實驗動物與動物實驗的生物安全第

一

節

生

物

安

全

概

述一

、生物技術、生物危害和生物安全生物技術：

一切利用有機體的操作技術都可稱為生物技術，其中，現代生物技術是以基因工程為核心，綜合利用現代生物學、化學和工程學的手段，直

接或間接地利用生物體、生命體系和生命活動過程生產有用物質的一門高級應

用技術科學。轉基因實驗動物的育成是現代生物技術在實驗動物領域的成功運

用。生物危害：是指包括病毒、細菌、真菌、原蟲、昆蟲和其他有害動植物等在內的生物因素對人類及其生存環境的危害。生物因素廣泛存在于環境和各種生物體內，具有

強大的變異能力以適應環境，例如產生抗藥性的細菌、昆蟲和鼠類等。人類有意識地使

用現代生物技術進行科研和生產時，也可能產生以目前的科技知識水平無法預見的后果，

從而危害人類健康、破壞生態平衡、污染自然環境等。生物安全：狹義的生物安全是指防范由現代生物技術的開發和應用(主要是轉基因技術)所產生的負面影響，即對生物多樣性、生態環境和人體健康可能構成

的危險或潛在風險。廣義的生物安全包括更廣泛的內容，大致分為3方面：①人類的健康安全；②人類賴以生存的農業生物的安全；③與人類生活息息相關的生物多樣性即環境生物安全。生物安全技術涉及生物資源保護、勞動保護、環境保護和醫藥食品等方面，主要解決生物技術從研究、開發、生產到實際應用整個過程中的安全性問題，使危害性降低到可以接受的程度，以保障人類的健康和環境的安全。二、

生物安全的基本內容(一)生物安全原理生物安全的原理包括生物安全分級和生物安全屏障兩方面。生物安全分級是對生物危害進行正確評估的依據，生物安全屏障則是對生物危害進行有效遏制的方法。生物安全的最終目的，就是通過

正確的評估和適當的防范，在保障人類健康和環境安全的同時，推

動生物技術的發展，使之為人類創造最大利益。(二)病原微生物危害性的分級在應用實驗動物開展生物醫學研究時，工作人員面對的主要生物危害是來自動物或實驗室的各類病原微生物。按照病原微生物對人或

動物致病性的強度進行分類，既是生物安全評估的依據，也是制定生

物危害防制對策的根據。世界衛生組織(WHO)對感染性微生物的危害程度分級對個人和社會無危害性或危害性很低、不太可能對人或動物致病的微生物。對個人有中度危害性，對社會危害性低，其病原體可使人或動物致病，但對實驗室工作者、社會、家畜或環境不太會造成嚴重危害。在實驗室內接觸雖有發生嚴重感

染的可能，但有有效的治療和預防措施，而且傳播的可能性有限。對個人有高度危害性，對社會有低度危害性，其病原體通常使人或動物罹患嚴重疾病，但一般不致傳染，有有效的治療和預防措施。對個人和社會均有高度危害性，其病原體通常引起人或動物的嚴重疾病，且易于直接或間接傳播給其他個體，通常無有效的治療和預防措施。第

1級第

2級第3級第4級表10

-

1

不同危害程度感染性微生物的分級危害性級別危害程度實驗室感染機會多，感染后發病的可能性大，癥狀重并可危及生命，缺乏有效的預防措施，以及傳染性強、對人群危害大的烈性傳染病，包括國內未發現的或

雖已發現但無有效防治的傳染病病原體。實驗室感染機會多，感染后癥狀較重可危及生命，發病后不易治療，對人群危害較大的傳染病的病原體。僅具一般危害性，能引起實驗室感染機會較少，在一般微生物學實驗室中采用一般措施能控制感染和傳播，或有對之有效的免疫預防的病原體?？捎糜谥圃焐镏破返母鞣N減毒、弱毒及不屬于上述第1、第2、第3類的各種低致病性微生物。第2類病原體第3類病原體第4類病原體表10-2

我國對各類病原體的危害性分級注：“

√

”表示必須排除的人獸共患傳染病。第1類病原體危害性級別危害程度(三)生物安全等級BSL-1

:非已知會導致疾病的物質。BSL-2

:

與人類疾病相關的物質。BSL-3

:

與人類疾病相關并且與氣溶膠傳播潛力有關的本地的外來的物質。BSL-4:危險的/外來的具有生命威脅特征的物質。(四)生物安全實驗室的分級一級：對人體和環境危害較低，不會引發健康成人疾病。二級：對人體和環境有中等危害或具有潛在危險的致病因子。三級：主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致命疾病的致病因子。通常有預防治療措施。四級：對人體有高度危險性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明的微生物。尚無預防治療措施。(五)為何要講生物安全防護不注意安全和容易導致意外事故針刺傷(穿刺)碎玻璃刺傷(不穿鞋，刺傷手)載玻片割傷(顯微鏡下計數細胞)濺入口腔，濺入眼睛(分裝/凍存樣品)離心管破裂，滑倒跌傷，酒精燈損壞負壓泵接管損傷，過濾分裝毒種過程(六)生物安全實驗室的安全防護：1、

對實驗者2、

對他人3、

對周圍環境4、

對樣品(七)發生事故后可以造成嚴重危害1、

安全事故→受傷者感染→發病→死亡2、受傷人員的生活及工作環境壓力3、工作隊伍的穩定性降低三、在實驗動物和動物實驗研究中引入生物安全的必要性1、動物實驗動物是醫學生物學實驗研究的第1要素。使用微生物學質量不合格的動物，常常會引入各類人獸共患病和動物烈性傳染病的病原體，從

而在繁育和實驗中通過各種途徑感染工作人員和其他動物。在使用野生動物的研究中，

一些野生動物攜帶對其自身不致病，但對人卻有致命危

害的病原微生物，如來源于靈長類和嚙齒類野生動物的埃博拉(Ebola)病

毒，由于人類對這些微生物所知甚少，故而缺乏有效的防范手段，容易

導致嚴重的感染事故。2、

設施設備設施和設備是醫學生物學實驗研究的第2要素。沒有與實驗動物生產和實驗研究的要求相適應的設施，污染就會擴散。對設施設備的使用不當、維護和檢查不力等也是導致生物危害因素泄漏的重要原因。3、

操作由不當操作引發的生物危害具有一定隱蔽性，其后果可能在相當長一段時間后才顯露出來，故此難以追查當時究竟是誰、什么樣的操作引發了事故。

在實際工作中，由于危害因素的蓄積和表達需要一定時間，因此與短期實驗

研究(幾天或幾周)相比，長期的實驗(數月以上)或連續的動物繁殖生產過程中這類問題較多發生。4、

基因安全隨著現代生物技術的發展，在基因水平開展對實驗動物及動物實驗的研究方興未艾，轉基因和克隆動物的相繼問世使“基因安全”隨之成為新

的生物安全問題，由于人類對基因工程技術的使用與控制尚不成熟，對基

因工程產物的認識受到現有科學技術水平的限制，這些新技術、新物種的

潛在危害，陛仍需經過一定的時間才能被人們意識到。如若對這些新技術、

新物種控制不當，極可能造成對現有生態和遺傳平衡的破壞，進而給人類

的生存帶來無法估計的嚴重影響。所以，在進行實驗動物及動物實驗研究，尤其是運用各項新技術、新方法時，必須充分認識其中可能存在的危害性，牢固樹立生物安全的概念，

采取切實有效的措施進行防范，從而確保研究的順利開展和保護人類、物

種及環境的安全。第二節

實驗動物和動物實驗研究中的生物危害一、對實驗動物工作者個人的危害實驗動物和動物實驗研究中對個人的生物危害主要表現為各種人獸共患病及實驗性病原體的感染和傳播。由于飼喂、換籠及各類實驗操作

需要與動物密切接觸，從事動物實驗和動物飼育的人員成為這類危害的

首要受害者，其中，動物實驗人員因為有更多機會接觸實驗狀態下的非

健康動物，受到感染的概率高于動物飼育人員，感染的嚴重程度則受到

病原體的量、對人體的致病性和感染途徑三個方面因素的影響。(一)人獸共患病(二)實驗性病原體(三)引起感染的途徑1、

經呼吸道感染2、

經口感染3、

創傷及黏膜接觸感染4、

昆蟲媒介二、對實驗動物的危害實驗動物感染人獸共患病或動物傳染病后，可引起非特異性死亡，或干擾實驗結果，動物烈性傳染病還會導致大批動物死亡，造成嚴重后果。實驗動物繁育

及動物實驗設施設備的不適當和管理不善、防范不力，常導致實驗動物受到外界

環境中病原體的污染，如開放系統中飼養的動物常常因諸如野貓、野鼠及昆蟲等

的進入而遭外來病原感染或發生交叉感染，引起疾病和死亡。這樣的情況在管理

不善的屏障系統中同樣會發生。對不同實驗的動物管理混亂，隔離不當，或感染

動物逃逸等也會導致動物間的交叉感染。在諸多因素中，人是實驗室污染的最大來源，人的皮膚、黏膜等處經常存在很多微生物。此外，患皮膚病或呼吸道疾病的工作人員在操作時，也會將病原體

傳染給實驗動物。其他因素如飼育密度過高、環境控制不達標、實驗操作等也會

直接或間接引發生物危害。三、對實驗動物設施周邊環境的危害實驗動物設施內的危害因素向外擴散，就會引起設施周邊環境的污染，甚至導致這些區域的生物災害，引發社會安全問題。對環境的危害多來自動物飼育和實驗中的“三廢”,即污染的空氣、動物尸體、污染墊料、注射器、手套、污水等。除了對“三廢”的處理不

當外，有些擴散是人為的，如將混有動物排泄物的墊料作為肥料用于生產農作物，或用動物尸體飼喂寵物。此外，管理疏漏導致實驗動物的逃逸，或實驗動物未經完全處死即棄置，待其蘇醒后逃逸，亦可將實驗室內的病原或有害物質散布到外界。四、克隆及轉基因動物的潛在生物危害克隆動物和轉基因動物在生物醫學研究方面具有廣闊的應用前景，但同時也存在許多安全性問題。例如轉基因動物的器官移植可能增加人獸共患病的傳播機會，具有某些優勢性狀的轉基因動物釋放到自然界，會對生態平衡及物種多樣性造成壓力等。轉基因動物在生理、行為、代謝以及對理化和生物因子的耐受力等方面的新特性，以及轉基因動物所應用的基因重組技術，都可能產生一些超過人類防范能力的危害因素，對這些因素的增殖一旦失控，就可能帶來嚴重后果。第三節

實驗動物與動物實驗中生物危害的防制一

、防制的一般原則生物危害的防制，須依據研究工作所涉及生物安全的等級，設定不同的生物安全水平，某一生物安全水平由生物技術機構的實踐和技術、安全設備

以及所擁有的設施幾方面的要求共同組成，以適應對特定生物進行安全操作和處理。世界衛生組織(WHO)對實驗室的生物安全等級劃分以及不同級別實驗室的一般要求如表10-4所示。危害級別生物安全級別實驗室類型(舉例)實驗室操作安全設備第

1級第

2

級第

3

級第

4

級一

般

—

—

生

物

安

全

1級一

般

—

—

生

物

安

全

2級防播散——生物安全3

級最高級防播散——生物

安

全

4

級一

般

教

學

用

實

驗室初級衛生服務、

初

級醫院水平，診斷、教學及公共衛

生實驗室特殊診斷實驗室有危害性病原體的實驗室GMT*G

M

T

,

保

護

性

衣

著，生物危害

標志同第2級，另加特殊衣著，控

制進入，定向

氣流同第3級，另加入口氣鎖，淋

浴后退出，污

物特殊處理無特殊要求，開放式工

作臺開放式工作臺，另加生

物安全柜(BSC**)以防止氣溶膠所有工作均在生物安

全柜和(或)其他主

要

防播散

設

備

內

進行Ⅲ級生物安全柜或正壓服，雙門高壓滅菌

器，空氣過濾注：*:微生物學操作規程(good

microbiological

technique);**:生物安全柜(biologicalsafetycabinet)。表

1

0

-

4

生

物

危

害

級

別

與

安

全

級

別

、

實

驗

室

要

求

和

設

備

的

關

系二、加強對人的生物安全教育作為科學研究活動的主體，從業人員的生物安全意識直接影響生物安全管理目標的實現，表現在對各項操作及管理規程的遵守、對動物及各類設施設備

的正確選擇和使用、對各類隱患的防范等方面其中，過分信任并單純依賴安全

設施往往會淡化人的安全意識，使操作人員忽視安全操作規范，也是導致意外

傷害事故的一大原因。三、使用標準化合格的實驗動物在實驗動物飼育及實驗的過程中，動物本身所攜帶的人獸共患病及動物傳染病的病原體可通過各種途徑在動物飼養室內播散，危害操作人員和動物的安

全。因此，推廣實驗動物的標準化，杜絕帶有各類生物安全問題的“非標”動

物進入實驗室，是對生物危害源頭的遏制。四、

與研究工作相適宜的動物設施和管理(一)實驗動物繁育生產及動物實驗環境根據環境條件的不同，可將實驗動物繁育生產和動物實驗設施劃分為三大類：普通環境、屏障環境和隔離環境。1.普通環境

符合動物居住的基本要求，不能完全控制傳染因子，適用于飼育教學等用途的普通級實驗動物。2.屏障環境

適用于飼育清潔級實驗動物及無特定病原體(SPP)實驗動物，該環境嚴格控制人員、物品和環境空氣的進出。3.

隔離環境

采用無菌隔離裝置以保存無菌或無外來污染動物。隔離裝置內的空氣、飼料、水、墊料和設備均為無菌，動物和物料的動態傳遞須經特殊的傳遞系統，該系統既能保證與環境的絕對隔離，又能滿足轉運動物時保持內

環境一致。該設施適用于飼育無特定病原體(specific

pathogen

free,SPF)、悉生(gnotobiotic,GN)

及無菌(germ

free,GF)

實驗動物。(二)不同生物安全等級的動物實驗室設置及管理根據研究涉及的病原微生物的分類等級，將動物實驗室劃分為與之對應的4等，即P1

、P2

、P3

、P4實驗室，分別對應我國病原微生物危險度第4、3、2、1級。項

目

具體要求管理規程

1.在本設施的入口處或其他適當地方應張貼國際通用的生物危害示警標記(見圖10-1)。2.只有經批準的人員方可入內。3.除供實驗用的動物外，禁止其他動物進入。4.在實驗室內發生任何創傷(包括微小傷口在內)都應及時報告和記錄。5.如發生感染性物品的明顯濺潑或外溢事故時，應立即向實驗室主任報告，以便及時采取適當措施并記錄在案。6.工作人員必須戴工作帽、口罩和手套。7.其他同安全度1。安全設備

1.動物的飼養籠可加用空氣過濾罩(filtercap)。2.對在接種或解剖等工作中可能產生氣溶膠者應采用I級或Ⅱ級生物安全柜(BSC)或在負壓隔離器內進行。3.必須在本設施內或鄰近設施設有高壓蒸氣滅菌裝置。動物飼養室結構1.如采用機械通風系統，則必須保持室內負壓，并采用全新風。2.其他同安全度1。表10-6安全度2的動物實驗設施標準操作規范及設施設備要求項

目具

體

要

求管理規程1.進入的人員必須嚴格控制。2.設施內應穿一次性防護工作服，離開時脫下，在廢棄前應進行高壓蒸氣滅菌。3.動物飼養工作原則上由實驗人員承擔，4.盡量選用無塵墊料。5.應考慮到對工作人員采取有關的免疫預防措施。6

.

其他同安全度2。安全設備1.感染的動物應飼養在負壓隔離器內的籠中，或于室內在其籠架后方設有通風系統的抽氣口。2.動物實驗可在I級或Ⅱ級生物安全柜(BSC)或隔離器內進行。3

.

其他同安全度2。動物飼養

室結構1.感染實驗區的入口應設有兩扇門的緩沖間，使之成為一個氣閥(airlock),緩沖間內應配備洗手和淋浴的設備。2.應有機械通風系統，以保持室內負壓、全新風并有一定的空氣流向(自危險性較低的區域向潛在有高危險性區域流動),排出的氣體必須經高效空氣過濾(HEPA),在設計通風系統時應考慮如何防止室內發生正壓的意外事故，并準備好發生突然停電時的對策。3

.

其他同安全度2。表10-7

安全度3的動物實驗設施標準操作規范及設施設備要求管理規程1.進人的人員必須嚴格控制，只有經本部門負責人指定的人員方準予進入。

2.在本設施內不可單獨一人進行工作，必須執行兩人一起工作的規定。3.工作人員應受過微生物學家最高水平的訓練，并熟知所從事工作的危險性及其預防措施。4.工作人員進入本設施時應脫下自己所穿的衣服，穿上特制的一次性防護工作服。工作完畢后，應將防護工作服脫下，放入一專門容器以便進行高壓蒸氣滅菌，然后廢棄。

人員必須經淋浴后方可離開。5

其他同安全度3安全設備1.必須配備雙扉高壓蒸氣滅菌器，其清潔端應在控制區之外。2.凡不能用高壓蒸汽滅菌的物品，須經滅菌液浸泡槽或蒸熏滅菌傳遞柜進行滅菌。

3.所有動物必須飼養在負壓隔離器內。4.對動物的所有操作必須在Ⅲ級生物安全柜(BSC)內進行。5.必須經常了解工作人員的健康狀況，并采取適當免疫措施。6.其他同安全度3。動物飼養室結構1.如果本設施不是屬于最高級防播散-生物安全水平4級(maximumcontainment-biosafe-tylevel4)的實驗室的一部分，則必須是隔離的獨立建筑。2.其他同安全度3。表10-8

安全度4的動物實驗設施標準操作規范及設施設備要求具

體

要

求項

目五、具備規范、嫻熟的操作技術(一)與動物接觸的有關技術1、避免操作中氣溶膠的產生

氣溶膠是以膠體狀態懸浮在大氣中的液體或固體微粒，其直徑一般為1-5pm,

是最適宜引起感染的尺寸。因此在飼育、給藥等工作中，必須注意輕柔地抓取、固定動物，保持室內安靜，避免突發的聲響和動作驚擾動物，禁止在飼養室內清

理更換下的籠具和墊料等。2、

避免損傷不適當的捕捉極易導致被動物咬傷、抓傷，動物實驗特別是手術過程中，操作人員可能因動物的掙扎、操作技術不熟練、畏懼等因素被針尖、刀、剪

等器械所傷，外傷往往成為進一步感染的原因。因此操作人員必須熟練掌握

實驗動物的捕捉固定方法和各類常用的實驗技術，使用袖套、手套等個人防護用品，并借助合適的捕捉及固定設備和其他手段以防范此類危害的發生。3、動物剖檢中的注意事項剖檢動物時，即便不是感染性的實驗，也無確定動物血液、體液、臟器中有無繁殖的病原體，因此嚴禁在動物飼養室內無任何防止擴散措施的情形下進行剖檢，而應到專門的實驗室或在專門的設施內進行。剖檢時，應將動物固定板放在盤子中，盡量減少對工作面和作業空間的污染機會。剖檢前可將動物放人消毒液中浸泡一下或用乙醇擦拭動物體表，以防止動物體毛飛揚，同時可作為無菌取材前的消毒。剖檢后應及時清理并消毒操作區域，各種器械、材料和廢棄物按規定處理或經無害化后棄置。(二)其他技術與規范1、

對動物的管理熟知動物的正常外觀及行為，對動物出現的異常體征能及時發現并采取措施，從而爭取控制危害的時機；經常檢查關養動物的籠器具及設施，防止動物逃逸或設施對動物造成傷害；對出逃在外的動物，即使能夠確認其來源，

一般也不應再放回原處，而應視實際晴況作隔離觀察或處死丟棄等，尤其嚴禁任意放人外觀相同的動物中繼

續飼養和實驗；實驗中須避免搞錯動物的分組，因此要養成做各類標志的良好科研習慣；防止將外觀相似的不同品系動物混淆等。2.

遵循《微生物學實驗技術規范》

(GMT)該規范包括在實踐中證明行之有效的生物安全技術，涉及實驗室標本安全處置技術、防止感染性材料擴散技術等多方面。進行實驗研

究前應接受有關的技術培訓以熟練掌握這些技術。六、

良好的衛生習慣及正確的個人防護工作人員每次接觸動物或生物組織等以及結束飼養觀察離開前，必須徹底洗手。工作中必須正確穿戴規定的服裝，戴好口罩、手套、帽子等，諸如戴

口罩只掩住嘴，而把鼻子露在外的錯誤穿著方法必須糾正。不用手觸摸面部、

眼、口、鼻等部位，禁止在工作區進食、飲水、吸煙或存放食物。離開工作區

域應脫下防護服，工作服應定期清洗消毒，

一次性防護用品不得重復使用。七、正確處理生物危害“三廢”1、

廢氣

動物飼養室、實驗室排風等。2、

廢液

動物糞尿、籠具洗滌污水、傳染性材料廢水，重組DNA實驗室廢棄的含有生物危害的廢水等。3、

固體物料

各種實驗操作器材以及動物及其局部組織、污染墊料等。處理的方法有運用化學藥劑的化學處理、使用過濾、高溫滅菌焚燒等手段的物理處理以及生物處理。八、實驗室安全防護措施：◆1級屏障：個人防護，室內防護裝置▲2級屏障：建筑▲嚴格的實驗室管理制度▲標準操作規程(SOP)一、個人防護安全意識，個人保?。喝菀资韬?，嫌麻煩等了解工作性質及病原特點：不同病原體熟悉實驗室及儀器設備：嚴格執行SOP防護用品：防護服、手套、口罩、防護鏡、洗眼器等良好的操作習慣：嚴格執行各項制度：避免形式主義1、生物安全柜主要用于保護實驗工作人員，避免吸入工作中可能產生的浮塵。原則是空氣被抽離工作區，然后通過一臺高效顆?？諝?HEPA)濾器排入大氣。CO?

培養箱使用注意事項(1)組織培養皿需放在塑料盤內進行孵育。(2)培養瓶和碟不能疊放。(3)定期清潔和消毒。(4)防止漏氣

(CO2)。(5)專人管理，每天檢查CO2,

管道，溫度等。(6)避免在儀器上堆積物品。離心機：最易導致污染的設備!(1)在離心感染性材料時要把其放在密封的離心桶內。(2)離心桶只能在EPC內打開。(3)離心桶在使用后要消毒其表面。(4)若離心桶需要平衡，應在EPC中進行。(5)如果懷疑離心機內有破損情況發生，需要等轉頭停止30分鐘后再進行消毒。(6)避免使用質量差的離心管。(7)專人定期維修、保養、檢定。(8)儀器放置位置要平，可承重，儀器上避免放置物品。液氮罐(1)要小心避免直接接觸液氮，當把樣品管移出液氮罐時要小心其會爆裂。(2)選用優質凍存管。禁止用玻璃管保存樣品。(3)存取樣品時需注意防護。應戴防護鏡，手套，口罩，穿防護服。高壓滅菌器(1)定期檢查排水桶。(2)注意防護，防止燙傷，待溫度降下后再開蓋。(3)一次高壓物不宜過多。(4)禁止器皿蓋蓋高壓。顯微鏡(1)注意安全使用載玻片(2)按正確方向緩慢調解鏡頭(3)一次觀察樣品不宜過多(4)注意勞逸結合冰箱(1)安全存放樣品(2)專人管理制度(3)定期檢查(4)相對分區生物安全手冊1、

生物安全委員會名單、職責、人員分工及工作機制2、

微生物危害評估：針對研究的病原體的危害3、

實驗室管理制度4、

毒種及樣品管理制度二、實驗室管理程序及制度1、

生物安全實驗室管理程序成立生物安全委員會編寫各種標準操作程序

(S2、

實驗室管理制度編寫生物安全手冊O

P)

人員培訓5、實驗室使用和操作規程6、實驗微生物操作規程7、實驗室事故處理及報告規程8、工作人員(含本人簽字)實驗室準入登記表9、實驗室使用登記表10、

實驗室內儀器設備清單及設備安全注意事項11、

儀器設備使用登記表