分子生物学实验教学中安全教育的探讨

刘如明+张菲菲

【摘要】分子生物学实验是生物、医药等学科领域应用最为广泛的实验技术之一，其实施过程中常会接触到有毒有害物质，如何保护初学者的安全是该实验教学顺利进行和开展的首要保障。本文介绍了分子生物学实验操作过程中常遇的危害及防护措施，并对该实验教学中如何加强安全教育进行了探讨，为进一步完善高校和科研院所分子生物学实验室安全教育提供参考。

【关键词】分子生物学实验；安全教育；防护措施

【基金项目】贵州省科技合作计划项目（黔科合LH字[2015]7518号）；贵州省教育厅招标项目（黔教合KY字（2015）362号）；贵州省中医药管理局中医药、民族医药科学技术研究课题（Qzyy-2014-073）；遵义市科技支撑计划项目（遵市科合社字（2014）97号）；遵义市红花岗区科学技术项目（遵红科合社字（2014）12号）；贵州省普通高等学校微生物资源及药物开发特色重点实验室开放基金（2014-004）；遵义医学院附属医院博士启动基金（院字[2014]6号）。

【Abstract】Molecular biology experiment is one of the most widely used experimental technologies in biological and medical field，and its implementation may come into contact with toxic or harmful substances.Safety education of molecular biology Experiment is a fundamental insurance for carrying out and developing experiment teaching.This article introduced the hazards and protective measures in the molecular biology experiment operation process，and discussed how to strengthen safety education in the experimental teaching，and expected to provide the references for improving the safety education of molecular biology laboratory in colleges and universities.

【Keywords】molecular biology experiment；safety education；protective measures；explore

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）28-0032-02

一、引言

随着生物、医药等学科的快速发展，越来越多的高校和科研机构开展了分子生物学方面的实验研究并设立了实验室。分子生物学作为一门强调实验技术和技能的学科，以大量实验为基础，是学习、体验和探索生命变化本质的重要途径。与化学实验相比，尽管分子生物学实验会涉及种类繁多的有毒有害的生化试剂，但一般不会使用易燃、易爆和强腐蚀性试剂。这一特点使得操作者常常忽视实验过程中对自身安全的保护。因此，在分子生物学实验教学中开展安全教育有其自身的特殊性和必要性，分子生物学实验室应建立严格的安全管理制度和良好的危险防范措施，切实保障实验者的人身安全以及实验教学工作的顺利实施[1-2]。然而，许多单位在分子生物学实验室建设及教学过程中，常常只关注贵重仪器设备的购置，安全教育往往流于形式而不受重视，分子生物学实验室安全问题已经迫切地摆在人们面前。本文结合具体情况，首先介绍了分子生物学实验操作过程中常遇的危害，并对应如何进行防护给出相应的建议；进而对如何加强分子生物学实验教学中的安全教育进行了探讨，以期为完善高校和科研院所分子生物学实验室安全教育提供参考。

二、分子生物学实验中的安全问题及对策

1.实验室电、气、水、火的安全使用

作为实验学科，分子生物学实验涉及仪器设备较多，如PCR仪、高速离心机、凝胶成像系统、电转仪等，首先应保证实验仪器的用电安全。仪器连线必须使用带接地的三根线的护套线，仪器也应有良好的接地，提高使用的稳定性和安全系数；贵重仪器最好安装断电保护装置，以免突然断电损坏设备。当仪器出现故障，应切断电源，立即向实验室负责人报告，并通知专业维修人员进行维修。实验室设立之初应进行严格规划，不得私自对墙电进行改造和维修，如需进行必须请专业人员操作。定期对线路进行检查并及时进行维修和更换。分子生物学实验还经常使用二氧化碳和氮气等气体钢瓶，搬运或转动这些钢瓶时，不得用手执着开关阀移动。减压器的选择应与钢瓶种类相符，开启时，先开总阀，再开减压阀；关闭时，也应先关总阀，再关减压阀。钢瓶内的气体一般不可用尽，惰性气体应剩余0.05 MPa以上的压力，可燃气体应剩余0.2 MPa以上的压力，氢气应剩余2.0 MPa以上的压力。气体钢瓶保存时尽量远离热源，避免震动和暴晒。实验室的水和火的安全防范也很重要，要经常检查，严格执行，并且要熟练使用各类型灭火器及了解其使用范围。

2.化学试剂的安全使用

分子生物学实验用到的有害生化试剂主要涉及有毒、腐蝕性和强氧化性等几类，下面将选取最常见的几种进行逐一介绍[3]。溴化乙锭（EB）作为强诱变剂，具有遗传性危害，可以通过皮肤吸收，因此，应避免一切与EB的直接接触，将其安全密封并存放于干燥避光处。Trizol是提取RNA的一种重要试剂，操作时一定要在通风橱中进行，如与皮肤接触，应立即用大量去污剂和水冲洗，废液埋入地下。氯仿是易挥发的有机溶剂，具有神经毒性和强烈的刺激作用和腐蚀性，常用于DNA和RNA的提取，操作时应带手套并在通风橱中进行，废液收集后埋入地下。二乙基焦碳酸酯（DEPC）是RNA酶的强抑制剂，具有潜在致癌作用，操作时应戴口罩并在通风橱中进行，如与皮肤接触，立即用水冲洗，废液可通过废液道排泄。丙烯酰胺作为电泳支持物，具有神经毒性，操作时戴手套并在通风橱中进行，聚合后丙烯酰胺凝胶无毒，可随普通垃圾一同扔掉。二甲亚砜（DMSO）常用作细胞冻存液，与皮肤接触后可用大量水冲洗或用1%稀氨水洗涤。十二烷基硫酸钠（SDS）可伤害眼睛，操作时应戴手套和护目镜，不要吸入其粉末。TEMED具有强神经毒性，应防止误吸，操作速度要快，密封保存。二硫苏糖醇（DTT）具有强还原性，气味难闻，操作时应戴手套和护目镜，在通风橱中进行。苯甲基磺酰氟（PMSF）是具有强毒性的胆碱酯酶抑制剂，对呼吸道粘膜、眼睛和皮肤破坏性很强，操作时应戴手套和护目镜，并始终在通风橱中进行，如与皮肤接触，立即用大量水冲洗。Triton X-100可引起眼睛刺激和灼伤，操作时应佩戴手套和护目镜。过硫酸铵对粘膜和上呼吸道组织、眼睛和皮肤都有极大危害，操作时应佩戴手套和护目镜并在通风橱中进行，操作完成彻底洗手。叠氮钠能够阻挡细胞色素电子运送系统，吉姆萨染料对眼睛、皮肤都具极强毒性，二者操作也应佩戴手套和护目镜，并在通风橱中进行，避免吸入粉末。

3.生物安全及防护

实验室安全管理中人们通常多关注有毒有害生化试剂和水、电等安全，往往忽视生物安全的管理。虽然大多实验室并不使用高致病性病原微生物，但还是存在很多实验室微生物感染的事例。高致病性病原微生物主要指来源于动物的、《动物病原微生物分类名录》中规定的第一类、第二类病原微生物。实验室工作人员应经专项培训，并配备个人防护（下转218页）（上接32页）装备；实验室还应根据生物安全级别，配备相应生物安全柜等设备和提升实验室防护级别。实验室构建的逆转录病毒载体等须明确其生物安全级别，并对供体生物特性、性质及受体生物特性和环境特性进行评估。生物表达系统应使用符合标准的可安全使用的载体和宿主细胞。基因产物是否具有潜在药理活性也必须考虑，实验中用到的材料也可能携带致病源，操作完成后要及时妥善处理，防止基因飘移扩散对生态环境造成潜在危害[4-5]。

4.紫外线辐射和放射性物质的危害及防护

紫外线辐射具有致突变、致癌、干扰DNA、RNA和蛋白质合成等作用，长时间暴露在紫外线下，会对人眼睛、皮肤和免疫系统等造成伤害。实验室中常用的紫外光源主要包括紫外灯、紫外透射仪和凝胶成像系统。在紫外光下操作应佩戴预防手套和具有紫外线防护功能的护目镜或防护面罩，并避免暴露皮肤[6]。紫外照射消毒后，应用强风吹扫后再开始工作，避免空气中富集的臭氧对人体产生伤害。放射性物质的使用应遵循“辐射正当化、防护最优化、剂量限额化”的三原则。使用后的放射性废物需采用放置法处理，转运过程中的包装容器的强度、屏蔽防护、密封系统和包装标识等均需严格按照规定执行。

5.实验废弃物的处理

分子生物学实验后产生的废弃物应分类后按如下方法处理。固体废弃物，如枪头、手套和口罩等应放入专用垃圾袋集中烧毁；可重复使用的玻璃器材等可以用朗索消毒片溶液浸泡（3片/1 L水，浸泡3小时以上），然后清洗，高压灭菌后使用。含菌的液体废弃物可直接煮沸30分钟后倒入下水道，切勿未处理直接倾倒。用过的移液器吸头可以放入10%次氯酸钠溶液浸泡24小时以上。含PCR产物、阳性样品或质粒的废液应用1 mol/L HCl浸泡至少6小时以上[7]。

三、分子生物学实验教学中的安全教育

1.安全培训和安全考试

分子生物学实验教学应实行安全教育和准入制度。学生进入实验室之前，应对其进行严格的安全培训，包括各类实验仪器的规范使用、生化试剂的安全使用和防护、实验室生物安全手册、突发事件和紧急情况的应对与处理、消防安全和逃生能力、以及实验室各项规章制度的培训等。培训结束后，必须进行安全规范的考试，考试通过后才具备进入实验室的资格。另外，还需定期举办安全知识培训和各项安全演练，以及仪器设备和生化试剂的使用规范，提高师生的安全防范意识[8]。

2.建立安全管理制度并定期安全检查

实验室应建立完善的安全管理制度，如仪器使用登记和责任人负责制度、安全员排班制度、实验室进出登记制度、药品取用登记制度等，使仪器、药品、水电等具体安全事项责任到人。还可设立奖惩制度，对学生进行约束，调动其积极性。实验室每隔一定时间可以进行安全检查和不定期抽查，一旦发现安全隐患或操作不规范的地方要及时纠正，排除隐患[9-10]。

3.硬件安全设施的投入及安全意识的建立

加大实验室硬件安全设施的投入，如灭火器等一定要充足、到位。洗眼器、紧急冲淋系统、护眼镜和防护服等应为实验室必备设备，各个楼层还需配备急救包等，通风橱的安装和使用必须到位，避免师生暴露在有毒有害气体环境中。另外，应加强安全理论学习，可以开设专门的《分子生物学实验安全》课程，使师生提高安全防范意识，牢固树立“安全第一”的思想[11]。

四、结束语

综上所述，分子生物学实验中的安全教育是保证其顺利进行的前提，也是维护实验室安全和稳定的关键。针对分子生物学实验自身的特点，应制定完善、切实可行的安全管理制度，并严格执行，为广大师生营造一个安全、和谐的实验环境，保障科研工作和实验教学的顺利进行。

参考文献：

[1]杨泽丽.加强实验室安全管理创造良好实验环境[J].实验室科学，2008，（3）：162-163

[2]何国梅.化学实验教学中安全教育的探讨[J].实验科学与技术，2011，9（3）：182-184

[3]梁宏伟，王玉兵，陈发菊.浅谈分子生物学实验室安全管理及研究生的作用[J].中国电力教育，2012，（7）：92-93

[4]世紀卫生组织.实验室生物安全手册（第二版）[M].北京：人民卫生出版社，2004：73

[5]李勇.实验室生物安全[M].北京：军事医学科学出版社，2009

[6]杜秀芳，杜玉民，刘伟娜.化学实验室有毒无机废液的处理[J].实验室科学，2007，（2）：176-178

[7]何积秀，张建英，倪吾钟，等.高校实验室废弃物污染的现状及防治措施[J].实验技术与管理，2008，25（9）：160-162

[8]赵文武，李桂桃.高校实验室安全现状分析与管理对策研究[J].中国安全科学学报，2003，13（3）：27-29

[9]潘勋，谢玉荣.提高认识加强生物学实验室安全管理[J].北京教育，2004，（2）：21-22

[10]王竹林，刘曙东.实验室环境管理体系建设[J].实验科学与技术，2007，5（6）：139-141

[11]徐静，阎斌伦，李晓英.高校生物实验室安全问题初探[J].实验室科学，2009，（6）：168-169

通讯作者：刘如明（1982-），男，河北邯郸人，遵义医学院附属医院医药生物技术研究所，博士，实验师，研究方向：干细胞与微生物药学；张菲菲（1982-），女，河北张家口人，遵义医学院附属医院整形烧伤外科，硕士，助理实验师，研究方向：干细胞与创面修复。