赵俊杰 李 阳 于晓慧 姚文生 万建青 吴思捷 康 凯 王团结*
(1中国兽医药品监察所,北京 100081;2中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛 266114)
动物生物安全实验室(Animal Biosafety Laboratory,ABSL)承担动物疫病诊断、兽用疫苗研制与检验、病原微生物研究、生物技术开发等关乎国计民生的重大研究项目,其运行管理不仅应该考虑到生物安全防护等专业性问题,更应该考虑到日常状况下容易发生的紧急状况。当前状况下,各实验室管理人员十分注重生物安全管理,制定了一整套完备的生物安全管理体系文件以及一系列规章制度,从软件上对实验人员及实验室管理者的行为进行约束和规范;而在硬件方面,从实验室设计、建造到日常运行、维护,实验室管理层都花费了大量的资金来购置一大批生物安全防护装备来保障生物安全。实验室管理者对生物安全过分注重,常常忽略了日常紧急事件的发生。在风险防控预案的制定、应急演练的组织实施以及发生紧急事件后及时有效的处置措施等各个方面,都有所欠缺。当紧急事件发生后,常常造成实验室巨额财产的损失以及实验人员的生命健康危害,后果十分严重。
电力故障、火灾、漏水、其他事件(感染性材料失窃、人为破坏)等特殊风险的发生概率根据实验室所处区域的地理位置及实验室发展的历史背景的不同而各有不同,实验室应根据自己的特点制定相应的防范措施。
动物生物安全实验室的用电量很大,明显高于操作病原微生物的生物安全实验室(Biosafety Laboratory,BSL),必须保证其用电的可靠性。在高级别动物生物安全实验室中一些特别重要的负荷,如HEPA、负压动物笼具、生命支持系统等,应设置应急电源,若发生电力故障,及时采取不间断电源的方式,供电30分钟以上。有应急电源的区域在电力故障时维持半照明状态,设备继续运行一段时间,不间断电源必须确保自备发电设备启动前的电力供应。在管线密封措施上,动物生物安全实验室也有严格要求,尤其是高级别动物生物安全实验室,要求用金属管敷设,而且穿墙电线管要加套管,套管内用不收缩和阻燃材料密封[1]。实验室发生电力故障的原因很多,以上各个方面都容易引发停电等电力故障,虽然不会造成很大的经济损失,但是对于实验动物和动物实验的影响是巨大的。有些实验室设施设备及线路严重老化,当这些设施发生漏电时,还可能继发火灾,后果相当严重。
火灾是动物生物安全实验室最需要防范的、最常见的紧急事件。动物房的火灾防范,要把“人”的因素放在第一位,同时兼顾生物安全的原则。发生火灾时,实验室安全员的职责是确保实验人员安全有序撤离火场而不是试图去灭火。保障动物房的消防安全,要把“人防”和“技防”联系起来,既要制定相应的年度消防计划、定期进行消防安全检查,在实验室运行管理过程中也要加强对易燃易爆化学危险品的监管,又要配备相应的防爆电器、防爆试剂柜和防爆库以及适宜的灭火器材并定期维护,多管齐下保障消防安全。
动物生物安全实验室的污水必须经过活毒废水处理系统处理后排入市政管网。二级动物房可采用化学消毒或高温灭菌两种方式,三、四级动物房采用高温灭菌方式[2]。动物房排水管道由于强度、温度以及耐腐蚀性等性能要求不达标、废水罐年久老化或者采样监测过程的操作失误等一系列原因,造成废水漏出,污染设备夹层。在大动物饲养间和解剖间,地漏的设置应当合理,必要时设置活动网框及时收纳动物毛发、固体粪便以及饲料残渣,避免这些物质堵塞下水管造成核心区内的废水难以排出,引发生物安全事故。
由于不正当竞争等种种社会性因素,有的实验室常发生高风险的感染性材料失窃的现象。这些材料包括菌(毒、虫)种、微生物培养液和动物组织等。发生感染性材料失窃时,要立即向安全负责人汇报,由安全负责人组织安全员清点失窃感染性物质种类、数量,判定失窃时间。事故发生后,立即向本单位生物安全管理委员会报告备案,由生物安全管理委员会判定失窃物质造成的生物安全风险。有必要时,向事发所在地公安机关报告。
常见紧急事件的应急处置方法基本相同,根据灾害的类型不同略有差别,以火灾发生时为例:正在工作的实验人员发现火情时,首先应终止一切实验活动,根据着火位置立即切断相应部位电源,通过实验室报警系统或电话、网络系统通知实验室安全员。若火情可控,要及时用灭火器、灭火毯等设备灭火。若火情不可控,实验人员对身着防护服进行全面消毒,有条件的再对实验室进行全面消毒后,撤离实验室。撤出实验室第一时间逐级报告实验室管理层,包括安全负责人、实验室主任和最高管理者。实验室管理层都有权作出实验室停止使用的决定,最后由安全负责人负责组织实施实验室紧急状态下的一切应急处置活动。
应急处置活动按照先后顺序有以下方面:①菌毒种及感染性样品的处理。如果实验室硬结构未破坏,要按照正常更衣程序重新进入实验室,将菌毒种及感染性样品消毒后密封,置于专用容器中,表面标注相关信息后放入生物安全柜,对实验室全面消毒后退出。②当确定动物房内无工作人员后,立即切断所有电源。对于高级别动物生物安全实验室(三级、四级实验室),在保证其空调系统的正常运转的同时加大实验室排风。③有序撤离工作人员。当实验室破坏较为严重,严禁无关人员靠近,按照应急疏散通道规定的方向和路线疏散实验人员和实验室管理人员,在疏散集合场地等待救援人员的到来。当有受伤人员时,实验室管理人员通知医务组对昏倒人员进行现场施救护理,要根据可能暴露微生物的种类,进行医学观察、留验、预防用药等处置[3],必要时转送专业医院进行处置。
实验室管理层针对突发的意外事件,必须第一时间对实验动物的处置快速做出决策。以电力故障为例,有的实验室规定,停电超过1小时,屏障系统和IVC中的动物不得用于正式实验,按淘汰动物处理。所以实验室管理者针对突发的状况,要判断实验动物所受的影响的大小,确定实验动物在现有条件下能维持生命多长时间,在维持生命的过程中是否影响实验结果,然后做出是否淘汰的决定。国家相关的法律法规未对相关内容做出明确规定,这就需要实验室管理者会同实验人员做出判定。尤其对于检验检测机构来讲,至关重要。如果觉得实验动物和动物实验所受的影响不大,实验可以继续进行,在保证生物安全的前提下,应急处置人员方可进入动物设施,将实验动物转移到其他安全区域。如果动物无法转移到合适的饲养区域,实验室、解剖间也可作为暂时饲养的区域。如果意外事件造成的影响比较持久且可控,实验动物也可转移至同区域相邻的实验室,一般是生物安全防护级别相同的区域。但是备用的动物舍一定要经过充分的消毒之后方可将实验动物转入。在平时动物房的日常运行中,管理人员切忌将所有动物舍满负荷运转,这样极易造成在紧急情况下没有备用的空动物舍而造成重要实验数据的丧失。但是攻毒的实验动物原则上也不转移到建筑物以外的区域,以免造成散毒的危险。在长时间无法维持适宜的饲养环境的情况下,又没有合适的地点可以转移,动物的健康状况危急,紧急事件影响到动物实验的合理性与准确性,应将动物及时安乐死,终止实验活动。在应急处置人员进入之前,要保证其自身的安全,防止突发意外事件对其造成影响,发生所谓的“继发伤害(二次伤害)”。
紧急事件是不可预料的,制定相应的风险防控预案并定期组织相关人员模拟应急演练,使各类人员知道意外事件发生后如何正确有效地处置,可使其对实验室人员及动物和动物实验的影响降至最低。但是,所有的应急预案都要基于生物安全性来制定,否则在动物生物安全实验室尤其是高级别动物生物安全实验室(生物安全三级、四级实验室),这些应急预案是没有意义的。在制定风险防控预案时,要考虑自身实验室的实验活动种类、设施设备状况、人员能力现状和管理体系文件的执行情况[4],制定适合本实验室的预案。由于紧急事件常常事态紧急,风险防控预案要着重强调各个处置步骤的先后顺序,不需要面面俱到,但要求处置顺序的合理性和可操作性。
风险防控预案要包括实验室最容易发生安全事故的几大方面,至少对本文提出的几方面的紧急事件都要制定相应的预案。在制定风险防控预案时,实验室管理层、各项目组负责人、安全负责人和安全员、实验室维护保养人员等各方面人员都要参与,相互协调,最后拿出一个统一方案,这对于确保风险防控预案在不影响科学工作的情况下发挥最大的作用是至关重要的[5],能切实保证风险防控预案的科学性、有效性和可行性。
动物生物安全实验室紧急事件的处置水平直接反映一个实验室管理层的管理水平,在应急处置、风险防控预案制定、应急演练等各个环节都要严格细致,稍有疏忽,将会酿成严重的财产损失,有时将威胁生命安全。有必要时,风险防控预案要及时更新,由科研人员、安全负责人和实验室维护保养人员根据最新的研究和出版物进行评估[6],吸收国内外同行的先进做法,把硬件软件两方面最先进的进展吸收进来,弥补自己的不足。
在严格保证生物安全的前提下,尽量减少损失、保证动物实验的质量是每个管理者所关心的问题。只有做到分类讨论、人机结合、防微杜渐,才能将这类事件处理好并将损失降到最低。在地方和国家层面,也要建立相关的地方标准和法律法规,规范动物房紧急事件的处置程序,各个实验室也要根据自身的特点来制定一系列规章制度,保证发生紧急事件时能从容应对、顺利过关。