生物醫(yī)學實驗室安全教育及管理策略

吳家文

(安徽中醫(yī)藥大學 新安醫(yī)學教育部重點實驗室 科研實驗中心，合肥 230038)

生物醫(yī)學實驗室安全教育及管理策略

吳家文

(安徽中醫(yī)藥大學 新安醫(yī)學教育部重點實驗室 科研實驗中心，合肥 230038)

生物醫(yī)學實驗室是我國很多高校必備實驗室，是保障科研成果的基礎設施。為了加強生物醫(yī)學實驗室的安全教育，將分別從不同類型的生物醫(yī)學實驗著手，最大范圍普及生物醫(yī)學實驗室安全知識，實行多級安全知識培訓制度、強制性考試準入制度并加強各級管理，最大力度實施生物醫(yī)學實驗室安全管理策略，為維護實驗室安全提供指導。

生物醫(yī)學實驗室；實驗安全；實驗管理

生物學和醫(yī)學都屬于實驗性學科，而實驗室作為實驗性學科的重要組成部分，是進行科研實踐和學習的重要場所，是高校對學生進行科研素質(zhì)教育及國家對人才進行培養(yǎng)的重要基地。筆者在國內(nèi)著名高校完成了碩士和博士教育，接著在美國從事了多年生物醫(yī)學相關的科研工作，在實驗室安全教育方面受到過良好的訓練，兩年前回國工作后，在平時的教學及科研活動過程中發(fā)現(xiàn)國內(nèi)很多高校生物醫(yī)學實驗室的安全教育差強人意，主要表現(xiàn)在很多師生的安全意識薄弱，甚至出現(xiàn)在實驗室飲食，實驗廢棄物尤其是實驗動物尸體亂扔到普通垃圾桶，有毒的實驗廢液直接倒入下水道等令人觸目驚心的現(xiàn)象。相信不管在國內(nèi)高校還是研究所，實驗安全相關的規(guī)章制度一定很齊全，但對制度的實施卻遠遠不夠。若要徹底解決這些問題，加強實驗室的安全教育、實施強制性準入制度和安全管理落實到位是至關重要的[1]。

1 最大范圍地普及生物醫(yī)學實驗室安全知識

常見生物醫(yī)學實驗主要包括生化與分子生物學、微生物、細胞生物學、動物和以人類樣本為研究對象的實驗。這些實驗涉及的生物安全知識大部分是相互交融的，但又有各自的特點。

1.1 生物化學與分子生物學實驗

有機溶劑作為生物化學與分子生物學實驗的常用試劑，具有揮發(fā)性強、易燃易爆等特點，所以在使用此類試劑時應注意在通風櫥中進行操作，在陰涼通風處存放，嚴禁放冰箱中儲存(防止揮發(fā)性成分在冰箱啟動時爆炸)，在實驗結束后進行回收并盡量增加試劑的使用次數(shù)，避免浪費及污染環(huán)境。

生化與分子生物學實驗中常用劇毒試劑如溴化乙錠(EB，強致癌劑)、巴比妥類、聚丙烯酰胺(通過皮膚及呼吸道吸收導致人體中毒)，必須嚴格管制，單獨存放，領用登記，操作時戴口罩、手套，并在通風櫥中進行。另外，實驗室中應該劃分特定區(qū)域進行此類試劑相關實驗，將污染范圍降低到最小。

實驗常用的大型儀器如高壓滅菌鍋、高速離心機、超速離心機等需要專人專管，使用前必須受到嚴格培訓；另外小型電器如烤箱、恒溫箱，水浴鍋等使用時應該定時查看，防止火災發(fā)生。

在處理實驗廢棄物時，廢酸廢堿必須進行中和反應后再傾倒到下水道中，防止腐蝕下水道和污染水源；有毒試劑必須進行無毒化處理后再丟棄，如含EB的電泳緩沖液先加活性炭過濾后再將固體廢棄物焚燒，含EB的瓊脂糖凝膠要放入生物安全垃圾袋回收處理；含基因工程菌的平板應先高溫高壓滅菌再扔到生物垃圾袋中；含細菌的液體培養(yǎng)基應該加入消毒液，待菌體完全沉淀后再倒入下水道[2]。

1.2 微生物實驗

微生物實驗涉及眾多含有各種微生物的樣品，在運送和使用此類樣品過程中很容易發(fā)生實驗室獲得性病原微生物感染[3]。因此，實驗人員必須嚴格做好自我防護，戴口罩和手套操作，不能直接接觸實驗微生物，實驗結束后應及時洗手消毒；可能接觸到致病微生物的實驗器材都應進行嚴格消毒處理；未使用完的樣品、培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基等應該先高壓高溫滅菌，再按照生物垃圾處理。另外，致病微生物菌種保存應該由專人負責，防止有害菌種失控[4]。

1.3 細胞生物學實驗

細胞生物學實驗經(jīng)常使用很多有毒試劑，如焦碳酸二乙酯、苯甲基磺酰氟(神經(jīng)毒劑)、甲醛、甲醇、乙酸、過硫酸銨、多聚甲醛(劇毒)、丙烯酰胺(神經(jīng)毒素)等，它們毒性較強，易通過皮膚或呼吸道被吸收，對人體造成巨大傷害，必須嚴格管理和規(guī)范使用。

細胞生物學及微生物實驗最常用的儀器是生物安全柜，合理規(guī)范地使用它是確保細胞安全、防止實驗室污染的關鍵。首先要根據(jù)實驗室級別、操作的病原微生物的危險水平及自身研究的需要來確定需要的生物安全柜級別。普通細菌、細胞培養(yǎng)應選擇 I 或 II 級生物安全柜，若開展艾滋病等危險病原微生物研究的實驗室則需要選擇 II級以上生物安全柜才能確保實驗人員的安全。使用生物安全柜時嚴禁使用明火，且必須嚴格遵守各項無菌操作規(guī)則；實驗結束后需要仔細清潔和消毒生物安全柜[5]。

實驗中使用的CO2壓縮氣體、保存生物樣本的液氮等各類氣罐不能混放在一起，存放時使用氣瓶柜固定安放，操作時應該避開出氣口，動作緩慢，且定期檢查各氣罐氣壓。實驗產(chǎn)生的廢棄物如各類細胞、移液管、培養(yǎng)液等必須經(jīng)過高壓滅菌后再作為生物垃圾處理。

1.4 動物實驗

動物實驗主要應該做到合格飼養(yǎng)動物、規(guī)范操作動物實驗，正確處理動物樣本及合理處置動物尸體，防止實驗動物攜帶的微生物污染、寄生蟲感染實驗者是動物實驗安全的最重要內(nèi)容。

實驗動物根據(jù)國家微生物控制標準要求必須健康、正常，并經(jīng)過檢疫確定不攜帶傳染病原體。實驗動物要在條件合格的動物房飼養(yǎng)，在專門的動物實驗中心進行實驗。動物實驗操作中須嚴格安排好流程，并做好自身防護，如穿隔離服、戴口罩、手套。實驗動物發(fā)生傳染病時應及時采取隔離和預防措施(如接觸過的實驗人員應及時注射疫苗)，防止疫情傳播，同時應立即報告相應的疾病預防、監(jiān)督機構，實施預防措施[6]。

動物的血液、組織等標本應該立即處理如凍存或固定等；動物廢棄組織及尸體應該用專用塑料袋密封后盡快放入專用的冷凍柜凍存，然后集中焚燒或移交給專門機構處理；而可能發(fā)生了病原體感染的動物尸體必須先進行高壓滅菌或消毒處理，再按照一般動物尸體處理[7]；動物實驗中被污染的一次性耗材，如一次性注射器、手套、口罩等也必須使用專用容器回收，然后焚燒處理。

1.5 以人類樣本為實驗對象的實驗

病人樣品目前主要有病人血液、糞便、組織等，其中具有傳染性的微生物對實驗人員來說是嚴重的安全隱患。醫(yī)院檢驗人員由于皮膚損傷而感染血源性艾滋病、乙型肝炎和丙型肝炎的事件時有發(fā)生，因此，實驗人員進行實驗前應充分了解樣品的來源，明確其是否具有傳染性，及時做好自我防護可以有效減少事故的發(fā)生[8]。

2 最大力度實施生物醫(yī)學實驗室安全管理策略

2.1 實行多級培訓制度

對進入生物醫(yī)學實驗室的學生依次進行多級培訓[9]，包括崗前培訓、實驗室安全培訓、專業(yè)相關知識培訓、導師培訓及經(jīng)驗豐富的實驗人員示范培訓。具體培訓內(nèi)容，見表1。

表1 多級安全知識培訓

對接受過規(guī)范培訓的學生還需要進行多種形式的安全教育，主張采用網(wǎng)絡教育和自主學習方式以滿足不同專業(yè)、學科學生的學習需求。提倡盡量多使用視頻、圖片等生動形象的教學方式，加深學習印象；另外建議多使用已經(jīng)發(fā)生的實驗室安全事故的案例，像交通安全事故教育一樣，對同學能起到震撼、驚醒作用，促使他們樹立牢固的安全意識[10]。

2.2 實施強制性的準入制度

高校和其它科研機構須采取強制措施，實行準入制度[11](如圖1)。首先，所有進入實驗室的教師、學生和研究人員必須完成一級考試，考試內(nèi)容涉及水電安全、試劑儀器安全、自我防護、突發(fā)事件的處理等方面內(nèi)容。其次，針對不同專業(yè)學生進入不同類型的實驗室，實行二級入門課程考核。一級考試合格后獲得一級準入資格，進而才能進行二級考試，再次合格后才能進入相關專業(yè)實驗室。

考題應該從大題量的題庫中隨機形成，這樣能為全面檢查學生的學習效果提供保障。實驗室準入考試內(nèi)容涉及試劑安全、儀器安全、生物安全、環(huán)境安全、消防及應急等各方面，包括的內(nèi)容多，知識面廣，雖然學生在短時間內(nèi)不可能完全消化吸收，但能讓學生初步對各類安全有深刻的印象，避免學生犯“無知者無畏”的錯誤，給他們未來針對各專業(yè)的科學研究打下良好的基礎。

圖1 準入制度流程

在安全教育知識考核中，不及格的本科生不得選修相關的實驗課程，而不合格的研究生不得進入專業(yè)相關實驗室開展科研工作，這樣在很大程度上保障實驗室安全培訓取得良好效果。

2.3 加強各級管理

在管理方面建議實行校長或副校長負責制，成立校級委員會指導開展各種實驗室安全工作，各部門設置各級安全管理員，將實驗室安全管理落實到個人[12]。

導師作為研究生培養(yǎng)的第一責任人，在學生從事科研活動期間應該責無旁貸地承擔安全教育責任，這也應該成為考核導師的重要方面。由于各學科研究方向不同，涉及的實驗方法、儀器、試劑等都不同，因此安全教育的內(nèi)容存在很大差別。導師應該熟悉學生科研中運用的各種實驗方法及儀器等，切實發(fā)揮對學生的指導作用，言傳身教，促使研究生形成規(guī)范的實驗室行為和良好的安全意識。

國內(nèi)很多條件一般的實驗室沒有實驗員和安全員，應充分調(diào)動高年級研究生參與實驗室管理的積極性，并發(fā)展其為導師助手，加強實驗室管理。高年級研究生規(guī)范的實驗室行為會對低年級學生產(chǎn)生正面、積極的影響，相反若他們安全意識淡薄，會給越來越多的低年級同學帶來可怕的負面影響。

除了完善的責任制度，實驗室還需要建立相應的追責制度，真正做到獎罰分明才能最大程度減少人為疏忽和管理失誤帶來的安全隱患。

3 結語

學生是我們國家的未來，在本科及研究生學習的重要階段受到嚴格的科研安全教育，獲得高水平的實驗室指導和訓練將會大幅度提升個人素質(zhì)，有利于社會和環(huán)境的安全。

生物醫(yī)學實驗室安全管理任務既艱巨又復雜，需要各級領導、教師和學生共同努力，堅持不懈。這種工作小則關系到高校及學生的安全，大則關系到整個社會的安全，甚至影響到人類的健康發(fā)展，應該成為所有科研工作者畢生追求的事業(yè)。

我們國家的各級各類實驗室往往是不缺制度，但缺少對制度的實施。我們提出的分類學習不同級別的安全知識、分級考核準入制，是對制度實施的重要保障。我們呼吁全國的高校及各類研究所將安全教育作為一門考核必修課，全國范圍內(nèi)共享生物醫(yī)學實驗室安全知識題庫，共同創(chuàng)建安全的實驗室環(huán)境；另外，先進的機構帶動落后的機構，盡快提升全國高校及各類研究所實驗室的安全教育水平，在盡短時間內(nèi)改變國家的安全教育現(xiàn)狀，維護國家的環(huán)境和社會安全。

[1]溫光浩, 張 微, 陳敬德, 等. 高校實驗室生物安全存在的問題及應對策略[J]. 實驗技術與管理, 2013(7):1-3.

[2]陳 玉, 戈 瑤. 淺談高校生物類實驗室的安全管理對策[J]. 林區(qū)教學, 2015(11):22-23.

[3]劉慧玲, 楊世平, 溫崇慶, 等. 高校微生物學實驗室安全的關鍵控制點分析[J]. 實驗技術與管理, 2012, 29(11):198-199.

[4]馮桂香, 王 婭, 朱明磊. 微生物實驗教學與微生物實驗綠色化[J]. 中國民族民間醫(yī)藥, 2010, 19(6):84.

[5]李欣迎, 李希合, 李 青, 等. 生物安全柜的選型、使用技巧和注意事項[J]. 中國醫(yī)療設備, 2013, 28(2):97-99.

[6]章 敏, 孫江橋, 田代志, 等. 醫(yī)藥院校教學實驗室對于實驗動物的安全防控探析[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33(3):283-286.

[7]李 蓉, 喬海蓮, 蒿彩菊. 動物醫(yī)學實驗室廢棄物的安全管理[J]. 家畜生態(tài)學報, 2013, 34(2):88-89.

[8]劉艷萍. 淺談醫(yī)院檢驗科人員的職業(yè)危害與防護[J]. 中外健康文摘, 2013(48):53.

[9]魏桃員, 尤朝陽, 霍開富. 美國高校實驗室職業(yè)安全與健康管理的啟示[J]. 實驗技術與管理, 2012, 29(5):201-205.

[10]房川琳, 鄒 清, 李 靜, 等. 大學化學實驗安全在線考試系統(tǒng)的建設與應用[J]. 實驗科學與技術, 2015, 13(3):59-60.

[11]溫 濤, 劉 鵬, 蘇 洪, 等. 加強實驗室安全管理確保學校安全[J]. 實驗室研究與探索, 2009, 28(9):149-151.

[12]熊順子, 門妍萍. 阿德萊德大學的實驗室安全管理體系及啟示[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(8):126-129.

Safety education and management strategy in biomedical laboratory

WU Jia-wen

(Key Laboratory of Xin′an Medicine, Ministry of Education, Anhui University of Traditional Chinese Medicine, Hefei 230038, China)

Biomedical laboratories are essential in universities or colleges of China, which are the basic equipments for acquiring scientific research achievements. In order to strengthen the safety education in the biomedical laboratories, the safety knowledge for biomedical research was widely introduced. The implementation of multi-level safety knowledge training system, mandatory access system and the management at all levels could provide guarantee for the health and safety of researchers at biomedical laboratories.

biomedical laboratory； experimental safety； experimental management

2017-01-05；

2017-01-26

安徽省自然科學基金項目(1608085MH177)；安徽省留學人員科技活動啟動項目(2015lx024)；安徽中醫(yī)藥大學人才引進科研項目(2015RC002)

吳家文，博士，教授，研究方向為生化與分子生物學，E-mail: wujiawen@ahtcm.edu.cn

G647

C

2095-1736(2017)02-0120-04

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.02.120