浅谈生物安全在高等院校实验动物学实验课程中的重要性

杨文静, 程继帅, 黄小凤, 柏晓松, 崔淑芳

(1. 第二军医大学实验动物中心, 上海200433;2. 第二军医大学长征医院信息科病案室, 上海 200003; 3. 上海市市东医院, 上海200085)

浅谈生物安全在高等院校实验动物学实验课程中的重要性

杨文静1, 程继帅1, 黄小凤2, 柏晓松3, 崔淑芳1

(1. 第二军医大学实验动物中心, 上海200433;2. 第二军医大学长征医院信息科病案室, 上海 200003; 3. 上海市市东医院, 上海200085)

实验用动物在为人类健康做出重要贡献的同时，也带来诸多生物安全问题。为满足国家对实验动物生物安全教育的要求，作者系统性地对高等院校实验动物学实验课教学中潜在的生物安全隐患进行阐述，并寻找解决对策，以期实验动物在为教学科研活动中做出贡献的同时，尽量不构成对学生以及科研人员人身健康的危害，进而推动生物医学以及经济和社会的长足发展。

生物安全; 高等院校; 实验动物; 实验教学

实验动物作为替代人类进行基础研究、产品质量检测以及药物测评等科研和生产活动的必备工具，在医药研发、疫苗制备、农牧医教学以及生物制品检定等方面发挥重要作用[1]，同时，不容置疑地也涉及到一定的生物安全问题。但是关于实验动物安全的课程无论在受训对象还是在教学内容方面都无法满足国家对生物安全教育的要求[2,3]。实验动物生物安全是指对实验动物可能产生的潜在风险或现实危害的防范和控制，包括教学用动物来源安全、使用安全、处理安全等方面，在教学活动中以及结束后不出现威胁正常教学及危害生命健康的事件发生[4]。2007年3月, 广州某高校发生肾综合征出血热实验室感染疫情，2010年12月东北某高校发生实验用羊传染人的布鲁氏杆菌病的疫情[5],等等。随着我国高等院校办学规模的不断扩大，学科门类设置的细化和全面化，科研水平不断提高，实验动物教学中需要运用的实验动物数量、种类、品系越来越多, 除了已标准化实验动物，还有具有特殊生物学特性动物，甚至还有地域特殊性实验动物，发生实验动物来源的生物安全突发事件的可能性也在加大[6]。因此，探讨在实验动物学实验教学中的生物安全问题的应对策略至关重要[7]。

1 实验课程中存在的生物安全问题

1.1 实验用动物缺乏严格的检验检疫

由于各大院校课程设置不同，实验课程中涉及的动物种类、品系都有所差异，有的是从专业实验动物饲养机构引进，有的则是直接从市场上购买，甚至有的需要从野外捕获，因此，教学所用的许多动物来源及自身携带病原体情况并不明确。而国家尚未出台相关的政策及措施对这些动物进行规范化要求，并且各大院校的管理并不非常到位。此外，由于各个院校系所的教学经费不同，并非所有院校都能对这些动物进行统一的检验检疫，从而带来一些潜在的安全隐患[2]。

1.2 实验课教学条件的限制

实验动物教学实验室主要用于本科及研究生的教学活动，其硬件设施在建设目标和管理上与具有专门科研用途的实验室存在一定差异[9]。在结构上并没有按照实验动物种类及教学目的设立不同的实验室，而是在同一实验室或操作平台上开展不同实验用动物为主体的教学活动。通常没有明确的清洁区、相对污染、绝对污染区的界定, 这样非常不利于防范交叉污染[10]。此外, 在教学经费不足情况下,实验室配备的无菌手套、无菌口罩、手术衣物、消毒液等易耗品不足, 也容易造成污染范围扩大。

在不同院校、不同专业当中, 实验动物学在学生培养方案中所占比重不同, 进行实验动物学教学的学生专业背景不一, 学生进行实验用动物相关操作的自我保护意识等存在差异。并且学生在实验动物学实验课结束后, 就要进入其他实验室或教室进行其他科目的学习, 如果个人安全意识薄弱, 再加上实验室消毒条件有限, 很容易造成实验用动物携带的病原体在不同实验室、不同群体中传播, 带来生物安全隐患。

1.3 教学过程中的生物安全问题

1.3.1 机械性伤害 实验动物学作为一门以实验动物操作为主的课程, 动物的抓取、固定、标记、眶下窦采血、腹腔注射、皮下注射以及灌胃等基本操作几乎是所有实验动物学课程教授的基本操作科目[11]。在学生初次面对活体动物进行操作时, 难免会遇到被动物咬伤、抓伤甚至踢伤的情况。实验动物教学中用到的注射器、剪刀、解剖刀、玻璃器皿等锐器, 也是造成学生意外受伤的潜在危险品。

1.3.2 化学药品危害 实验课程中常常会接触到臭氧、麻醉剂以及组织固定液等, 会对学生的健康构成一定的威胁。实验课程的实施过程中, 由于学生数量较多, 实验室通风情况不力, 紫外线消毒产生的臭氧残余较多, 在实验持续时间较长的情况下, 学生容易产生困倦、头痛等症状。动物麻醉剂的使用过程中, 由于动物的挣扎或者动物抓取不牢, 容易发生麻醉药品被意外注入学生身上的情况。动物组织固定时, 由于多聚甲醛等固定液的强挥发性, 容易对学生的眼睛、呼吸道等组织器官造成刺激性伤害，此外，多聚甲醛还有诱发细胞癌变的危险。动物脱落的毛发、排泄物等，往往会成为过敏原，诱发过敏体质学生产生鼻炎、哮喘等意外情况。

1.3.3 人兽共患病原体感染及传播 生物性伤害主要来源于人兽共患病原体，主要有狂犬病病毒、布鲁氏菌、流行性出血热病毒、弓形体等。病原体可能通过呼吸道、接触以及血液等途径传播至操作人员，严重的可在人群中扩散。尤其是利用犬开展实验动物教学的单位，需要谨防学生在实验中被犬咬伤，以及避免身上有伤口的学生进行犬类的实验教学活动。国内外大专院校的实验室均发生过实验动物来源的伤害事件: 2001年, 北京某高校学生因使用不合格实验动物而感染出血热, 致1人死亡,其后700多名师生紧急接种预防; 2006年, 长春某高校中药系实验室由于使用了个体户养殖、贩运的不合格实验用动物而发生感染流行性出血热事件,10名学生受感染; 韩国某实验室也发生过因动物实验感染出血热病毒的事件[12]。因此，实验课教学中的生物性伤害应该引起足够重视[6]。

1.3.4 实验课教学废弃物的生物安全隐患 实验动物学实验课教学活动中往往会产生不同类型的实验废物，包括动物尸体、残存于动物体内的毒品、麻醉试剂、手术锐器等。如果这些废弃物品回收及处理不当，会造成病原体，毒品、麻醉试剂的外泄, 引发更为严重的生物安全事件[7]。

2 存在问题及应对策略

在高等院校中构建实验用动物的生物安全防控体系，是有效控制实验用动物来源的烈性传染病突发的必要措施和有效手段，对保护学生及科研人员的健康具有重要意义。

2.1 建立健全实验动物相关规章制度

实验动物学作为现代生命科学前沿领域研究中最为活跃的学科门类之一，已经成为衡量一个国家科研发展水平的重要指标之一。目前，国内设有医药、农学等专业的院校相继开设了实验动物学课程，但由于各个专业培养目标、学时分配以及应用方向不同，导致该课程教学内容以及考核标准差别迥异。另外，各院校使用实验用动物的品系、种类、来源大都赖于当地供应，动物质量并不一致。此外，各院校所处的地理位置，接受财政拨款及获得各类基金扶持力度以及实验动物学科在院校中所处地位不同。上述种种因素限制了实验用动物相关规章制度的设立。地方政府应当适时将《实验动物使用许可证》的范畴扩大至教学单位，内容包括实验用动物的品系、来源、卫生检疫、饲养条件、处理方式等方面。在此背景下, 各院校应针对各自学科侧重点设立校内的统一标准[13]，包括动物的引进、使用规范、实验用动物相关废弃物的无害化处置、人员资质、实验室配套设施以及生物安全事件的处置等进行详细的制度规范[14]。

2.2 严格控制动物质量

我国高校使用的实验用动物质量参差不齐，这是师生中人兽共患病原体的传播源头，必须严格把控，且需要依赖国家、地方及高校的资金投入力度。除了有实验用动物饲养及生产资质的单位之外，从野外捕获或饲养于普通环境的动物，必须经过专门的检验检疫机构检定，确保教学用动物不携带人兽共患病病原体和体外寄生虫[15]，确保实验教学安全、顺利的实施。

2.3 生物安全课程设置及考核

设立生物安全教育的必修课程或者将其列为实验动物学理论课教学中，以提高学生安全意识、掌握生物安全防护的知识和技能。在理论教学的基础上，可设立实例讨论的环节，增强学生对生物安全的理解和运用能力[16]。教学内容可以结合各个专业的特点，涵盖国家和地方实验用动物生产及使用相关的法律法规，实验用动物携带微生物的种类和级别、饲养环境级别，常见的人兽共患病原体，标准的操作规程和个人防护措施，突发生物安全事件的有效处理方式以及实验用动物废弃物的标准处理方案等。可以通过课堂案例分析、相关论文撰写、理论知识考查以及模拟真实案例操作等方法考核学生，考核合格者，方可进入后续实验操作课程的学习[2]。

2.4 健全实验动物生物安全防护措施

在资金保障充足的情况下, 教学用实验室进行明确的区域划分, 包括缓冲区、更衣室、清洗区、无菌实验区、实验废弃物回收区、冲淋区等, 各个区域设置紫外消毒设备。其中, 无菌实验区最好具有层流系统的屏障环境, 以限制病原体的扩散。在清洁区和无菌实验区需要准备充足的消毒剂、防护衣帽、无菌手套、防护眼镜、急救箱及急救药品等[16]。在实验动物学实验课教学开始前及结束后,采用1.5 W/m2的悬挂式紫外灯照射消毒, 用质量分数0.1%新洁尔灭对室内地面及桌面进行消毒。实验过程中潜在的危险因素, 操作规范应事先告知学生, 使学生提高安全防范意识。条件允许的情况下,尽量使学生穿着专业防护衣参与教学活动[18]。实验课教学中，应督促学生严格按照标准操作规程进行实验, 不随意丢弃实验废弃物以免造成污染。除了配备授课教师，还可以配备专业的医疗人员，当有学生发生紧急事件时能够得到及时救治。课程结束时，学生可以进行冲淋后再参加其他教学活动。

3 结语

随着生命科学的发展，实验动物学将在推动生物医学的进步中发挥越来越重要的作用。但是在利用实验用动物开展教学科研活动的过程中，必须树立强烈的生物安全意识，尽量避免对学生以及科研人员人身健康构成威胁，使实验用动物最大程度地为教学和科研活动提供便利，以推动生物医学以及经济和社会的长足发展[7]。

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1674-5817(2017)05-0418-03

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.05.015

2017-03-05

国家科技部支撑计划(No. 2015BAI09B02); 上海市科技创新计划(No.16140900100; No.13140900800)和军队实验动物专项科研课题面上项目及青年项目(No. SYDW[2014]005号, No. SYDW[2016]008号)

杨文静(1986-), 女, 讲师。研究方向: 实验动物资源开发。E-mail: wenjing2006123@126.com

崔淑芳, 教授。研究方向: 实验动物资源开发与应用推广。E-mail: youngstar_sf@163.com