醫(yī)學院校實驗動物及實驗室安全培訓的實踐探索

宋國英,許 燕,朱美霖,張宏偉,李 沛

(鄭州大學基礎醫(yī)學院實驗教學中心,鄭州450001)

醫(yī)學類高校實驗室是進行醫(yī)學實驗教學和大學生科研創(chuàng)新的重要基地，是培養(yǎng)學生動手能力、實驗技能、創(chuàng)新思維能力的必需場所。而實驗動物是基礎醫(yī)學實驗教學所需的重要實驗材料，所涉及的專業(yè)有臨床醫(yī)學、口腔醫(yī)學、藥學、預防醫(yī)學、醫(yī)學檢驗、醫(yī)學影像和護理專業(yè)等。近年來，隨著招生人數(shù)逐年增加以及大學生創(chuàng)新實驗基地的建設，走入實驗室的醫(yī)學類學生越來越多，實驗室的使用頻率越來越高，實驗動物的使用量也不斷增加，同時帶來了實驗室安全隱患的增加，實驗室安全事故時有發(fā)生，例如高校諾如病毒感染事件、實驗室火災和危險化學品中毒等。為此，各高校加強了對學生實驗室的管理工作，對學生使用實驗動物的管理也越來越嚴格，以提高醫(yī)學院校實驗室安全管理水平［1］。本文以鄭州大學基礎醫(yī)學院（下文簡稱本校）實驗教學中心為例，就實驗動物使用和實驗室安全隱患問題，以及相關的安全管理措施與培訓實踐進行探討，以期為國內(nèi)醫(yī)學類學生實驗室的安全管理提供參考。

1 實驗動物使用的安全隱患

1.1 實驗動物實驗前逃逸的問題

醫(yī)學院校的實驗室常年擔負著醫(yī)學實驗的教學任務，所有醫(yī)學類學生都需要進入實驗室完成實驗課程，如細胞生物與醫(yī)學遺傳學、醫(yī)學病原學與免疫學、藥理學、生理學、病理生理學等。其中，實驗動物使用的品種及數(shù)目相對較多。以本校實驗教學中心為例，實驗動物的具體使用情況和使用量見表1。

由于學生人數(shù)較多，一次同時開啟多個實驗室，實驗動物使用較為集中，數(shù)量相對較大，因此需要提前領取動物。這使得實驗動物短期周轉時的安全及飼養(yǎng)成為隱患，經(jīng)常有動物在課前逃出籠外，發(fā)生動物丟失現(xiàn)象，給實驗室的生物安全帶來隱患。

1.2 實驗動物的基本操作問題

實驗動物是生命科學研究的主要材料，是培養(yǎng)醫(yī)學生動手能力的主要對象。醫(yī)學新生由于對實驗動物非常陌生，在上基礎醫(yī)學課程時，有些學生心理上害怕實驗動物，在抓取小鼠時常會被小鼠咬傷，對大鼠更是不敢捉拿；而有些學生操作不規(guī)范，經(jīng)常在捉拿家兔時去揪兔耳朵，沒有用手托住家兔臀部，導致家兔因疼痛而掙扎，致使學生被家兔抓傷。這些都是醫(yī)學教學實驗中經(jīng)常發(fā)生的基本操作問題。

表1鄭州大學基礎醫(yī)學院實驗教學中心的實驗動物使用情況Table1 Use of experimental animals in the Experimental Teaching Center of Basic Medical College of Zhengzhou University（只/年）

1.3 實驗動物福利問題

動物福利主要包括善待活著的動物，盡量減少對動物的傷害，減輕動物的痛苦，并在實驗課后采取安樂的方式處死動物［2］。受教學時數(shù)的影響，醫(yī)學教學實驗一般以驗證性實驗為主，綜合性和設計性實驗相對較少，而教學用動物一般在普通實驗室里完成，課后使用過的實驗動物當天都會處死。在本?；A醫(yī)學院實驗教學中心授課過程中發(fā)現(xiàn)有些學生不愿意做動物實驗，有些學生還戲弄動物，完成實驗課后對實驗動物產(chǎn)生的糞便、血液及動物尸體漠不關心；另外，小鼠脫頸椎處死不完全而導致小鼠掙扎時，存在學生對此無動于衷的現(xiàn)象，提示許多學生對實驗動物福利知之甚少。這些問題的存在對培養(yǎng)醫(yī)學生的道德和心理健康極為不利。

2 實驗室安全隱患問題

2.1 常見的安全隱患

醫(yī)學實驗室是高校水、電、化學試劑、儀器設備集中使用的地方，教學實驗室更是常年運行，常見安全問題見表2。

2.2 環(huán)境污染

學生在進入實驗室時經(jīng)常會將具有污染性強且具有致畸變的試劑從實驗區(qū)帶入普通工作區(qū)，污染了防護級別較低的普通實驗區(qū)域，進而對該區(qū)域內(nèi)其他工作人員造成傷害。例如，在分子生物學實驗中經(jīng)常使用EB，而EB有很強的致畸變作用，如果操作不當，會導致實驗區(qū)域的污染，造成對他人的危害；EB還會在空氣中形成氣溶膠，對環(huán)境也會造成污染［3］；實驗后未將含EB的瓊脂糖凝膠、污染的手套放在醫(yī)療垃圾袋內(nèi)，而是隨意將凝膠丟入普通垃圾袋中，或是繼續(xù)戴著污染的手套觸摸儀器設備及其他物品，造成二次污染。此外，使用后的化學試劑隨意倒入下水道，造成水源污染等問題時有發(fā)生。

表2實驗室常見安全問題Table 2 Common laboratory safety problems

2.3 生物安全

有些學生進入生物實驗室不穿工作服，且將飲用水和食物帶入實驗室。有些女生披長發(fā)做實驗，而長發(fā)接觸實驗臺，污染自身。有些學生使用注射器抽取有污染的樣品后，又將針頭重新套回針頭套中，而不是將針頭置于利器盒內(nèi)收集起來，導致針頭刺傷自己手指造成自身傷害。微生物實驗課中，有些學生因操作不當，導致微生物外泄，造成上課學生甚至校園內(nèi)發(fā)生微生物感染的問題偶有發(fā)生。形態(tài)學實驗課使用完小鼠后，時常有學生將小鼠尸體投入垃圾桶內(nèi)，致使小鼠尸體腐敗而發(fā)出異常惡臭，導致實驗室環(huán)境污染。機能學實驗課使用家兔后，習慣由養(yǎng)殖公司回收實驗后家兔尸體，但后續(xù)公司對家兔尸體如何處置并不清楚，這可能會給社會食品安全帶來隱患。根據(jù)2021年4月15日國家頒發(fā)的生物安全法相關規(guī)定，單位和個人應做好生物安全風險防控和應急處置工作，這對本校生物安全的管理提出了更高的要求。

2.4 廢棄物危害

實驗室產(chǎn)生的廢棄物也是一個重要問題。由于實驗廢棄物繁多，成分復雜，且其中有動物尸體、有毒的化學試劑、血液、尖銳物品等，如果處理不當，會對教師及衛(wèi)生工人帶來傷害［4］。常見的事件包括：學生將注射器、手術刀片、破碎的玻璃皿丟入垃圾桶內(nèi)，導致清潔工人在收集垃圾時不知道里面有尖銳物而劃傷手指；實驗中使用的有害試劑如二甲苯、鏡油、染料隨普通垃圾扔到室外，致使接觸人員健康受到危害；實驗后大鼠、小鼠及乳鼠尸體和墊料一起倒入室外垃圾箱，其中墊料帶有大量動物糞便，可能含有多種病原微生物，如大腸埃希菌、志賀菌、沙門菌等，這些動物尸體及墊料在遭到野貓及野鼠咬食、蒼蠅叮咬后，容易造成病原微生物的傳播。

3 實驗室安全管理措施及培訓內(nèi)容

針對醫(yī)學生對實驗動物及實驗室的安全認識問題，本校實驗教學中心對入校新生開展了實驗動物及實驗室安全培訓課程，將實驗動物正確使用和實驗室安全常識培訓工作前移，使學生未進入實驗室就已了解實驗動物的基本特性，掌握實驗室安全守則。為此，本中心開展了3個方面的培訓實踐工作。

3.1 建立實驗室準入制度

學生進入實驗室前未經(jīng)過實驗室安全培訓時，對實驗室安全是沒有概念的［5］，尤其是對實驗動物的特性不了解。學生關心的只是做什么實驗，忽視了在實驗中需要注意哪些安全問題，遇到緊急突發(fā)事件時不知該如何處理，所以對學生進行實驗室安全培訓是非常重要的工作。通過安全培訓考試合格后，學生方能進入實驗室開展實驗學習活動；考試不合格者，給予第二次培訓機會，直到考試合格為止。推行實驗室準入制度，將對醫(yī)學生進入實驗室學習起到鋪墊的作用［6］。

3.2 加強實驗動物的安全管理工作

實驗動物的安全管理對確保學生的人身安全非常重要。為此，本校實驗教學中心制定了相應的管理措施，以推進實驗室的安全管理工作。首先，在購買實驗動物時嚴格執(zhí)行合格證制度，杜絕無質(zhì)量合格證的動物流入校園。同時，加大實驗動物管理人員從業(yè)資格證的管理，定期組織教師和相關的工作人員進行培訓，達到參與動物實驗的人員均有實驗動物從業(yè)人員培訓證，參與短期飼養(yǎng)的工人均有實驗動物培訓合格證。此外，建設配套的實驗動物飼養(yǎng)室，為動物提供合適的清潔飲水和飼料，并且合理分配飼養(yǎng)盒內(nèi)動物的數(shù)量，避免動物之間因饑餓和擁擠而相互撕咬；同時，控制飼養(yǎng)室的溫度和濕度，使室內(nèi)環(huán)境舒適。其次，做好短期周轉時實驗動物的飼養(yǎng)及生物安全保障，扎實貫徹實驗動物“3R”原則，以保證動物實驗教學結果的可靠性和可重復性［7］。另外，每個實驗室都配有一個急救箱，箱內(nèi)備有各種急救藥品和工具，如紗布、剪刀、鑷子、碘伏、云南白藥、創(chuàng)可貼等。一旦發(fā)生人員及動物被咬傷或抓傷，可緊急處理傷情。急救箱由實驗室管理員定期檢查補充所需物品。最后，要求學生實驗后第一時間將動物尸體放入專用冰柜，杜絕飼養(yǎng)公司回收實驗后家兔尸體，防范食品安全問題，并且和相關公司簽訂協(xié)議，無害化處理動物尸體。

3.3 培訓醫(yī)學生有關實驗室常規(guī)安全意識

有關實驗室安全常識方面，首先著重培訓學生消防安全相關知識。實驗室配有齊全的消防設施，包括滅火毯、滅火器等。設施的使用方法由實驗室技術人員在實驗室現(xiàn)場傳授。逃生通道標識明確，安全通道常年保持暢通狀態(tài)，緊急情況快速疏散圖在一樓有明確標牌。這些安全指示以及緊急疏散步梯通道的位置均列入安全培訓課程中。

近年來由于實驗教學快速發(fā)展，一個實驗內(nèi)容需要兩周時間才能完成相應的教學任務，實驗室大量的儀器設備處于高頻率的使用和運轉狀態(tài)，急需對新生進行實驗設施使用的安全培訓。例如：高壓蒸汽滅菌器的操作人員需持證上崗，高速離心機在操作時稍有不當就可能導致人員傷害，射線類設備如熒光顯微鏡和紫外透視儀等若操作不當均可能對人體有害。因此，本校實驗教學中心對學生常用的儀器設備進行了培訓，并在儀器旁標注了安全使用注意事項，避免學生因操作失誤導致安全事故［8］。

化學類試劑均有安全標識，但是新生并不理解標識圖有什么意義。根據(jù)此現(xiàn)象，針對化學品上的標識圖制備成PPT圖片，培訓新生識別化學品危險標識，使學生能夠看到標識就知道該化學品的危害程度。另外，根據(jù)化學試劑的不同特性，配備了存儲設施，如試劑存儲盒，將有揮發(fā)性及腐蝕性的化學品裝入專用試劑存儲盒以防滲漏和揮發(fā)，而化學品溢出處理箱用于緊急處理強酸強堿的泄漏，為學生后期從事創(chuàng)新性科研實驗時正確存儲化學試劑打下了基礎。

微生物安全問題是引發(fā)社會疫情的重要問題。我國根據(jù)實驗室處理對象的危害程度和采取的防護措施，采用國際標準，將實驗室生物安全防護水平分為四個等級，其中一、二級實驗室為基礎實驗室，三、四級實驗室為高等級生物安全實驗室［9］。醫(yī)學類高校學生實驗室一般為基礎實驗室，學生實驗所用菌種傳染性通常較低，致病性較弱，且實驗結束后即進行高壓滅菌處理。但是即便如此，實驗室也常年保存多種微生物菌種，若操作管理不當，仍會造成危害。尤其是現(xiàn)在，新型冠狀病毒在全球流行后，我國衛(wèi)生管理部門更加注重實驗室的安全管理。為了防范病原微生物外泄事件的發(fā)生，本校實驗教學中心建設了專業(yè)菌種庫，并實行雙人保管制度，切實做到從源頭管好菌種；并且在實驗中嚴格按規(guī)范操作，實驗后及時處理病原菌，把安全工作做扎實。同時，將整個管理和操作流程培訓到每個新生，使學生在開始實驗課前就已經(jīng)了解了生物安全性問題，從而防范了實驗生物安全問題導致的校園安全問題。

此外，對教學實驗室產(chǎn)生的垃圾進行分類處理［10］。醫(yī)療垃圾必須裝黃色垃圾袋；所有的玻璃制品必須放入事先準備好的容器中，貼好標簽注明重量，放置在指定的地方，由實驗室管理科定期清理。這些知識點均列入新生實驗室安全培訓課程中。

4 實驗動物及實驗室安全常識培訓的方式與成效

實驗動物安全使用培訓，采用制作PPT課件結合網(wǎng)絡短視頻等的形式進行授課。例如：本中心收集制作了家兔及大鼠小鼠捉拿、大鼠小鼠頸椎脫臼處死、家兔耳靜脈采血、大鼠尾靜脈注射等一系列短視頻播放給學生看，使學生在實驗學習前對實驗動物有了初步的認識。實驗室安全常識培訓，采用案例式教學和翻轉課堂方式進行授課。例如：讓學生在手機上搜索火災事故，并讓學生講解火災原因，實現(xiàn)翻轉式教學效果。這些教學方法使學生直觀地看到了實驗動物的基本特性，掌握使用實驗動物的正確方法，增加學生對實驗動物的愛護意識；同時增強學生對安全培訓課的興趣，提高學生防范安全事故和自我保護的能力［11］。

為達到教學目的，課后采用問卷星的形式進行在線考試。2020年共培訓新生1 061名，在線考試合格率達99.90%（僅1人未合格，后經(jīng)輔導亦達到合格），具體情況見表3。經(jīng)試卷分析發(fā)現(xiàn)，新生對微生物及危險化學品知識的錯誤率較高，分別為20.35%和14.89%，提示今后要加強這兩方面的培訓，以達到更好的培訓效果。

表3 2020級新生實驗動物及實驗室安全培訓考試情況Table3 Experimental animalsand laboratory safety training examination of the 2020 batch of freshmen

5 結束語

實驗動物及實驗室安全培訓是一件任重而道遠的工作，隨著醫(yī)學院校教學質(zhì)量的不斷提高，實驗室建設的不斷更新，進入實驗室的人員不斷增加，新的實驗教學項目陸續(xù)開設，實驗室安全問題和風險點也在不斷出現(xiàn)。未來的實驗室安全發(fā)展仍然面臨著很多問題，作為實驗室的管理者應對實驗室安全問題有足夠的認識［12］，時刻將實驗室安全問題作為工作中的重要部分而加以管理，并加強實驗室教師的培訓，調(diào)動實驗室工作人員的責任感，提升實驗室工作人員的整體素質(zhì)［13］。另外，實驗動物和實驗室安全培訓工作是一個動態(tài)的過程，需要在實施過程中不斷總結、更新和完善培訓內(nèi)容，以提高培訓效果，做到實驗動物管理可靠，實驗室安全制度執(zhí)行規(guī)范化和常態(tài)化，為實驗教學的順利開展提供可靠保障。