高等医学院校病原微生物实验室安全管理现状与探讨

摘 要 高校实验室安全责任重大，关系着学校科研工作的正常发展，广大师生的身体健康乃至整个社会的安全稳定。医学院校实验室主要涉及动物、微生物、病原微生物、化学试剂等操作，其中特别是病原微生物具有传染性和致病性，不仅威胁实验室人员的安全，还可能引发社会层面的传染事故。探讨病原微生物实验室可能的感染途径及相应的安全防范措施，并针对当前病原微生物实验室存在的主要问题提出相应的解决方案和建议。

关键词 病原微生物实验室；生物安全教育；实验室管理

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）19-00-04

0 引言

培养基础医学人才是引领未来医学发展的关键，医学被视为实践科学，其人才培养与实验室训练密切相关。随着《教育部 国家卫生健康委员会 国家中医药管理局关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划2.0的意见》发布，国家更加重视医学实验教学工作，各类实验室得到了国家的大力支持。各类实验室发生安全事故的概率也在上升。生物实验室扮演着开展医学科研和培养医学人才的重要角色，成为教学、科研和人才培养的关键平台。但是，高校的生物实验室实验人员流动性较大、突发事件较多、安全防控难度较大[1-2]。

病原微生物是指能够引发疾病的微生物，主要包括细菌、病毒、真菌、朊病毒、寄生虫等。病原微生物的危险性来自其致病性和传染性。病原微生物实验室是进行感染性疾病控制、医学研究以及教学工作的重要场所[3]。实验室生物安全的目标是降低实验室人员接触感染性物质的风险，减少感染性事故的发生，并防止实验室感染性废弃物对公众健康造成不良影响[4]。

高校动物医学科研实验室中部分研究涉及人畜共患病，这些实验室的安全等级为BSL-2甚至BSL-3。相比之下，教学实验室主要用于基础实验教学，通常不接触危险的致病性微生物，因此一般归类为BSL-1级。即便如此，也不能忽视生物安全问题。微生物的实验室感染不仅对实验室人员的安全构成威胁，更有可能引发社会层面的传染事故。因此，无论实验室类型如何，都应严格遵守生物安全规定，确保人员安全[5]。

本文通过探讨病原微生物实验室安全、生物安全教育与实验室管理的新模式，为医学实验室，特别是病原微生物实验室安全管理工作的开展提供参考。

1 病原微生物实验室安全工作现状

与自然源性感染的途径相似，导致实验室发生感染的原因包括经呼吸道或眼结膜接触感染性气溶胶，或经皮肤途径感染[6]，例如，被污染的镜器刺破皮肤，或损伤的皮肤黏膜沾染了污染的液体都可导致微生物直接进入机体。在实验室饮食、口鼻防护不佳或身体其他部位的污染等，都可能导致病原体进入消化道。因此，在微生物实验室应绝对避免饮食和饮水，避免皮肤暴露。

1.1 实验仪器危害途径

生物实验室配备的仪器设备，如使用不当，也可能带来风险。这些设备包括高压灭菌器、超高速离心机、高温烤箱、加热设备、液氮罐、气瓶等。例如，超高速离心机在离心过程中会产生强大的离心力，如操作不当可能引发样品外溢污染、物件抛出产生强大冲击力等对人员产生伤害的事故。使用高温烤箱和加热设备时应注意温度和时间，以免引发火灾。使用液氮罐时要防止冻伤及环境和人为因素导致的爆炸。学校实验室人员需要接受专业的培训和教育，以掌握正确的实验操作技能和实验室安全知识。如果实验室人员培训不到位，就难以保证实验室的安全。

1.2 实验试剂感染途径

微生物实验操作中涉及多种易燃易爆、强腐蚀性或有毒性的试剂，均应小心操作。酒精是最常用的易燃试剂，使用酒精灯时不可使之倾倒，洒出的酒精要及时清理。用75%的酒精消毒的物品不要立即靠近酒精灯，在使用酒精灯时切记不可将易燃的物品或试剂放在其周围。强酸强碱类试剂如浓硫酸、硝酸、浓盐酸等，具有强烈的腐蚀性，应妥善储存和使用。溴化乙锭（Ethidium bromide，简称EB）是常用的DNA染料，具有一定的致癌性，使用时应当严格防护，限定专门的使用区域。

1.3 实验动物感染途径

在进行动物研究时，使用的特定动物模型对研究人员来说是一个潜在风险，可能使其暴露于动物过敏原或人畜共患病的危害中。人畜共患病是一个重要问题，牵涉大型动物，如绵羊、牛和灵长类动物。其他健康动物也有可能携带内源性感染，因此，在非感染性疾病模型中，研究人员对动物的咬伤或抓伤应予以重视[7]。

2 病原微生物实验室存在的主要问题

2.1 缺乏必要的安全教育和培训

随着创新创业教育的广泛开展，许多本科生进入实验室的时间也日趋提前。这一趋势对于培养学生的科研思维和科研能力具有积极意义。然而，实验室工作人员的年轻化以及缺乏必要的安全教育与培训，已经成为一个不容忽视的问题。许多学生对科研实验充满热情，但他们往往缺乏系统的实验室安全知识和足够的安全意识，给实验室的安全管理带来了严峻挑战。因此，如何在为学生提供更多实验机会的同时，确保这些缺乏实验操作经验的本科生的人身安全，已成为亟待解决的重要问题。

2.2 实验室建设不够规范

随着国家对科研的投入日益提升，众多实验室面临扩建或改建。然而，实验室建设过程中规范标准缺失问题凸显，未能严格遵循安全规范进行设计和建造。如在通风系统、逃生通道以及废弃物处置等方面均存在不符合安全环保要求的情况，这无疑对实验室的安全构成了严重威胁。因此，迫切需要加强实验室建设的规范性，加大安全管理资金投入，切实保障实验室的安全运行。

2.3 安全制度不够完善

当前，很多学校实验室的安全制度存在漏洞，不能全面覆盖实验室安全管理的各个方面。例如，部分实验室缺乏针对特定设备和实验操作的安全规定，导致实验人员操作过程存在安全隐患。此外，部分学校实验室的安全制度更新不及时，跟不上新的实验设备和技术的发展脚步，也使得安全制度形同虚设。

2.4 管理体制不够健全

实验室安全管理涉及多个部门和人员，但目前很多学校实验室的管理体制不够健全，各部门之间职责不清，容易出现管理漏洞。例如，实验室设备的管理、维护和更新等职责不明确，容易导致设备老化、损坏等问题，从而增加实验室的安全风险。此外，部分学校实验室缺乏专职的安全管理人员，或者安全管理人员不具备相关的专业知识和技能，也使得实验室的安全管理存在隐患，众多实验室还面临实验技术人员身兼数职的问题，他们既要负责实验操作，又要承担实验室的管理工作，这在很大程度上分散了他们的精力。

3 提高实验室安全的操作

3.1 完善实验室安全制度

制定全面的实验室安全制度，明确实验室安全管理的各项规定和要求，确保实验室安全管理的全面性和系统性。对现有的实验室安全制度进行定期评估和更新，以适应实验室设备和技术的发展，确保安全制度科学、有效。

3.2 健全管理体制

建立完善的实验室管理体制，明确各部门和人员的职责和权限，确保实验室管理的有序性和高效性。加强实验室管理人员和安全员的培训与教育，提高他们的专业知识和技能水平，确保他们能够高效地履行实验室管理和安全职责。对在实验室进行实验活动的一般人员，应提供生物安全教育。对于从事高致病性病原体操作的人员，还应获得相关的资格证书。

3.3 加强培训和教育

加强实验室安全教育和培训，提高实验人员的安全意识和操作技能，确保他们能够正确地使用实验室设备和进行实验操作。定期组织实验室安全知识竞赛和应急演练等活动，增强实验室人员的安全意识和应对突发事件的能力。

3.4 建立完善的实验室安全监督和检查机制

定期对实验室进行安全检查和评估，及时发现和纠正实验室安全管理中存在的问题。对实验室安全事故及时报告和处理，总结经验教训，完善安全管理制度和措施，防止类似事故再次发生。

3.5 动物实验时的注意事项

实验动物可能携带病原体，对采样人员造成感染风险，同时可能污染周围环境。因此，实验人员应当按照规定穿戴防护服、口罩和手套。采样结束后，实验人员应迅速更衣并进行消毒，将使用过的防护服、手套、口罩等物品放入专用的废弃物收集袋，进行统一消毒和灭菌处理。同时，还需对采样环境及时清洁和消毒。

3.6 防止气溶胶的形成

气溶胶是导致呼吸道感染的主要因素，在处理生物材料时，需要注意以下细节，最大限度地减少气溶胶的生成。

1）在研磨、混匀或使用移液器吸取和吹打生物样本时，应轻柔操作，避免过度震荡，不要用力打开试管盖。在液体混匀操作后，首先进行短时间的离心，然后再打开盖子，防止液体从瓶盖溢出。

2）尽量避免将接种环直接置于酒精灯下烧灼，以防感染性病原体扩散。最好使用一次性接种环，或者使用密闭的接种环灭菌器。

3.7 实验材料的丢弃

1）含有病原微生物的样本和培养基等不能随便丢弃。应置于不会渗漏的容器当中，盖紧后方可丢弃到定制的垃圾桶。如果无法密闭丢弃，应加入足够的消毒剂后再倒入废液收集桶。

2）每个实验场所均应配备污染垃圾桶和废液收集桶，并做显著标识。

3）应定期清理垃圾桶。

4）工作结束后，用消毒剂净化工作区表面。

5）使用合适的消毒剂，作用足够的时间，以确保良好的消毒效果。

3.8 设备设施的运行管理与维护

实验室应为设备和设施指定专门人员负责日常的维护和管理；应定期对高压锅、生物安全柜、动物隔离设备等进行专业的评估和维保；设备的使用要做好登记和工作状态的记录，在醒目位置提供规范操作的步骤，设备设施的说明书应便于使用者查阅；只有经过授权的人员才能对设备进行操作；设备设施的位置不能随便变动，在移出实验室前应进行消毒灭菌处理。

3.9 菌（毒）株及感染样本的储存

实验室需设专人和专区保存菌（毒）株及感染样本，配备生物安全柜、消防、防盗、监控、报警和温湿度控制设备。高致病性样本需双人双锁保存，容器应安全且标签清晰。样本的入库、出库和销毁需记录并存档。实验结束后6个月内，应就地销毁或送交保藏机构保藏高致病性样本，销毁过程需两人共同操作并严格监督记录。保存应符合国家保密要求。

3.10 实验活动的管理

实验活动只能在与其防护级别相适应的生物实验室内开展。实验室应对实验活动的各个环节制定相应的制度和程序，包括计划、申请、批准、实施、监督和评估等环节。实验活动应当严格按照实验室技术规范、操作规程进行。实验室应当妥善记录实验室使用情况和安全监督情况。

3.11 消毒与灭菌

实验室物品进出需消毒灭菌，常用高压蒸汽和化学消毒剂处理。菌（毒）种、样本、防护用品等耐高温高压物品及废弃培养物均采用压力蒸汽灭菌。动物笼具和实验仪器设备污染后可用化学消毒或擦拭消毒。感染性物质溢洒应立即用有效消毒剂处理。空气和工作区域表面可用紫外灯消毒。实验人员手消毒应用消毒剂擦拭或浸泡后，再肥皂洗手、流水冲洗。

3.12 实验废物的处置

实验室的生活垃圾和生物垃圾应分开丢弃。每个实验室都应该设置污染垃圾桶及废液收集桶，并有醒目的标识。安排专人监督生物垃圾的处置和丢弃。所有确定及疑似含有感染因子的样品及可能沾染感染性因子的物品均需经过有效的消毒灭菌处理后才能丢弃。实验室废物的最终处置应交由经当地环保部门资质认定的医疗废物处理单位集中处置。

4 维护实验室安全的个人行为规范

维护实验室安全不仅仅是实验安全岗位人员的责任，每一个在实验室从事实验活动的人员都应有义务维护实验室的安全。每个人至少应做到以下方面。

1）主动接受生物安全的培训，了解相关制度和规范，主动接受相关人员的管理和监督。

2）使用仪器设备前，仔细阅读说明书，按照操作步骤进行操作。使用过程中留意观察仪器设备的状态，发现异常及时报告相关责任人。做好仪器使用的登记。未经授权，不擅自使用仪器设备。

3）实验前做好规划和准备，实验操作规范。尽可能减少实验过程感染性物质的扩散。

4）不随意丟弃实验垃圾，严格按照相关规定执行。

5）实验结束后自觉完成实验场所的清理和消毒工作。

5 结束语

在病原微生物实验室安全的研究与实践中，笔者深刻认识到安全措施的重要性。本文详细探讨实验室安全防护涉及的多个层面的问题，包括但不限于操作规范、个人防护装备以及废弃物处理等。通过这些措施的有效实施，可以显著降低实验室感染的风险，保障实验人员和环境的安全。然而，病原微生物实验室安全并非一劳永逸，而是需要持续关注和不断改进。随着科学技术的进步和新型病原体的出现，实验室安全面临着新的挑战。因此，我们应该时刻保持警惕，加强培训，及时更新安全措施，以确保实验室工作始终在安全、可控的环境下进行。

6 参考文献

[1] 黄丽华，邵玲，周丽萍，等.地方高校生物实验室安全管理的探讨[J].科技风，2023，（31）：142-144.

[2] 钟娟，李悦，黄锁义，等.“新医科”背景下高校生物实验室安全意识现状与对策[J].生物化工，2023，9（4）：145-148.

[3] 孙琳.新形势下病原生物学实验室生物安全教育模式的思考[J].继续医学教育，2023，37（9）：153-156.

[4] 刘诗川，胡薇薇，岑斌，等.杭州地区医疗机构生物安全实验室感染防控风险调查[J].中华医院感染学杂志，2023，33（19）：3037-3040.

[5] 张旭，王海燕，陈清，等.高校动物医学教学实验室生物安全的建设[J].教育现代化，2020，7（29）：152-155，165.

[6] 叶琳琳，冯媛媛，张耀东.我国实验室获得性感染的回顾性分析[J].中国热带医学，2022，22（11）：1101-1105.

[7] McCormick-Ell J， Connell N. Laboratory Safety， Biosecurity， and Responsible Animal Use[J].ILAR journal，2019，60（1）：24-33.

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.19.0

*项目来源：2024年佳木斯大学新医科医学教育专项项目“‘思创融合’培养复合型医学人才为导向的生理学课程思政改革研究”（项目编号：2024XYK-27）；黑龙江省教育科学“十四五”规划2024年度重点课题“‘思创融合’培养复合型医学人才为导向的生理学教学改革研究”（项目编号：GJB1424083）。

作者简介：于晓静，博士，副教授，博士生导师；章培军，教授；贾秀月，通信作者，西安交通大学基础医学院博士研究生在

读，副教授；康玉明，教授，博士生导师；史小莲，副教授。