之间的直接或间接传播,对感 染一般没有有效的预防和治疗措施. 实验室可以分为基础实验室――一级生物安全水平、基础实验室――二级生物安全水平、防 护实验室――三级生物安全水平和最高防护实验室――四级生物安全水平.根据操作不同危险度 等级微生物所需的实验室设计特点、建筑构造、防护设施、仪器、操作以及操作程序来决定实验 室的生物安全水平.表2叙述了与不同危险度等级相对应的(而非 等同的 )各危险度等级微 生物所要求的实验室生物安全水平. 实验室生物安全手册

2 表2与微生物危险度等级相对应的生物安全水平、操作和设备 危险度 等级生物安全水平 实验室类型 实验室操作 安全设施

1 级 基础实验室――一 级生物安全水平 基础的教学、 研究GMT 不需要;

开放实验台

2 级 基础实验室――二 级生物安全水平 初级卫生服务;

诊断、研究 GMT 加防护服、生物危 害标志 开放实验台,此外需 BSC 用于防护可能生 成的气溶胶

3 级 防护实验室――三 级生物安全水平 特殊的诊断、 研究在二级生物安全防护水 平上增加特殊防护服、 进入制度、定向气流 BSC 和/或其他所有 实验室工作所需要的 基本设备

4 级最高防护实验室――四级生物安全 水平 危险病原体研 究 在三级生物安全防护水 平上增加气锁入口、出 口淋浴、污染物品的特 殊处理 Ⅲ级BSC 或Ⅱ级BSC 并穿着正压服、 双开门 高压灭菌器(穿过墙 体) 、经过滤的空气 BSC:生物安全柜;

GMT:微生物学操作技术规范(见本手册第

4 部分) . 每个国家(地区)应该按照危险度等级,并考虑以下因素来制订各自的微生物分类目录:

1、微生物的致病性.

2、微生物的传播方式和宿主范围.它们可能会受到当地人群已有的免疫水平、宿主群体的 密度和流动、适宜媒介的存在以及环境卫生水平等因素的影响.

3、当地所具备的有效预防措施.这些措施包括:通过接种疫苗或给予抗血清的预防(被动 免疫) ;

卫生措施,例如食品和饮水的卫生;

动物宿主或节肢动物媒介的控制.

4、当地所具备的有效治疗措施.这些措施包括:被动免疫、暴露后接种疫苗以及使用抗生 素、抗病毒药物和化学治疗药物,还应考虑出现耐药菌株的可能性. 在实验室工作中,应根据危险度评估结果将................