第5章 实验室生物安全
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ABSL-4 ABSL-3 ABSL-3 ABSL-3
脊髓灰质炎病毒
布鲁氏菌属 霍乱弧菌 鼠疫耶尔森菌 结核分枝杆菌
3级
3级 3级 3级 3级
第二类
第二类 第二类 第二类 第二类
BSL-3
BSL-3 BSL-3 BSL-3
ABSL-3
ABSL-3 ABSL-3 ABSL-3 ABSL-3
生物安全柜
I级生物安全柜
II级生物安全柜
III级生物安全柜
各级生物安全实验室建设规范
（一）BSL-1实验室 • 一级生物安全防护实验室 • 建设选址方面无特殊要求 • 不需要安装生物安全柜等 • 应能防止昆虫和啮齿动物等进入 • 在可以开启的窗户上安置纱窗 • 应配备消毒设备 • 在靠近实验室出口处设立洗手池
第五章 实验室生物安全
主要内容
• 生物安全概述 • 生物安全实验室* • 实验室生物安全的现状及前景
生物安全概述
• 生物安全的概念
• 生物安全的历史与发展 • 我国生物安全法规的制定与完善
生物安全的概念
• 狭义：实验室生物安全。防止病原体或毒素意外暴露或释 放的防护原则、技术以及实践。 • 广义：避免由于对具有感染力的有机体或遗传改良有机体 的研究和商品化生产而对人类的健康和安全以及对环境的 保护带来的风险。 • 区别：侧重点不同。 狭义生物安全侧重于病原微生物实验室的安全管理；广义 生物安全侧重于避免采用现代生物技术获得的有机体及外 来物种对生物多样性、人类社会和自然环境造成危害。 • 联系：都主张根据对生物因子的风险评估结果将其划分为 不同的危害等级，采取有针对性的防控措施。
ABSL-3
ABSL-3 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2
生物安全柜
生物安全柜 • 处理具有感染性的实验材料时，用来保护操 作者本人、实验室环境以及实验材料，使其 避免操作过程中可能产生的感染性气溶胶和 溅出物的箱形空气净化负压安全装置。 分类：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级 使用原则： • 所有可能使致病微生物及其毒素溅出或产生 气溶胶的操作，都必须在生物安全柜内进行。 • 不得用超净工作台代替生物安全柜。
实验室生物安全的现状及前景
• • • • • 国家投入力度大 实验室建设成果显著 BSL-3级有规范的建设评审体系 我国许多单位成立了生物安全管理组织 BSL-2实验室尚未形成完整规范的管理 体系
生物安全保障对应要求
微生物 危害等级 4级（能引起人或动物 非常严重的疾病，不能 治愈，埃博拉病毒、天 花病毒）
实验中静止无关人员 进入 对人员出入无限制
一般微生物实验室
BSL-1实验室
各级生物安全实验室建设规范
（二）BSL-2实验室 • 二级生物安全防护实验室 • 除满足BSL-1实验室的全部要求之外 • 配备高压蒸汽灭菌器、化学消毒装置等消 毒灭菌设施 • 安装不低于II级的生物安全柜 • 实验室的门能自动关闭 • 实验室应配备洗眼装置、喷淋装置等
BSL-2实验室
各级生物安全实验室建设规范
（三）BSL-3实验室 • 三级生物安全防护实验室 • 除满足BSL-1、2实验室的要求之外 • 独立建筑物或者在建筑物中自成隔离区 • 在主实验室内设置Ⅲ级生物安全柜 • 设置不产生蒸汽的高压灭菌锅或其他消毒装置 • 实验室应明确划分为清洁区、半污染区和污染 区 • 安装独立的通风空调系统以控制实验室气流方 向和压强梯度 • 实验记录等资料通过传真机等发送至实验室外 • 不得将任何未经消毒灭菌的材料带出实验室
3级（SARS、高致病力 禽流感病毒等）
P3
1.用实验专用外衣和鞋 1.有双层门或气幕的出入口 2.实验室表面可洗刷、消毒； 2.工作人员和搬出物品 3.有由外向内的气流方向； 的要求同上 4.排气经由高效滤器
2级（沙门菌、志贺菌 等肠道致病菌）
非致病菌类 1级
P2 P1
在一般微生物实验室中限定 实验区或设无菌室
部分常见病原微生物的实验室生物安全 水平
病原微生物 危险度 分类 实验室生物安全防护水平 微生物实验 动物实验
埃博拉病毒
天花病毒 SARS冠状病毒 艾滋病毒 高致病性禽流感病毒
4级
4级 3级 3级 3级
第一类
第一类 第二类 第二类 第二类
BSL-4
BSL-4 BSL-3 BSL-3 BSL-3
ABSL-4
生物安全实验室分级
• 原则：与操作的生物因子等级相对应 • 分级（Biosafety Level, BSL） ：BSL-1、BSL2、BSL-3和BSL-4 1级最低、4级最高 • 动物实验室：在字头前加A（代表Animal） 动物生物安全水平 (Animal Biosafety Level, ABSL)亦氛围4级，即ABSL-1、ABSL-2、 ABSL-3和ABSL-4 • 新发传染病的病原体原则上应采取BSL-3或更 高防护水平。
BSL-3实验室
各级生物安全实验室建设规范
（四）BSL-4实验室 • 四级生物安全防护实验室 • 除满足BSL-1、2和3级生物安全实验室的要求 之外 • 分安全柜型实验室和穿着正压服型实验室 • 安全柜型实验室中所有操作均在Ⅲ级生物安全 柜中进行 • 正压服型实验室中工作人员必须穿着特殊的正 压服式保护服装 • 设立在独立建筑物内，且该建筑应远离市区
我国生物安全法规的制定与完善
• • • • • 《中华人民共和国传染病防治法》 《病原微生物实验室生物安全条例》 《实验室生物安全通用要求》 《生物安全实验室建筑技术规范》 《微生物和生物医学实验室生物安全通用 准则》
生物安全实验室
• • • • • • • • 基本概念 生物因子与生物安全实验室分级 生物安全柜 各级生物安全实验室建设规范 从事动物实验的生物安全实验室 生物安全实验室的个人防护 生物安全实验室配套规章制度 生物安全实验室的评审与监督
实验室 等级 实验室建筑设备要求 工作制度要求
P4
1.独立建筑或与邻区有隔离带 2.房间耐水，除装有高效滤器 的通风口外，应密封；3.有气 幕的出入口；4.室内负压；5. 高效滤器进气口一层，排气口 二层
1.进入全更衣 2.退出淋浴更衣
3.非指定人员不得进入 4.排水和搬出品要120度 灭菌或密封消毒
生物安全实验室配套规章制度
• • • • • （一）实验室生物安全组织架构 （二）实验室生物安全管理制度 （三）实验室废弃物处理制度 （四）实验室应急措施及事故预案 （五）实验室其他安全制度
生物安全实验室的评审与监督
• 实验室认可：由中国合格评定认可委员会 负责 • 实验活动审批：分别由卫生部、农业部等 国务院有关部委负责 • 生物安全实验室获得认可和审批后方可从 事有关研究活动 • 生物安全实验室需接受主管部门定期和不 定期的监督检查。
早期微生物学实验室
该实验室符合生物安全标准吗？
生物安全概念的形成和发展
• 1974年美国CDC提出生物安全4级分类体系。 • 1976年美国NIH制订各级生物安全实验室建 设规范。 • 1985年美国CDC和NIH共同提出狭义的生 物安全概念。 • 2000年联合国颁布《生物安全议定书》， 广义的生物安全概念。
基本概念
• 生物安全实验室 • 实验室生物安全防护
生物因子
• 概念：实验室中操作的一切微生物和生物活 性物质 • 分级依据：毒力、感染性、传播能力和危害 程度 • 分级标准 危险度1级：低个体危害，低群体危害 危险度2级：中等个体危害，有限群体危害 危险度3级：高个体危害，低群体危害 危险度4级：高个体危害，高群体危害
BSL-4实验室
正压服型实验室
安全柜型实验室
四级水平
设计规范异常的严格，工作人员完全与感染性材 料隔离
正 压 防 护 服
生物安全实验室实验操作规范
（一）BSL-1实验室：不需要制订特殊的安全操作规范 （二）BSL-2实验室：需制定专门的安全操作规程。
• • • • • • 实验室外需张贴生物安全标识。 实验室工作人员应接受生物安全培训和考核 工作人员进行免疫接种和检查。 污染的利器和玻璃器材丢弃前必须经过灭菌处理。 具有潜在感染性的废弃物必须灭菌 设备修理或维护前必须消毒
炭疽芽孢杆菌
立克次体属 轮状病毒 腺病毒 风疹病毒 副流感病毒 肠杆菌属 肺炎链球菌 金黄色葡萄球菌
3级
3级 2级 2级 2级 2级 2级 2级 2级
第二类
第二类 第三类 第三类 第三类 第三类 第三类 第三类 第三类
BSL-3
BSL-3 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2
生物安全实验室实验操作规范
（三）BSL-3实验室 • 制定更加严格的生物安全操作规范 • 严格的出入管理制度 • 实验所需物品必须经传递窗送入 • 污染的实验器材必须经高压蒸汽灭菌 • 感染性物质操作必须在生物安全柜中进行 • 建立实验室事故和暴露的报告系统。
生物安全实验室实验操作规范
（四）BSL-4实验室 • 制定最严格的操作规范 • 入口处必须设立带锁的安全门 • 进入和离开实验室必须通过更衣室和淋浴室通道 • 在外更衣室更换和存放个人衣物 • 入室前须穿戴整套实验室工作服 • 离开实验室前必须淋浴 • 实验所需物品必须经双门高压室，烟熏消毒室或 气闸门送入 • 移出的生物学物质必须密封后再用二级容器包装， 经消毒液池和气闸门运出实验室 • 禁止在实验室内存放或处理与实验无关的物品
从事动物实验的生物安全实验室
• 参照BSL-1至BSL-4各级实验室的相应要求 • 充分考虑动物饲养、实验操作、动物尸体 和废弃物处置过程中的生物危害 • 特别注意对动物源性气溶胶的防护 • 对感染动物的剖检应在负压剖检台上进行
生物安全实验室的个人防护
• • • • • • • （一）实验室防护服 （二）手套 （三）鞋 （四）眼镜和护目镜 （五）口罩 （六）防护帽 （七）呼吸防护装备
历史上的生物安全事故
• 19世纪末：霍乱弧菌实验室感染。 • 19世纪末至20世纪初：研究人员因被携带黄热病 毒的蚊虫叮咬而染病。 • 1909年：美国病理学家立克次在研究落基山斑疹 热时，不幸感染斑疹伤寒去世。 • 1967年：德国马尔堡等地的实验室因误用带有出 血热病毒的猴子发生出血热爆发流行。 • 1979年：前苏联叶卡捷琳堡某研究机构炭疽杆菌 泄漏事故造成炭疽暴发流行。 • 2003年：中国内地、中国台湾省和新加坡相继发 生SARS冠状病毒实验室感染事故。
脊髓灰质炎病毒
布鲁氏菌属 霍乱弧菌 鼠疫耶尔森菌 结核分枝杆菌
3级
3级 3级 3级 3级
第二类
第二类 第二类 第二类 第二类
BSL-3
BSL-3 BSL-3 BSL-3
ABSL-3
ABSL-3 ABSL-3 ABSL-3 ABSL-3
生物安全柜
I级生物安全柜
II级生物安全柜
III级生物安全柜
各级生物安全实验室建设规范
（一）BSL-1实验室 • 一级生物安全防护实验室 • 建设选址方面无特殊要求 • 不需要安装生物安全柜等 • 应能防止昆虫和啮齿动物等进入 • 在可以开启的窗户上安置纱窗 • 应配备消毒设备 • 在靠近实验室出口处设立洗手池
第五章 实验室生物安全
主要内容
• 生物安全概述 • 生物安全实验室* • 实验室生物安全的现状及前景
生物安全概述
• 生物安全的概念
• 生物安全的历史与发展 • 我国生物安全法规的制定与完善
生物安全的概念
• 狭义：实验室生物安全。防止病原体或毒素意外暴露或释 放的防护原则、技术以及实践。 • 广义：避免由于对具有感染力的有机体或遗传改良有机体 的研究和商品化生产而对人类的健康和安全以及对环境的 保护带来的风险。 • 区别：侧重点不同。 狭义生物安全侧重于病原微生物实验室的安全管理；广义 生物安全侧重于避免采用现代生物技术获得的有机体及外 来物种对生物多样性、人类社会和自然环境造成危害。 • 联系：都主张根据对生物因子的风险评估结果将其划分为 不同的危害等级，采取有针对性的防控措施。
ABSL-3
ABSL-3 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2 ABSL-2
生物安全柜
生物安全柜 • 处理具有感染性的实验材料时，用来保护操 作者本人、实验室环境以及实验材料，使其 避免操作过程中可能产生的感染性气溶胶和 溅出物的箱形空气净化负压安全装置。 分类：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级 使用原则： • 所有可能使致病微生物及其毒素溅出或产生 气溶胶的操作，都必须在生物安全柜内进行。 • 不得用超净工作台代替生物安全柜。
实验室生物安全的现状及前景
• • • • • 国家投入力度大 实验室建设成果显著 BSL-3级有规范的建设评审体系 我国许多单位成立了生物安全管理组织 BSL-2实验室尚未形成完整规范的管理 体系
生物安全保障对应要求
微生物 危害等级 4级（能引起人或动物 非常严重的疾病，不能 治愈，埃博拉病毒、天 花病毒）
实验中静止无关人员 进入 对人员出入无限制
一般微生物实验室
BSL-1实验室
各级生物安全实验室建设规范
（二）BSL-2实验室 • 二级生物安全防护实验室 • 除满足BSL-1实验室的全部要求之外 • 配备高压蒸汽灭菌器、化学消毒装置等消 毒灭菌设施 • 安装不低于II级的生物安全柜 • 实验室的门能自动关闭 • 实验室应配备洗眼装置、喷淋装置等
BSL-2实验室
各级生物安全实验室建设规范
（三）BSL-3实验室 • 三级生物安全防护实验室 • 除满足BSL-1、2实验室的要求之外 • 独立建筑物或者在建筑物中自成隔离区 • 在主实验室内设置Ⅲ级生物安全柜 • 设置不产生蒸汽的高压灭菌锅或其他消毒装置 • 实验室应明确划分为清洁区、半污染区和污染 区 • 安装独立的通风空调系统以控制实验室气流方 向和压强梯度 • 实验记录等资料通过传真机等发送至实验室外 • 不得将任何未经消毒灭菌的材料带出实验室
3级（SARS、高致病力 禽流感病毒等）
P3
1.用实验专用外衣和鞋 1.有双层门或气幕的出入口 2.实验室表面可洗刷、消毒； 2.工作人员和搬出物品 3.有由外向内的气流方向； 的要求同上 4.排气经由高效滤器
2级（沙门菌、志贺菌 等肠道致病菌）
非致病菌类 1级
P2 P1
在一般微生物实验室中限定 实验区或设无菌室
部分常见病原微生物的实验室生物安全 水平
病原微生物 危险度 分类 实验室生物安全防护水平 微生物实验 动物实验
埃博拉病毒
天花病毒 SARS冠状病毒 艾滋病毒 高致病性禽流感病毒
4级
4级 3级 3级 3级
第一类
第一类 第二类 第二类 第二类
BSL-4
BSL-4 BSL-3 BSL-3 BSL-3
ABSL-4
生物安全实验室分级
• 原则：与操作的生物因子等级相对应 • 分级（Biosafety Level, BSL） ：BSL-1、BSL2、BSL-3和BSL-4 1级最低、4级最高 • 动物实验室：在字头前加A（代表Animal） 动物生物安全水平 (Animal Biosafety Level, ABSL)亦氛围4级，即ABSL-1、ABSL-2、 ABSL-3和ABSL-4 • 新发传染病的病原体原则上应采取BSL-3或更 高防护水平。
BSL-3实验室
各级生物安全实验室建设规范
（四）BSL-4实验室 • 四级生物安全防护实验室 • 除满足BSL-1、2和3级生物安全实验室的要求 之外 • 分安全柜型实验室和穿着正压服型实验室 • 安全柜型实验室中所有操作均在Ⅲ级生物安全 柜中进行 • 正压服型实验室中工作人员必须穿着特殊的正 压服式保护服装 • 设立在独立建筑物内，且该建筑应远离市区
我国生物安全法规的制定与完善
• • • • • 《中华人民共和国传染病防治法》 《病原微生物实验室生物安全条例》 《实验室生物安全通用要求》 《生物安全实验室建筑技术规范》 《微生物和生物医学实验室生物安全通用 准则》
生物安全实验室
• • • • • • • • 基本概念 生物因子与生物安全实验室分级 生物安全柜 各级生物安全实验室建设规范 从事动物实验的生物安全实验室 生物安全实验室的个人防护 生物安全实验室配套规章制度 生物安全实验室的评审与监督
实验室 等级 实验室建筑设备要求 工作制度要求
P4
1.独立建筑或与邻区有隔离带 2.房间耐水，除装有高效滤器 的通风口外，应密封；3.有气 幕的出入口；4.室内负压；5. 高效滤器进气口一层，排气口 二层
1.进入全更衣 2.退出淋浴更衣
3.非指定人员不得进入 4.排水和搬出品要120度 灭菌或密封消毒
生物安全实验室配套规章制度
• • • • • （一）实验室生物安全组织架构 （二）实验室生物安全管理制度 （三）实验室废弃物处理制度 （四）实验室应急措施及事故预案 （五）实验室其他安全制度
生物安全实验室的评审与监督
• 实验室认可：由中国合格评定认可委员会 负责 • 实验活动审批：分别由卫生部、农业部等 国务院有关部委负责 • 生物安全实验室获得认可和审批后方可从 事有关研究活动 • 生物安全实验室需接受主管部门定期和不 定期的监督检查。
早期微生物学实验室
该实验室符合生物安全标准吗？
生物安全概念的形成和发展
• 1974年美国CDC提出生物安全4级分类体系。 • 1976年美国NIH制订各级生物安全实验室建 设规范。 • 1985年美国CDC和NIH共同提出狭义的生 物安全概念。 • 2000年联合国颁布《生物安全议定书》， 广义的生物安全概念。
基本概念
• 生物安全实验室 • 实验室生物安全防护
生物因子
• 概念：实验室中操作的一切微生物和生物活 性物质 • 分级依据：毒力、感染性、传播能力和危害 程度 • 分级标准 危险度1级：低个体危害，低群体危害 危险度2级：中等个体危害，有限群体危害 危险度3级：高个体危害，低群体危害 危险度4级：高个体危害，高群体危害
BSL-4实验室
正压服型实验室
安全柜型实验室
四级水平
设计规范异常的严格，工作人员完全与感染性材 料隔离
正 压 防 护 服
生物安全实验室实验操作规范
（一）BSL-1实验室：不需要制订特殊的安全操作规范 （二）BSL-2实验室：需制定专门的安全操作规程。
• • • • • • 实验室外需张贴生物安全标识。 实验室工作人员应接受生物安全培训和考核 工作人员进行免疫接种和检查。 污染的利器和玻璃器材丢弃前必须经过灭菌处理。 具有潜在感染性的废弃物必须灭菌 设备修理或维护前必须消毒
炭疽芽孢杆菌
立克次体属 轮状病毒 腺病毒 风疹病毒 副流感病毒 肠杆菌属 肺炎链球菌 金黄色葡萄球菌
3级
3级 2级 2级 2级 2级 2级 2级 2级
第二类
第二类 第三类 第三类 第三类 第三类 第三类 第三类 第三类
BSL-3
BSL-3 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2 BSL-2
生物安全实验室实验操作规范
（三）BSL-3实验室 • 制定更加严格的生物安全操作规范 • 严格的出入管理制度 • 实验所需物品必须经传递窗送入 • 污染的实验器材必须经高压蒸汽灭菌 • 感染性物质操作必须在生物安全柜中进行 • 建立实验室事故和暴露的报告系统。
生物安全实验室实验操作规范
（四）BSL-4实验室 • 制定最严格的操作规范 • 入口处必须设立带锁的安全门 • 进入和离开实验室必须通过更衣室和淋浴室通道 • 在外更衣室更换和存放个人衣物 • 入室前须穿戴整套实验室工作服 • 离开实验室前必须淋浴 • 实验所需物品必须经双门高压室，烟熏消毒室或 气闸门送入 • 移出的生物学物质必须密封后再用二级容器包装， 经消毒液池和气闸门运出实验室 • 禁止在实验室内存放或处理与实验无关的物品
从事动物实验的生物安全实验室
• 参照BSL-1至BSL-4各级实验室的相应要求 • 充分考虑动物饲养、实验操作、动物尸体 和废弃物处置过程中的生物危害 • 特别注意对动物源性气溶胶的防护 • 对感染动物的剖检应在负压剖检台上进行
生物安全实验室的个人防护
• • • • • • • （一）实验室防护服 （二）手套 （三）鞋 （四）眼镜和护目镜 （五）口罩 （六）防护帽 （七）呼吸防护装备
历史上的生物安全事故
• 19世纪末：霍乱弧菌实验室感染。 • 19世纪末至20世纪初：研究人员因被携带黄热病 毒的蚊虫叮咬而染病。 • 1909年：美国病理学家立克次在研究落基山斑疹 热时，不幸感染斑疹伤寒去世。 • 1967年：德国马尔堡等地的实验室因误用带有出 血热病毒的猴子发生出血热爆发流行。 • 1979年：前苏联叶卡捷琳堡某研究机构炭疽杆菌 泄漏事故造成炭疽暴发流行。 • 2003年：中国内地、中国台湾省和新加坡相继发 生SARS冠状病毒实验室感染事故。