医学高校科研实验室的生物安全管理▲
2021-12-24梁冰玉刘洁农清清梁浩
梁冰玉 刘洁 农清清 梁浩
1 广西医科大学公共卫生学院,2 广西医科大学生命科学院,3 广西艾滋病防治研究重点实验室,南宁市 530021
【提要】 实验室的生物安全与医学高校的发展息息相关。本文从实验室管理制度、生物安全培训、生物安全意识培养和软硬件设施建设等方面总结了医学科研实验室生物安全管理和教育的情况与经验,旨为提高医学高校生生物安全管理水平、提高师生的生物安全意识和相关知识水平,有效预防和减少生物安全事故的发生。
医学高校科研实验室是开展生物医学相关研究、实验教学、培养研究生、促进学科建设的重要场所,也是提升实验教学水平和培养应用型人才的关键所在。医学高校科研实验室具有实验面积小、实验种类多、标本致病性不确定、人员(学生)流动性大等特点,加强其安全管理尤为重要。实验室生物安全是指从事病原微生物实验活动的实验室,要避免危险生物因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩散并造成危害,是安全生产的重要组成部分,是高校实验室正常运行的基本保证[1-2]。随着我校科研实力的不断提升,近几年我校获得的科研项目越来越多,研究生的招生规模也越来越大,科研实验室面临着人均实验室面积小、设备使用频繁、设备维修率高、生物垃圾产出量大等问题。笔者长期在医学高校科研实验室工作,有多年的工作经验和积累,为做好实验室安全建设,防患于未然,从以下几点就如何加强医学高校科研实验室的生物安全的建设谈谈自己的看法。
1 医学高校科研实验室面临的生物安全问题
2019年12月,新型冠状病毒肺炎在我国的暴发,暴露了我国在公共卫生应急管理体系方面的短板与不足,在此情况下习总书记提出,要把生物安全纳入国家安全体系,尽快推动出台生物安全法[3]。因此,实验室的生物安全管理越来越受到高校的重视,生物安全问题已经成为高等学校实验室安全管理的重要内容之一[4]。然而,近几年来,高校科研实验室的生物安全现状令人担忧,安全事故屡见报道,如复旦大学的投毒事件,南京工业大学的实验室爆炸事件,武汉某大学实验室制毒案,中国疾病预防控制中心的SARS病毒泄露事件等均在社会引起了不良的反响。实际上,绝大多数的生物安全事件发生的根本原因是由于工作人员缺乏生物安全意识和疏于管理[5]。
导致多起高校科研实验室发生安全事故的主要原因在于:(1)学生的生物安全意识不高;(2)实验室生物安全管理体系不完善;(3)学生和老师的生物安全培训和考核不到位;(4)生物安全硬件设施和设备不完善;(5)实验室标准操作程序未建立等。此外,在医学高校,学生在科研实验室做科研,往往存在人员流动性较大、实验技能不熟练、实验环境不熟悉等问题。为了预防和减少生物安全意外事故的发生,高校科研实验室的生物安全管理必须加强,要从管理制度、生物安全知识培训和仪器设备管理三方面入手。
2 加强医学高校科研实验室的生物安全管理
2.1 制定病原微生物生物安全管理制度
2.1.1 国际和我国相关的法律法规和标准 为了指导实验室生物安全管理,减少实验室事故的发生,1983年世界卫生组织(WHO)出版了《实验室生物安全手册》,帮助各个国家制定微生物学操作规范,确保微生物资源的安全,确保临床、科学研究和流行病学等各项工作的顺利开展。欧洲经济共同体(EEC)委员会(指令93/88)把微生物危险等级分为了四类,并明确了从事病原微生物研究工作人员的预防免疫要求。美国出版了《微生物和生物医学实验室生物安全手册》,最早提出了把病原微生物和实验室活动分为四级的概念。WHO和美国的上述两则手册现已成为国际公认的实验室安全管理标准。我国于2004年颁布了《病原微生物实验室安全管理条例》和《中华人民共和国传染病防治法》,随后又连续颁布了《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》《实验室生物安全通用要求》《生物安全实验室建设技术规范》等生物安全实验室法规化管理体系[6-7]。
2.1.2 制定实验室生物安全管理文件 为规范实验室的管理,各个高校需要制定相应的管理文件。我校的生物安全管理文件主要有《广西医科大学实验室安全管理办法》《广西医科大学关于高致病性病原微生物研究实验室生物安全管理暂行规定》《广西医科大学实验室安全定期检查制度》《广西医科大学危险化学品及易制毒化学品管理规定》等。这些文件主要参考了《病原微生物实验室生物安全管理条例》(国务院令第424号)、《人间传染的病原微生物目录》(卫科教发[2006]15号)、《动物病原微生物分类名录》(农业部令第53号)等。此外,根据《人间传染的病原微生物菌(毒)种保藏机构管理办法》[8],我校还设立了专门的生物标本库,制定了实验室菌(毒)种、生物样本安全保管和档案管理制度。所有菌毒种都使用专门的冰箱或液氮罐保存,实行双人双锁管理。样本的管理采用“样本库管理系统”,实时记录菌毒种的名称、编号、来源、保存量,采样/分离日期、鉴定人、传代记录等内容。
我校各个学院或重点实验室的科研实验室根据学校制定的规章制度,以及实验室的研究方向、研究内容和学生数量等,对实验室管理人员进行了分工,同时明确实验室主任是实验室的负责人,实验室副主任是实验室安全责任人,并制定了实验室负责人和安全责任人的工作职责。每个二级学院的中心实验室都有明确的实验室规章制度、生物安全管理体系文件、实验室管理制度、大型仪器操作规程、常规实验操作标准规程、实验室安全管理办法及应急预案等六大类规章制度。生物安全管理体系文件包括实验室安全管理手册、生物安全管理程序文件、安全手册、标准操作规程和记录。所有的生物安全制度、操作规程都需要挂在实验室明显位置墙上以便人人能熟悉。以我校生物安全三级实验室的生物安全管理体系文件为例,共有生物安全手册1份、程序文件26项、作业指导书44项、记录表格88项、风险评估报告5项,共100万字。
2.1.3 成立生物安全管理委员会 随着非典、埃博拉、新型冠状病毒肺炎等传染病疫情的暴发以及我国医学科学的飞速发展,我国各大高校的生物安全意识逐渐提高,并成立了生物安全管理委员会。生物安全管理委员会的主要职责是组织、制定、审核实验室生物安全管理的规章制度,审核与完善菌毒种、实验动物和废弃物处理的操作指导书,制定应急处理措施,评估和监管生物风险物质,组织开展实验室生物安全知识培训和考核等。随着我校开展的科研项目种类的增多、数量的提高,我校成立了生物安全委员会,法人代表为主任委员;科研处为生物安全负责部门,科研处长为生物安全委员会办公室主任,每年定期召开生物安全管理会议,每年为本校所有拟使用实验室的科研项目做风险评估,生物安全风险评估符合要求的项目才给予批准使用。生物安全实验室负责人为所在二级学院业务副院长或各个重点实验室的主任,每个二级学院或重点实验室要有专门的实验人员负责实验室的生物安全管理,实验人员可由使用实验室的各课程教师或实验项目的负责人担任,同时设立专门的实验室的生物安全监督员。责任层层落实,责任到人,明确部门负责人和科室负责人的职责分工。
2.2 加强师生员工的生物安全教育、培训和考核,提高生物安全意识
2.2.1 加强实验室人员的培训和生物安全演练 安全教育与培训是保证实验室和人员安全的基础,是提高实验人员安全意识和自我保护能力的主要方法。我国部分高校没有建立完善的生物安全培训体系,实验人员缺乏生物安全知识,易引发生物安全事故[9]。我校实验管理人员、实验项目负责人、申请进入实验室的研究生和本科生必须参加由我校统一组织的病原微生物安全培训,经考核取得生物安全上岗培训证书后才可进入实验室从事相关工作。所有申请进入实验室做实验的学生和老师都需要签订《实验室生物安全责任书》和《生物安全管理制度承诺书》。
此外,实验室要定期开展生物安全应急演练,演练的内容包括:(1)意外针刺伤,刀伤和擦伤;(2)疑似高致病性病菌意外溢洒;(3)吸入危害性气体或气溶胶;(4)实验动物咬伤;(5)实验液体标本溅到眼睛。通过生物安全演练,让师生掌握生物安全防护措施和处理生物安全事故的方法,加强生物安全意识[10]。
2.2.2 强化生物安全考核管理 除了生物安全培训和演练之外。生物安全管理委员会定期对各个实验室的实验管理人员、实验项目负责人进行生物安全考核,考核合格才可以上岗。各个实验室管理人员和项目负责人需要对在该实验室从事科学研究的老师、研究生进行定期考核,考核的主要内容包括:(1)仪器操作是否规范;(2)实验习惯是否存在生物安全风险;(3)实验材料的选择是否正确;(4)实验标本的处理是否恰当;(5)生物安全意识和团队协作能力;(6)意外生物安全事故的应急处置能力。此外,要定期对病原微生物实验室进行生物安全测试,保证实验室生物安全达标。
2.2.3 开展生物安全系列讲座,增强学生生物安全意识 我校每年招收的学术型研究生约700多名,大部分研究生需要进入病原微生物实验室完成毕业课题。为减少生物安全事故的发生、培养学生良好的生物安全意识,养成良好的生物安全习惯,我校定期开设《实验室安全教育》系列讲座[11],内容包括病原微生物的分类、防护设施设备的选择、如何避免发生生物安全事件等。邀请学生亲身体验各种防护设施设备的防护效果,示范不同生物安全柜级别对人体和样本的保护作用,让学生亲身体验防护服的正确穿戴。
2.3 加大生物安全防护设施和设备的建设和投入
2.3.1 加大实验室安全软、硬件的投入 考虑到绝大部分的病原微生物需要在二级生物安全实验室内操作,我校九个二级学院和八个重点实验室均建立了标准化的生物安全水平二级(BSL-2)实验室。每个生物安全二级实验室都有完整的生物安全管理体系,有专门负责生物安全管理的专职人员。生物安全二级实验室拥有生物安全柜、高压消毒灭菌器、紧急淋浴、洗眼器等防护设备、设施;配备有生物安全个人防护装备如护目镜、帽子、口罩、手套、鞋套、防护服等。实验室区域配有应急灯、消防器材、紧急出口标识、逃生示意图等安全设施。要求所有的学生和老师均按照二级生物安全等级的要求在生物安全二级实验室进行试验操作,以降低暴露于感染性气溶胶的概率[12]。
为了保障实验室的正常运转和实验人员的人身安全,我校后勤工作人员在每个实验室楼层的醒目位置配备有消防装置、灭火器、消防栓等消防设施,各个实验室配备有灭火毯、沙箱等小型消防设备。对易燃易爆、酸碱、放射性同位素等化学用品,实验室还专门配备了易燃易爆柜、酸碱柜、放射性同位素收纳箱等,实行独立房间单独存放,双人双锁管理,以保证化学用品的存放安全。
2.3.2 加强科研实验室仪器的安全管理 (1)实行仪器设备使用登记制度。对实验过程中使用的仪器设施设备,如-80℃超低温冰箱、液氮罐、高压蒸汽灭菌器、生物安全柜、显微镜等要填写使用记录,或通过实验室管理系统刷卡或扫码使用,完整记录使用人员姓名、学号、使用时间等相关信息。实验室管理人员每周检查设备登记情况,实验项目负责人每月抽查研究生的登记情况。违反使用登记制度的研究生将被警告,严重者将被列入黑名单不能再申请进入实验室从事科研活动。通过实名登记和处罚,以增强使用者对仪器的规范使用意识,及早发现损坏的仪器设备、及时维修。(2)制定仪器设备标准操作规程(SOP)。研究生在进入实验室前,实验室管理人员需要对其分组进行仪器设备使用的培训,逐个考核,培训合格并能独立操作设备后,方可以进入实验室进行科研活动。实验室管理人员要为每台设备建立标准的操作规程,在其附近张贴标准操作规程和注意事项。(3)定期维护高危实验设备。实验室管理人员对于高压灭菌器、离心机、生物安全柜、烘箱、培养箱、冰箱等设备要定期进行检查、维护和消毒。例如,对高压灭菌器要定期检查设备是否漏水,电源线是否老化,灭菌效果是否达标;对离心机要检查离心转子是否有足够的润滑剂,适配器是否有破裂的玻璃或塑料残留等;对生物安全柜要检测其排风量是否达标、滤膜是否需要更换,并对柜体和台面进行消毒。定期检测维护,及时发现问题,及时请工程师维修。
3 小 结
医学高校实验室是人才培养的重要场所,是激发学生创新意识、培养学生创新能力,提高学生综合素质的基地。生物安全是医学高校实验室管理的重要内容,与师生的生命安全息息相关。从法律法规、管理体系、人员培训考核、生物安全意识、防护装备建设、定期维护等多个方面入手,全方位加强实验室生物安全管理,才能有效预防和减少生物安全事故的发生。