大型微生物學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的分區(qū)管理模式

王雪涵

摘要：北京城市學(xué)院中藥與生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，是伴隨招收生物技術(shù)專業(yè)、食品質(zhì)量與檢測(cè)專業(yè)本科生而誕生的專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。從本實(shí)驗(yàn)室教學(xué)任務(wù)繁重、教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生大量微生物污染物的現(xiàn)象入手，闡明了生物安全防護(hù)的重要性和必要性。通過(guò)分析本實(shí)驗(yàn)室生物安全狀況，不僅采取做好自身防護(hù)、嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、保持室內(nèi)清潔衛(wèi)生等常規(guī)管理辦法來(lái)保障教學(xué)活動(dòng)的安全運(yùn)行，還提出了全新的微生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)室分區(qū)管理模式。

關(guān)鍵詞：分區(qū)管理；微生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)室；生物安全

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）42-0275-02

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中會(huì)不可避免地產(chǎn)生大量的廢棄物，容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染。微生物學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室是完成微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的特殊工作環(huán)境，這一環(huán)境的安全是開(kāi)展教學(xué)和科研活動(dòng)的基本保證[1]。嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，保持室內(nèi)衛(wèi)生及時(shí)消毒，加強(qiáng)對(duì)菌株和試劑的管理，改善菌株保存環(huán)境，能夠有效減少微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的危害和對(duì)環(huán)境的污染，另外，能夠保護(hù)實(shí)驗(yàn)材料不受污染，從而保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。除上述常規(guī)安全管理方法外，還可通過(guò)對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理的分區(qū)布局來(lái)減少微生物污染，提高實(shí)驗(yàn)室的潔凈度，有效防止檢驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)因交叉污染而造成的“假陽(yáng)性”和“假陰性”的結(jié)果[2]。本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)任務(wù)繁重、流動(dòng)人員數(shù)量巨大的特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)行分區(qū)管理模式，并取得了一定成效。

一、分區(qū)管理實(shí)施前狀況

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室是北京城市學(xué)院中藥與生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室之一，承擔(dān)著基礎(chǔ)及專業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)課5門課程的教學(xué)任務(wù)，開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目20余個(gè)，平均每年完成1.2萬(wàn)人學(xué)時(shí)的教學(xué)工作量。

本實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)任務(wù)非常繁重，以2014—2015夏季學(xué)期為例，周開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程達(dá)24學(xué)時(shí)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不少于5項(xiàng)，每周同時(shí)面向5個(gè)班級(jí)至少150個(gè)同學(xué)開(kāi)課，常常在同一天之內(nèi)上午下午面向兩個(gè)班級(jí)開(kāi)設(shè)2—4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這種繁重的教學(xué)任務(wù)造成了如下現(xiàn)狀：實(shí)驗(yàn)室流動(dòng)人員數(shù)量巨大，排課過(guò)滿，沒(méi)有時(shí)間對(duì)室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生進(jìn)行徹底清理，無(wú)法及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行紫外線消毒，帶菌培養(yǎng)物需要等待學(xué)生觀察結(jié)果，往往放置較長(zhǎng)時(shí)間才能滅菌處理。為改善這一困境，作者對(duì)本室實(shí)施了分區(qū)管理模式。

本室占地240余平方米，圖1a為分區(qū)管理模式實(shí)施之前的布局，展示了實(shí)驗(yàn)臺(tái)等實(shí)驗(yàn)室家具和大型實(shí)驗(yàn)儀器的擺放位置。如圖，此時(shí)實(shí)驗(yàn)室的布局存在以下不合理之處：（1）實(shí)驗(yàn)室的出入口設(shè)置不合理，入口緊鄰的F-恒溫培養(yǎng)箱和I-冰箱是培養(yǎng)微生物和保藏菌種的場(chǎng)所，附近菌濃度較高，出口緊鄰試劑柜和超凈工作臺(tái)，菌濃度較低，人員從入口至出口的路徑容易把微生物從菌濃度較高區(qū)域帶至潔凈度較高的區(qū)域，加大潔凈區(qū)域污染的概率。（2）公共實(shí)驗(yàn)邊臺(tái)B1、B2設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室的兩側(cè)，用于培養(yǎng)基的配制和玻璃器皿等物的擺放，但未使用的器皿、無(wú)菌器皿、帶菌器皿、滅菌后待洗滌的器皿和洗凈后的器皿經(jīng)?；祀s擺放，帶菌器皿中的微生物若污染了無(wú)菌潔凈器皿，將嚴(yán)重污染后續(xù)實(shí)驗(yàn)。（3）高壓蒸汽滅菌區(qū)域過(guò)于集中，微生物實(shí)驗(yàn)室主要有兩大類需要滅菌的物品，一是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中需要將實(shí)驗(yàn)材料和玻璃儀器滅菌制成無(wú)菌材料和器皿，二是實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將帶菌培養(yǎng)物滅活以防止污染環(huán)境，無(wú)菌器材及帶菌物應(yīng)相互隔離，避免在同一區(qū)域集中滅菌。

二、分區(qū)管理設(shè)計(jì)方案

本室的建筑結(jié)構(gòu)不適于建成帶隔斷的獨(dú)立洗滌室、準(zhǔn)備室、無(wú)菌室和培養(yǎng)室等，只能根據(jù)各區(qū)域功能實(shí)施分區(qū)管理模式，具體方案如圖1b所示：（1）將原出入口位置對(duì)調(diào)，使從入口至出口方向按照從潔凈區(qū)至污染區(qū)即潔凈程度排列，大大減少了污染物對(duì)潔凈物和潔凈區(qū)的污染。（2）將公共實(shí)驗(yàn)邊臺(tái)B1、B2的功能進(jìn)行細(xì)化，公共邊臺(tái)B1重新劃分為B-培養(yǎng)基配制區(qū)，C1-滅菌區(qū)和D1-潔凈物品放置區(qū)。B-培養(yǎng)基配制區(qū)與A-試劑陳列區(qū)距離較近，方便師生配制培養(yǎng)基；C1-滅菌區(qū)主要在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中將實(shí)驗(yàn)材料和玻璃儀器滅菌制成無(wú)菌材料和器皿，可將在B區(qū)配制的培養(yǎng)基就近滅菌；D1-潔凈物品放置區(qū)主要存放C1-滅菌區(qū)滅菌后的潔凈器皿和洗滌干凈后待用的器皿，也擺放滅菌后待洗滌的器皿，但需另辟小塊區(qū)域擺放并注意對(duì)該區(qū)域進(jìn)行頻繁的表面消毒。將公共邊臺(tái)B2設(shè)置為D2-帶菌物品放置區(qū)，主要用于放置帶菌培養(yǎng)物、帶菌玻璃器皿及其他帶菌污染物。（3）將原布局中的E-高壓蒸汽滅菌鍋區(qū)，分為C1-滅菌區(qū)和C2-污染物滅菌區(qū)，C2-污染物滅菌區(qū)主要負(fù)責(zé)就近將D2-帶菌物品放置區(qū)存放的污染物和G-培養(yǎng)區(qū)中取出的廢棄培養(yǎng)物進(jìn)行高溫滅菌。（4）將兩個(gè)水槽分為E1-準(zhǔn)備物品洗刷區(qū)和E2-滅菌物品洗刷區(qū)，前者用于洗刷普通器皿，后者用于洗刷含有滅菌后污染物的玻璃器皿，可就近洗刷D2區(qū)放置的滅菌后待洗滌玻璃器皿和從C2-污染物滅菌區(qū)中取出的物品。

三、分區(qū)管理實(shí)施后效果

實(shí)驗(yàn)室分區(qū)管理模式實(shí)施后，學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果中純培養(yǎng)物染雜菌現(xiàn)象明顯減少，為進(jìn)一步證明分區(qū)管理模式的實(shí)施降低了室內(nèi)空氣中的菌濃度，減輕了環(huán)境污染，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

1.沉降平皿法測(cè)定空氣中微生物數(shù)量：將倒有普通瓊脂培養(yǎng)基的無(wú)菌培養(yǎng)皿，打開(kāi)皿蓋計(jì)時(shí)5分鐘，蓋上皿蓋，同時(shí)做兩個(gè)平行，37℃培養(yǎng)24h后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)并取平均值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，兩皿平均菌落數(shù)為14CFU/皿，實(shí)施分區(qū)管理之前為29CFU/皿，說(shuō)明實(shí)施分區(qū)管理后，室內(nèi)空氣菌濃度下降至原來(lái)的一半左右。

2.液體培養(yǎng)基污染情況檢測(cè)：配制葡萄糖豆芽汁培養(yǎng)基分裝30瓶，高壓蒸汽滅菌后，放置于實(shí)驗(yàn)室中適當(dāng)位置，20天后觀察培養(yǎng)基變混濁的瓶數(shù)。結(jié)果顯示，有1瓶培養(yǎng)基變混濁，在分區(qū)管理實(shí)施之前，有3瓶變混濁，說(shuō)明富含葡萄糖的液體培養(yǎng)基20天中被污染的概率由10%降至3.3%。

3.將50套倒有普通瓊脂培養(yǎng)基的無(wú)菌培養(yǎng)皿放在實(shí)驗(yàn)室中適當(dāng)位置，一周后觀察平皿上是否有長(zhǎng)有菌落。結(jié)果顯示，50個(gè)培養(yǎng)平板中有兩個(gè)出現(xiàn)菌落，菌落數(shù)量分別為1CFU/皿和3CFU/皿，實(shí)施分區(qū)管理之前的結(jié)果為5個(gè)平板長(zhǎng)出菌落，菌落的數(shù)量為2—5CFU/平皿不等。

4.將20個(gè)帶有大腸桿菌純培養(yǎng)的平皿放置于實(shí)驗(yàn)室中，一周后觀察是否污染雜菌。結(jié)果顯示，純培養(yǎng)平板有被污染的現(xiàn)象，肉眼可辨的雜菌菌落數(shù)共計(jì)3CFU，而分區(qū)管理之前為8CFU。

綜上，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施分區(qū)管理模式后，環(huán)境污染程度大幅度降低，空氣中菌濃度下降一半，潔凈物及純培養(yǎng)物被污染的現(xiàn)象也大大減少。

四、結(jié)語(yǔ)

微生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物安全問(wèn)題關(guān)系師生生命安全和校園穩(wěn)定，是擺在高校實(shí)驗(yàn)室管理人員面前的一個(gè)重大問(wèn)題，必須加強(qiáng)管理，重視預(yù)防和防護(hù)，提高實(shí)驗(yàn)人員的應(yīng)急處理能力，確保實(shí)驗(yàn)室的生物安全。另外，還需要轉(zhuǎn)變觀念，不僅注重實(shí)驗(yàn)室“硬件”建設(shè)，還要強(qiáng)調(diào)“軟件”管理在保障實(shí)驗(yàn)室生物安全方面的作用，要將兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將儀器配置、實(shí)驗(yàn)室建筑布局等“硬件”與功能化分區(qū)管理相結(jié)合，創(chuàng)造出更加安全的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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