生物安全实验室的个人防护

生物安全实验室的个人防护（一）个人防护1.个人防护装备概念l个人防护装备（personalprotectiveequipment，PPE）是指为防止或减少外来伤害，保护人身安全和健康的装置。l个人防护装备可以涉及众多领域，如：军人防护装备、劳动防护装备、卫生防护装备、抢险救援防护装备、航空救生装备等。l生物安全实验室个人防护装备是指设立物理屏障防止实验室工作人员受到工作场所中物理、化学和生物等有害因子伤害的各种器材和用品。个人防护装备使用中应注意的事项：（1）正确的配备、科学规范的使用。（2）不能代替规范合格的实验室工程，不能没有严格的行政管理，也不能缺乏熟练的工作技能。2.个人防护装备的实施（1）管理人员：提供装备、指导或培训正确使用、发现新的危险因素及时报告并及时调整、确保缺损装备的及时更换。（2）实验人员：参加必要培训、按要求正确使用装备、出现损坏或异常情况及时报告管理人员。（3）生物安全办公室：对实验场所的危险性进行评估，决定是否使用个人防护装备，保存危险性评估资料。向管理人员提供有关装备的使用、保管、清洁等方面的培训及相关技术指导。（二）个人防护装备的种类和使用原则：l个人防护装备涉及防护部位主要包括：眼睛、头面部、躯体、手足、耳（听力）及呼吸道。（1）眼睛防护装备：l所有易发生潜在眼睛损伤，包括物理、化学、生物等因素引起的损伤，或有潜在粘膜吸附危险时，必须采取眼睛防护措施。l除操作者外临时进入实验室人员也应采取相同防护措施。实验室在提供具体器材的基础上还应配备洗冲眼装置。a.安全镜和护目镜l安全镜和护目镜均可保护眼睛免受含病原体的血液、飞沫或其他液体溅入眼内或透过其粘膜进入人体。没有侧翼的护目镜只能提供正面的保护，而配有侧翼的安全镜由于能紧贴面部皮肤能更好防止从多方面的溅液。l实验人员如不需要使用矫正的透镜可直接佩戴塑料安全镜、护目镜，如需要使用矫正的透镜时，则应按配镜处方选择合适的安全框架。l实验室人员不应戴角膜接触镜（隐形眼镜）。因为如意外溅入眼睛液体时会反应性闭眼会使取出隐形眼镜片变得困难，造成严重后果；实验过程中一些水汽会渗入镜片引起广泛刺激；镜片会阻碍眼泪洗除外来刺激物。b.洗眼装置l根据《实验室生物安全适用要求》（GB19489-2004）的规定，实验室尤其是BSL-2和BSL-3实验室应配置紧急洗眼装置。装置应装在明显并易于使用的位置，并保持水管的畅通。（2）头面部防护装备a.口罩l外科手术用口罩：Ø由三层纤维组成，可预防飞沫进入口鼻及保护部分面部免受实验物血液、体液等喷溅污染，适用于BSL-1和BSL-2实验室。此外，该型口罩单独使用不能对实验者提供呼吸保护，必要时应组合使用面罩。Ø佩戴方法：双手将口罩放置恰当位置，口罩中金属软条向上；头带分别系在头顶后和颈后；将金属条向内按压至紧贴鼻梁，完成佩戴时，口罩须覆盖鼻至下巴，紧贴面部。lN级口罩多用于操作经呼吸道传播的高致病性微生物感染实验，在BSL-2级以上实验室配备。ØN系列口罩可过滤0.3um或以上的微粒，效率可达95％（N95级）、99％（N99级）、99.99 ％（N100级）。Ø在有油性烟雾情况下应选择R95、R99、R100级口罩（R为抗油）或P95级、P99、P100级（P为防油）。ØN级口罩佩戴方法：•按面型选择适当的尺寸型号；拉松头带，金属软条向上，将手穿过头带戴上口罩；头带分别置于头顶后及项后；双手食指和中指由中央向两侧按压金属软条。•正压检查：以双手轻按口罩可以呼气，空气不应从口罩边缘泄漏。•负压检查：以双手轻按口罩，刻意吸气，口罩应会稍凹陷。lb.防护面罩Ø防护面罩可以保护实验室人员面部避免碰撞及感染性材料飞溅接触脸、眼、口鼻的危害。Ø防护面罩有时需要和护目镜、安全镜或口罩联合使用，以达到最佳防护效果。lc.防护帽Ø防护帽内由无纺布制成的一次性帽子可以保护实验室人员化学、生物危害物质飞溅至头部。实验室人员在操作时应佩戴防护帽、罩住全部头发。（3）呼吸防护装备Ø呼吸防护的有效装备为防护（毒）面具。主要由正压面罩、个人呼吸器和正压防护服三种。Ø防护面具中装有可更换的过滤器，保护佩戴者免受气体、蒸汽、颗粒及气溶胶的危害。Ø使用注意点：•根据危险度选择类型，根据测试选择符合面型适合度的型号，在专业人员指导下佩戴。a.正压面罩Ø正压面罩除对呼吸系统防护外，还可以提供眼睛、面部和头部防护。主要可分为头盔、安全帽正压式呼吸防护系统（瀑布式气流从上部进入为呼吸区域提供稳定气流，再经底部流出）、双管供气式呼吸防护系统（前置式、背置式、全面具、半面具）、电动式呼吸防护系统（电动式送风、防尘装置）。b.个人呼吸器Ø呼吸器在选择型号合适时，可以完全遮盖住口、鼻、下颌，由橡胶松紧带固定在头部，呼吸器内置有可交换的空气滤过装置，只有过滤后的空气方可被吸入。（4）手部防护装置a.手部的防护主要是佩戴手套。避免锐器刺伤、化学品毒害、辐射污染、感染性物质污染及实验动物的伤害。Ø手套的材质可有：乳胶、橡胶、聚睛类、聚氯乙烯类多种，特殊操作时使用不锈钢网孔手套（防止切割损伤）。Ø防护手套使用注意事项：•BSL1-2级实验室戴一副手套即可，BSL3-4级实验室应戴二副。一旦外层手套被污染时，应立即用消毒剂喷洒消毒后丢弃于高压灭菌带中，迅速更换外手套。手套应覆盖实验服袖口。Ø避免手套“触摸污染”。戴上手套开始实验后，应尽量避免取触摸与实验无关的物品。特别严禁触摸鼻、面部等。Ø脱掉手套应用一手提起另一手腕部处的手套边缘，将手套从手上脱下并将手套外表面翻转入内，用戴着手套的手拿住该手套。用脱去手套的手插入另一手套腕部内表面，脱下第二只手套，并使其内面向外，形成一个由二只手套形成的袋状物，丢弃在高压消毒袋中。lb.洗手Ø根据（GB19489-2004）要求，生物安全实验室必须具备洗手装置，并应以脚踏或红外来控制水流，以使肥皂和水清洁手部，洗手后可用酒精擦干（自动酒精擦手器）。（5）躯体防护装备l躯体防护装备主要包括实验服、隔离衣、连体衣、围裙及正压防护服。a.实验服l前面应完全可以扣住，多在BSL-1级实验室进行相应操作。 b.隔离衣l隔离衣多在BSL2-3级实验室使用。隔离衣应为长袖背开式，穿着时应保持领部和腕部扎紧。如遇衣袖稍短时应加戴一次套袖。实验时所带乳胶手套应完全遮盖住袖口。所作实验如有可能发生危险物（血液、培养液、感染性样本）喷溅到身上时，应在隔离衣外另加高领塑料保护围裙。c.连体衣、正压防护服l在BSL-4级实验室使用，适于涉及致死性生物危害或第一类生物危险因子的操作。如：埃博拉病毒。Ø这类防护服带有生命支持系统可提供超量清洁的供呼吸用的气体。防护服内气压相对于周围环境持续呈正压状态。Ø躯体防护服的使用注意事项：l清洁的防护服应放置在专用存放处，用过的防护服应放到带有标志的防泄漏消毒袋中。l有可能发生化学或生物物质喷溅时应外加围裙。l实验室内严禁着短装和裙装。l所有躯体防护装备均不得穿着离开实验室。（6）足部防护装备l主要是采取鞋套或靴套避免足部手化学、生物物质损害。鞋套应防水、防滑、方便步行动作。BSL3-4级实验室应着皮质或合成的不渗液体的专用鞋。室内禁穿凉鞋、拖鞋、机织物面鞋。（7）听力防护设备l长时间暴露于高强度的噪声可使听力下降甚至丧失。某些设备如超声粉碎器等可产生高分贝噪声或长时间持续一定低强度噪声都对实验者听力有影响。实验人员在必要时应佩戴听力保护器以保护听力。常用的听力保护器为御寒式防噪声耳罩和一次性泡沫材料防噪耳塞。（三）个体防护装备脱卸顺序Ø生物安全实验室工作人员应了解个体防护装备“污染”和“清洁”部位的概念。“污染”部位系指防护装备的外部前侧区域，而装备的内面和后侧相对清洁。Ø可在实验室内门口处或实验室前厅（BSL1-2级实验室）或离开主实验室在半污染区或缓冲间内脱卸下个人防护装备（BSL3-4级实验室）。在一般情况下脱卸顺序为：外层手套→面罩或护目镜→隔离衣→口罩、防护帽→鞋套→内层手套。五、医学微生物学标本的采集、运输和存放l标本（specimen）是医学生物学研究和实践不可缺少的对象。大多数标本中都可能含有微生物，特别是病原微生物。根据《中国医学微生物菌（毒）种管理办法》规定我国将医学微生物按其对人类的危害性、是否具备有效治疗和预防的手段分为四类。其中第一、二类为高致病性病原微生物。因此，微生物标本的采集（collection）、运输（deliveryortransportation）和存放（storage）等行为需要按照国内外相关的法律规定和管理规定按等级进行。（－）标本的采集1.标本采集的目的和原则l医学微生物研究和实践始于正确的标本采集。为了确保标本样品具有代表性，使病因诊断、流行病学调查、科学研究的结果准确可信，在采集标本过程中应遵循一些基本的原则。l无菌取材：用于微生物分离培养的标本在收集时应严格无菌操作，避免其他微生物污染。盛装标本的容器、保存液、培养基等应先行灭菌处理。l区别取材：明确取材的时机及部位，按疾病和病原体的特征、实验目的来决定采样时间，按不同病程、不同目的来选择采集标本的部位。l妥善处理：注意温度、药物、消毒剂、射线等因素的影响。l安全包装（见下）l标记清楚：在容器及清单上表明内容物名称、编号、来源、取样日期、检测目的、取样人、送检人和接收人的姓名、联系电话等。便于登记、查找、避免错误。l个人防护及生物安全：取标本应采取标本防范措施，严格标本外泄和丢失。 2.各种临床标本的采集方法l下呼吸道分泌物（痰液）应嘱患者早上起床后清水漱口，不要刷牙，从下呼吸道咳出的第一口痰，置于灭菌容器中，及时送检。标本中须防止食物或饮料的影响。l尿液：应取中段尿约3ml放置灭菌试管中立即送检。l粪便：将标本置于专用标本盒中，怀疑痢疾应取出粘液及血液处，怀疑伤寒时应发病2-3周时取标本。l眼、耳、鼻、喉分泌物：用棉拭子蘸取少量生理盐水，取可疑处分泌物，置棉拭子于无菌试管内，封口后及时送检。l浓液：用棉拭子先蘸取少量生理盐水，再蘸取浓液（尽量多取），将拭子置于消毒试管内封口后及时送检。l血液：怀疑菌血症或败血症的患者进行血培养时，尽量在未使用抗生素前采血，如已使用抗生素，应选择血中抗生素浓度最低时采血。如检查病原体特异性抗体（IgG）时应采取急性期和恢复期双份血液，以判断感染前后抗体效价的变化。l刺穿液：胸腹水、心包液、关节腔液、鞘膜积液等，严格灭菌操作抽取，注入含肝素抗凝的灭菌试管中，经充分摇动使肝素与穿刺液混合后再置入无菌培养瓶中送检。l胆汁：由专科医生以无菌方式取引流液3-5ml注入灭菌管。l脑脊液：无菌操作取3-5ml脑脊液，置无菌管保存送检，如做培养则置入灭菌血培养瓶内。l生殖器官标本：阴道、宫颈、前列腺等分泌物由医师采集收集于无菌试管内送检。如怀疑淋病奈氏菌感染应床旁接种并及时放入孵箱中培养。因为奈氏菌不耐热、不耐低温，室温条件也易死亡。l烧伤标本：以含有生理盐水的棉拭子直接采取多部位创面的浓汁或分泌物，置无菌试管中送检。l病毒标本：应在发病早期采集病毒标本，因早期病毒量多。病毒不耐热应即刻放入低温环境或直接接种培养。（二）标本的运送Ø标本的运送的要求是：保证标本的质量，避免标本外泄漏。运送的方式取决于需要运送的距离。Ø国际间标本主要采用航空方式。需要根据病原微生物菌（毒）种分类等级，按照世界卫生组织关于传染性物质和诊断性标本安全运输指导方针和国际民航组织《危险物品航空安全运输技术细则》等具体规定进行。Ø2006年我国开始支持执行《可感染人类的高致病性病原微生物菌（毒）种或标本运输管理规定》，在国内一般由经培训的专业人员直接护送送检。1.运输的容器l标本的容器需三层包装系统。由内到外分为主容器、辅助容器和外包装。l主容器必须防水、防漏。多采用密闭、带螺旋盖的塑料容器，应贴有内容物名称的标签。l辅助容器应为防水、防漏、结实、可封闭的塑料或金属瓶，并能经高压灭菌或化学消毒。以便定期消毒。与主容器间应有一定空间用以填充吸收性材料。l外包装外醒目位置应贴有相应生物危险标识，警告用语或提示用语，包装内应附检验申请单或标本信息单。2.运输的具体要求Ø根据国家规定，运输高致病性病原微生物标本时，必须向省级卫生管理部门提交相应申请材料，获得准运证书后，由专人专车运输。护送人员不少于2人，且经过专业培训，并采取了防护措施。运输车辆上应备有防护用品和消毒用品，如遇标本泄漏应及时采取防护、消毒等应急措施，同时向有关部门报告。运输单位需记录运送时间、运送地点、运送人等信息，以备卫生行政部门监督检查。Ø同一建筑物内的标本传递，可使用二层包装，即主容器和辅助容器，运送时将容器固定在一架子上，使标本容器保持直立状态。 3.标本运输注意事项：l及时运送。l必要防护措施。l相应条件提供：温度（多是低温，可用干冰、液氮等），运用介质（Hanks液、水解蛋白液及抑菌药物），厌氧条件等。l避免剧烈振动，防止溶血。l准确无误。（三）医学微生物学标本的保存与销毁1.标本保存的目的l以最适宜条件确保菌（毒）种存活、高分离率，且不发生变异以备研究使用。积累整理保存资料档案，便于查找、管理。临床标本原则上要及时送检、及时处理，不得保存。2.保存条件：l冷冻干燥是菌（毒）种保存的首选，保存期限可达数年以上。短期保存可采用耐低温密闭容器放置4℃或-20℃冰箱内。长期保存可放在冰冻管内置于-70℃冰箱或液氮中。3.标本保存的注意事项：l专人负责l保存的菌（毒）种或其他标本应有来源资料、实验资料、档案记录、出入库记录、保存相关记录。l高致病性微生物的保存单位必须获得国家相应机构的获准认可。菌（毒）种的保存必须由专库、专柜单独保存。并实行双人、双锁保管制，同时应具有防盗和监控系统。4.标本的销毁l要经实验室负责人批准并向上级单位负责人统一批准。l按照感染废弃物处理方法规定进行销毁，过程中应有人监督，并做销毁和监督记录。l高致病性微生物相关实验完成后应及时就地销毁样品。六、医学生物实验室的污染控制医学生物实验室的污染控制是确保实验室生物安全的重要措施之一。合理、有效的消毒与灭菌可以保证实验用品、实验环境以及污染废弃物达到生物安全。因此消毒和灭菌的基本知识和正确的实施方法对保证生物安全就显得十分重要。1.基本概念n消毒与灭菌是两个不同的概念，灭菌可以包括消毒，而消毒却不能代替灭菌。消毒多用于卫生防疫方面，灭菌主要用于医疗护理。（1）消毒（disinfection）：杀灭或消除传播载体上的病原微生物，使之达到无害化处理的物理或化学手段。根据针对有无已知传染源可分为疫源性消毒和预防性消毒。又可根据消毒时间的差异分为随时消毒和终末消毒。（2）灭菌（sterilization）：杀菌和/或去除传播载体上所有微生物，包括病原微生物、非病原微生物及细菌芽孢，使之达到灭菌程度的方法过程。经过灭菌的物品成为“无菌物品”。（3）消毒剂与灭菌剂l消毒剂（disinfectant）：用于杀死病原微生物的化学品或化学混合物。但不一定杀死其芽孢。消毒剂常用于非生物体或其表面。l灭菌剂（microbicide）：指能杀死一切微生物的化学品或化学混合物。该词可代替“生物杀灭剂(biocide)”和“化学杀菌剂(chemicalgermicide)。l杀芽孢剂（sporicide）：可杀死微生物和芽孢的化学品或化学混合剂。（4）无菌（asepsis）：指物体或局部环境中不存在活的微生物。防止外界微生物进入人体或污染物品或污染局部环境的操作技术成为灭菌操作，其主体行为就是灭菌。在微生物学实验、外科手术及许多医疗技术操作中都必须严格执行无菌操作。（5）抗菌剂（antimicrobial）：能够杀死微生物或抑制它们生长繁殖的制剂。如抗生素。 （6）防腐剂（antiseptic）：能够抑制微生物生长和繁殖但不一定足以杀灭微生物的物质。低浓度的消毒剂可以作为防腐剂使用。（7）清除污染（decontamination）：指去除和/或杀死微生物的过程，该词也适用于去除或中和有危害的化学品和放射性物质。2.消毒与灭菌的方法（1）物理消毒法n利用物理因子消除或杀灭病原微生物的方法称为物理消毒法。Ⅰ.热力消毒法n高温可以使微生物体内的蛋白质及酶类变性或凝固，从而丧失活性及相应的功能，进而使新陈代谢发生障碍，最终死亡。a.干热灭菌法n干热是指相对湿度在20％以下的高热。是通过空气和物体本身导热达到一定的温度后起到消毒或灭菌作用。Ø热空气加热（干烤）法：通常在烤箱的热空气中进行。烤箱启动后，加热后的空气在一定的空间不断对流，产生均一效应的热空气直接穿透物体。热空气灭菌适用于玻璃器皿、瓷制品、各种粉剂、软膏及明胶海绵等。Ø注意事项：烤箱内待灭菌物不宜过多，以便空气流动；灭菌时间应从达到要求温度时算起；灭菌后待温度下降至40℃以下，以防炸裂；灭菌途中不得打开烤箱；棉织品、塑料、橡胶不宜用此法。n红外线照射法：红外线又称热射线，为0.77－1000um的电磁波，在1-1000um波段具有良好的热效应。该波段电磁波在照射处可直接换成热能，不需要空气传导，故加热快。Ø注意事项：热效应只在照射局部区域表面产生，不易使物体的各面均匀加热：红外线辐射产生的热效应与照射的距离和表面颜色有关，光源越远热效应越差，黑色表面热效应最高，白色最低。n传导加热法：将导热性能良好的金属或玻璃小型器材与已加热至高温的热源接触，使其快速升温。利用此原理进行热浴法、金属传导加热箱或玻璃珠加热罐等进行灭菌或消毒。n强光加热法：利用可产生强光和高热的卤钨灯照射进行灭菌。只适用于金属、玻璃等耐热且导热快的物品灭菌。n烧灼法：一些耐高温的器械（金属、搪瓷等）在急用或无条件用其他方法消毒时可用此方法。将器械放在火焰上烧灼1-2分钟，也可在物品表面洒少量乙醇（95％），加热同时使乙醇燃烧，从点火燃烧至熄灭约1-2分钟。该法还可用于无菌操作时的瓶（管）口及瓶（管）盖的灭菌等。锐利的刀剪为保护刀锋不宜用烧灼法。n焚烧法：某些特殊感染，如破伤风、气性坏疽、绿脓杆菌等污染的医疗垃圾在焚烧炉内焚烧炭化灭菌。b.湿热灭菌法Ø湿热灭菌消毒法是目前最好的方法，广泛地应用于医疗卫生、工业生产以及家居生活。该法主要是由空气和水蒸气导热，传热快，穿透力强。n高压蒸气灭菌法：利用高压和高热释放的潜能进行灭菌。适用于耐高温、高压、不怕潮湿的物品。如手术敷料、器械、细菌培养基、药品等的灭菌。（潜能是指1克100℃的水蒸气变成1克100℃水时释放出2252.2焦耳的热量）l高压蒸气灭菌温度与时间的选择一般多采用下列组合：134℃，3min；126℃，10min；121℃，15-20min；115℃，25-30min。l高压灭菌器（锅）从结构上可以分二大类：Ø 下排式高压灭菌锅：蒸气在压力作用下进入灭菌器，由上而下置换较重的气体，使空气从排气阀排出，并通过增加锅内压力而提高温度进行杀菌。通常温度达121℃，15－20min即可杀死细菌芽孢，达到灭菌效果。该类型高压灭菌器内冷空气通常难以排除彻底，因此影响温度的提高。Ø预真空高压灭菌器：可预先将灭菌器内空气抽出形成真空，继而蒸气进入，并很容易增加压力使温度上升。通常可在134℃条件下3min完成灭菌工作。虽然灭菌效果好，但由于需抽真空，故不能用于液体的高压灭菌。l高压蒸气灭菌效果的监测：Ø工艺监测又称程序监测：通过灭菌器上的量器（压力表、温度表、计时表）、图表、指示针、报警器等来监测工作状态，能快速指出出现的故障，但不能确定待灭菌物品是否达到灭菌要求。Ø化学指示器监测：利用化学指示器材在一定温度与作用时间条件下变色或变形的特点，来判断是否达到灭菌所需参数。Ø生物指示器材监测：利用耐热的非致病性细菌芽孢作为指示剂，以测定热力灭菌的效果。如：嗜热脂肪杆菌芽孢对热的抗力较强，其热死亡时间与致病微生物中抗热力最强的肉毒梭菌芽孢相似。生物指示器材有芽孢悬液、芽孢菌片、芽孢与培养基混合等指示管。l高压灭菌器使用注意事项：应使用饱和蒸气，且其中不含有腐蚀性物质或其他化合物；待灭菌的无菌包不宜过大（小于50×30×30cm），包扎不宜过紧；布类物品应放在金属类物品上，避免有冷凝的水珠使布类受潮而影响蒸气进入布包中；高压灭菌液体结束时，应待温度下降到80℃以下才可打开高压灭菌器；高压灭菌手术包等无菌有效期以1周为宜。n煮沸法：l将水煮沸至100℃保持5-10min可杀灭细菌的繁殖体，保持1-3h可杀死芽孢。煮沸法适用于不怕潮湿而耐高温的金属、搪瓷、玻璃、橡胶等物质。l煮沸消毒灭菌时使用增效剂可提高灭菌效果。如：煮沸金属器械时加入2%碳酸氢钠，5min可达灭菌效果，同时还可去污防锈，保持锋利性。又如；对不耐100℃的物品在水中加入0.2%甲醛或0.01%升汞，80℃60min可灭菌。在选择增效剂时要考虑对物品的腐蚀性。l煮沸消毒要注意环境的气压，如在高原地区大气压低，沸点也会降低，故应延长消毒时间（每增加300m需延长2min）。l煮沸前应清洗待消毒物品，煮沸时应保持物品各面充分与水接触。玻璃、搪瓷物品应放入冷水、温水中开始煮沸，而金属、橡胶物品应水沸后放入。时间从水沸后开始计算，中途放入物品，应重新计算。消毒后及时取出物品，以保持无菌状态。水煮沸灭菌物品，“无菌”有效期不超过6h。n流通蒸气消毒法：l流通蒸气消毒又称常压蒸气消毒。即在1个大气压下，用100℃的水蒸气进行消毒。多用于食品消毒、食具消毒及不耐高热的物品消毒。该消毒法的作用时间是从水沸腾后有蒸气冒出后算起，维持时间同煮沸消毒法。l在消毒过程中，蒸气释放出大量潜能，使被消毒物品温度很快升高，同时蒸气在接触物品时凝结成水，在局部生成负压，有利于蒸气穿透到内部，又可释放潜能，最终达到消毒和灭菌效果。l对一些不适宜长时间流通蒸气消毒灭菌的物品。如含血清的培养基等可用间歇式流通蒸气灭菌法，即第一天消毒30min以杀死细菌繁殖体，室温放置一天，部分细菌芽孢变成繁殖体。第二天在消毒30min将新的繁殖体杀灭，再放置一天，待残留芽孢再成繁殖体。第三天再消毒一次，将其杀灭。n巴氏消毒法（pasteurization）是法国微生物学家巴斯德（louispasteur）为葡萄酒消毒时发明并用他的名字来命名的一种消毒方法。该方法的主要特点是在规定的时间内以不太高的温度对液体食品进行处理，即可达到消毒作用，又可保证食品的质量（营养成份）不受影响。但达不到灭菌的作用。l巴氏消毒法可分为低温法即60-65℃15-30min和高温法即70-80℃5-10min二种。 n血清和疫苗有时也用巴氏法消毒，通常是加热至56℃作用1小时，每天一次，连续三天。可使血清、疫苗长时间不变质。巴氏消毒法是乳品加工中一个重要环节，它可以消灭所有的致病菌、酵母、真菌和大部分其他细菌，虽达不到灭菌程度，但可保证乳制品的质量。II.过滤除菌l过滤除菌是利用直接截留、静电吸附、重力沉降等物理方法去除液体、固体或气体中微生物，使其达到无菌的要求。过滤除菌与灭菌的含义不同，灭菌是指用理化消毒因子将微生物体完全杀死，死亡的微生物可能仍悬浮于介质中，而过滤除菌是将微生物从悬浮介质中去除，但微生物不一定被杀死。l过滤除菌技术广泛用于生物制药业用水、液体固体药剂的灭菌处理，以及生物实验室和超净工作台等局部环境的空气净化。a.液体过滤除菌l药剂用水、医用注射水、生物培养剂、抗生素、血清及其制品等，不能用热力和化学法消毒，需使用微孔滤膜进行消毒、灭菌。微孔滤膜孔径应为0.22um以下，使用前先将滤膜正确地安装在滤器筛板状衬垫处，对滤器和滤膜进行压力蒸气灭菌（125℃），之后应在灭菌密闭系统中完成过滤消毒灭菌操作。过滤应在1.0-1.5kg/cm2压力条件下维持一定的流量，滤膜不可重复使用，丢弃前应作灭菌处理。b.固体物质过滤除菌n主要用于易溶固体物质的除菌。先将固体物质溶解到适应的溶剂中，经滤膜过滤除菌，收集滤液，再将滤液中的溶剂经蒸发，真空或冷冻干燥等方法去除。c.气体的过滤除菌n主要是对空气中的微生物和尘埃粒子的滤除，使空气得以净化。空气洁净设备在生物、医药领域中的应用主要是洁净工作台、洁净工作室和洁净手术室等。III.日光与紫外线照射消毒法a.紫外线的特征及杀菌作用n紫外线（UV）波长为100-380nm，位于X线和可见光之间，频率7.9×1014-3×1016HE，能量为3.26-12.4eV，主要来源于太阳、热物体、激发气体。光生物学按波长将紫外线分为：380-320nm（UVA）、320-290nm（UVB）、290-190nm（UVC）三段。其中UVC的光能量较高，对单细胞生物的杀伤能力较UVA、UVB强。其中240-280nm区段杀菌力最强，被设计为消毒用灯源的波长。n紫外线的杀菌原理为：在UV的照射下细胞的原子、分子发生振动，同时被激发产生一系列光谱吸收产物和氧化自由基。这些变化导致生物细胞内核酸发生突变。使核酸复制、转录受阻，进而影响蛋白质合成而导致细胞死亡。n紫外线可杀灭多种微生物，但不同种类的微生物对UV照射的敏感性不同，同一种微生物不同菌株对UV的敏感性也不同。b.紫外线灯管n紫外线灯管是一种低压汞石英灯，管内注入压强为0.4-0.6kPa的氩气和少量水银，管的二端为螺旋状钨丝电极。通电后氩气发生电离，继而冲击水银发生电离，发放紫外线。此外，空气中的氧气受紫外线照射后可产生臭氧（O3），臭氧在常温常压下分子结构不稳定，很快分解成氧气和原子氧，原子氧有很强的活性氧化作用，可使细菌蛋白质外壳变性，对细菌繁殖体、芽孢及病毒等均有杀伤作用。c.紫外线消毒应用n空气消毒（2-2.5W/m3，1h）、水消毒、血液制品消毒、物品的表面消毒。IV.辐射消毒n主要包括放射性同位素钴60、铯137辐射产生的γ射线，电子加速器产生的高能电子束及X射线。n 辐射灭菌具有穿透力强、不使物品升温、操作简便等特点。适用于：一次性医用塑料用品、生物制品、药品及不耐热物品，特别是密封包装后需长期保存的器材及移植、埋植的纺织品和人工器官等。注意放射防护。V.超声波消毒法n利用频率在20-200KHz的声波作用下使细胞发生机械性破裂及原生质的迅速游离，达到灭菌的目的。超声洗手器用于手的消毒及注射器的清洗及初步消毒。VI.微波消毒n微波为波长为0.001m-1m，频率为300-300000MHz高频电磁波。消毒常用频率为915MHz和2450MHz。杀菌原理为：一为热效应，所及之处产生分子剧烈运动，使温度升高。另一为综合效应，即电磁共振效应和场致力效应。n广泛用于食品、药品及手术器材消毒。微波对人人体有一定危害性，其热效应可损伤睾丸、眼睛晶体等，长时间接触还可致神经功能紊乱。VII.其他物理灭菌法a.低温n低温可以降低微生物新陈代谢抑制其生长。利用低温反复冻融可起到消毒灭菌作用。冷冻的细菌内部水分形成结晶，可损伤细胞的结构、破坏细胞质的胶质状态，并使其膨胀，导致细菌菌体崩解。b.高渗透压n高渗条件可造成微生物脱水，新陈代谢停止，通常以盐和糖造成高渗环境，抑制微生物繁殖，防止食物变质。盐水漱口一定程度上可抑制或杀灭口腔的一些细菌。c.干燥n干燥也可以造成高渗脱水环境。不同的微生物对干燥脱水具有不同的敏感性。如：脑膜炎奈瑟氏君、立克次体及感冒病毒等对干燥非常敏感；溶血链球菌在干燥条件下可生活25天；结核杆菌可存活数月；细菌芽孢、炭疽杆菌可存活多年。（2）化学消毒法n化学药物可渗透到细菌的体内，使菌体蛋白凝固变性，损害细胞膜结构，破坏生理功能，从而起到消毒灭菌作用。I.常见的化学消毒剂a.酚类消毒剂n低浓度时可破坏细胞膜上的脱氢酶和氧化酶，并改变膜的通透性；高浓度时可使蛋白凝固。对芽孢和病毒的消毒作用差。煤酚皂（来苏儿）是最常用的酚类消毒剂，对呼吸道有一定刺激作用。b.醇类消毒剂n醇类的分子量越大，消毒效果越好。但因丁醇几乎不溶于水，异丙醇的气味不佳，故乙醇为最常用的消毒剂。70%浓度消毒效果最好，该浓度即可使菌体蛋白凝固，又可继续向内部渗透。但与酚类消毒剂一样，即对芽孢和病毒效果差。c.表面活性剂消毒剂n表面活性剂具有亲水性基团和疏水性基团。疏水性基团可以和细菌胞膜的疏水区结合而破坏细胞膜。表面活性剂可分阴离子型、阳离子型和非离子型三种。阳离子型和阴离子型不可以同时使用，因可互相作用降低灭菌效果。n表面活性剂消毒剂对革兰氏阳性菌杀灭效果强，而对革兰氏阴性菌作用弱。n新洁尔灭、十二烷基硫酸钠及肥皂等都属表面活性剂消毒剂。d.氧化剂和卤素类消毒剂n主要作用机制是使细菌体内的酶蛋白发生氧化，酶失去活性。过氧化氢在水中可形成自由基而使酶蛋白氧化，酶蛋白遭到破坏。氯溶于水形成次氯酸和盐酸，次氯酸在酸性环境中释放出原子氧而发挥作用，同时氯离子也可与蛋白结合使蛋白变性。 n碘液中起杀菌作用的主要是碘元素本省。在酸性条件下，游离碘离子增多，杀菌作用强。碘离子可杀死细菌的繁殖体和芽孢常用于外科手术部位的消毒。e.烷化剂n烷化剂可与微生物体内的蛋白质、DNA、RNA发生非特异性烷基化作用，从而杀死各种微生物。如：甲醛、戊二醛等。II.常用的化学消毒方法：a.浸泡法：选用杀菌谱广、腐蚀性弱、水溶性消毒剂，将物品浸泡在其内。b.熏蒸法：通过加热或加入氧化剂，使氧化剂呈气态，在标准浓度和一定时间内对空气或大型仪器、设备进行消毒。l乳酸可对手术室、病房进行消毒（空气设备）。12ml乳酸加入等量水加热后蒸发可对100m2的空间进行消毒。密闭门窗，持续2小时，即可对空气和设备表面进行灭菌。l食醋（含5%醋酸）、甲醛、过氧乙酸的蒸气熏蒸都可到抑菌或灭菌作用。在流感、流脑流行期能起到很好作用。c.喷雾法：l借用普通喷雾器和气溶胶喷雾器，使消毒剂产生微粒气雾弥散在空间进行空气和物品表面的消毒。1%漂白粉澄清液、0.2%过氧乙酸等常作喷雾消毒，一定浓度下30min即可灭菌99.9%的细菌。ld.擦拭法：选用易溶于水，穿透力强消毒剂，擦拭物品表面。（3）生物消毒法n指利用动物、植物、微生物及其代谢产物杀灭环境中微生物的消毒方法。例如：在垃圾的消毒处理可以利用嗜热细胞增殖过程中产生的热量来杀灭其他微生物。n中华预防医学生物消毒学组及研究中心（2002年）将生物消毒作为一个新的学术领域和研究方向来进行探讨。3.消毒和灭菌效果的监测n为了正确进行灭菌与消毒并取得应有的效果，必须对灭菌和消毒的结果给予监测和结论。（1）微生物学检测法：n灭菌处理的结果监测最常用的是灭菌试验，即在灭菌后抽取一定样品进行培养，在规定条件下无细菌生长，判为合格。消毒效果监测以规定的自然菌存活情况作为判断依据。（2）生物指示器材监测法：主要通过对指示器材中带有的细菌存活情况来判断灭菌效果。a.细菌菌片（枯草杆菌、嗜热脂肪杆菌）b.自含式生物指示管（细菌生长产酸使PH指示剂变色）c.快读生物指示管（嗜热脂肪杆菌芽孢生长过程中产生荧光物质，死亡后消失）（3）化学指示器检测法：n该法为通过化学物质在灭菌过程受各种因子作用而发生的变化来测定有关参数是否达到要求，从而间接判断灭菌效果。通常是将对杀菌因子敏感并发生颜色变化的涂料（指示剂）印在纸或塑料膜上，与待灭菌物品处在同样的环境条件下进行灭菌处理。灭菌处理结束后观察指示剂颜色变化情况判断灭菌程度是否合格。n该类方法是以灭菌方法规定的参数值间接表达灭菌效果，其准确程度有一定局限性。（4）模拟包装监测法（5）程序监测法七、遗传修饰生物体的生物安全问题n重组DNA技术涉及组合不同来源的遗传信息来创造自然界从来没有过的生物体。我们称这种接受外源性基因或被人为去掉固有基因的生物体为遗传修饰生物体（geneticallymodifiedorganisms，GMOs）从一开始分子生物学家们就担心这些被进行了遗传信息修饰的生物体会具有不可预测的不良性状，一旦从实验室逸出将会带来生物学危害。这种担心在1975年美国加州福尼亚州阿西洛马（Asilomar）市召开的科学会议上成为焦点。Asilomar 会议是世界上第一次正式提出转基因生物安全性的会议，标志着人类开始关注遗传修饰生物体的安全性问题。在那次会议上经充分讨论提出了第一个重组DNA技术指南。接下来至今为止的研究经验证明，在进行适当的危险性评估并采用了适当的安全措施后，可以安全地进行遗传工程（基因工程）操作。对遗传修饰生物体的危险性评估：1.插入基因（供体生物）所直接引起的危害n当插入的外源性基因表达产物为毒素、细胞因子、基因表达调节剂、变态反应原或插入序列为致瘤基因序列、抗药基因序列时，必须对可能引起的生物学行为、药理学活性的改变进行评估。2.受体性状改变引起的危害（1）感染性或致病性是否增高（2）外源性基因是否含有致病决定簇，是否可使GMOs产生致病性（3）所致疾病是否可以治疗（4）受体对抗生素或其他形式治疗敏感性是否会因遗传修饰而发生改变（5）GMOs在必要时是否能完全被杀灭掉3.受体为植物或动物时可能会带来的负面影响第二章医用化学实验室安全防护n在医学和药学科研中无处不存在化学试剂，在实验室中发生的化学安全相关的事故也相当常见。归纳起来主要为燃烧、爆炸、创伤、中毒以及电器设备灾害等。因此化学实验室的安全防护和相关规定是医学研究安全防护的重要组成部分。一、危险化学品的种类与危险性（一）根据中华人民共和国国务院第344号令《危险化学品安全管理条例》将危险化学品分为八大类。国家生产安全局的定义为：1.爆炸品：指在外界作用下（如受热、摩擦、撞击等）能发生剧烈的化学反应，瞬间产生大量气体和热量，使周围的压力急剧上升，发生爆炸，对周围环境、设备、人员造成破坏和伤害的物品。2.压缩气体和液化气体：指压缩的或加压变成液态的气体。这类物品当受阻、撞击或强烈震动时，容器内压力急剧增大，致使容器破裂，物质泄露爆炸。3.易燃液体：指在常温下易挥发，其蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物的液体。4.易燃性固体：指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃，迅速燃烧，能散发有毒烟雾或有毒气体的固体。5.自燃物品和遇湿易燃物品：自燃物品指自燃点低，在空气中易于发生氧化反应放出热量，而自行燃烧的物品。遇湿易燃物品指遇水或受潮时，发生剧烈反应，放出大量易燃气体和热量的物品，有的不需明火就能燃烧或爆炸。6.氧化剂和有机过氧化物：氧化剂指具有强氧化性，易分解放出氧和热量的物质，对热、震动和摩擦比较敏感。有机过氧化物指分子结构中含有过氧键和有机物，其本身易燃、易爆，极易分解，对热、震动、摩擦极为敏感。7.有毒品：指进入人（动物)内后，累计达到一定的量后能与液体和组织发生生物化学作用或生物物理作用，扰乱或破坏机体的正常生理功能，引起暂时或持久性的病理改变，甚至危以生命的物品。8.腐蚀品：指能灼伤人体组织，并对金属等物品造成损伤的固体或液体。（二）根据化学实验室经常使用试剂药品情况，通常将危险化学品分成易燃化学品、易爆化学品、有毒和腐蚀化学品三大类。1.易燃化学品n化学实验室里的许多试剂都能在一定的条件发生燃烧。燃烧应具备可燃物、助燃剂和火源三个条件。（1）易燃性物质n燃点可为可燃物着火且能连续燃烧的温度。根据燃点的高低可分为高度易燃物（<20℃ ）、中度易燃物（20-70℃）和低度易燃物（>70℃）Ø高度易燃物有：醚类、汽油、烷类、甲醇、乙醇、丙酮、乙醛、乙酸乙酯、乙腈、吡啶等。Ø中度易燃物有：煤油、二甲苯、甲酸、环乙醇、乙二醇、硝基苯、苯胺、乙酸、乙醇胺、苯乙烯等。Ø低度易燃物有：豆油、椰子油、亚麻仁油、重质润滑油等。（2）自燃性物质n这些物质不需要明火源，当连续受热，温度升高至该物质的燃点时就会发生燃烧。这类物质有黄磷、红磷、硫化磷、硫磺、铝粉、镁粉、有机金属化合物（烷基锂、烷基钠）以及镍、铂等。n自然物的存放应注意n隔离空气n低温防潮n磷应放在PH7-9的水中保存（3）强酸n强酸可以引起可燃物燃烧，如发烟硝酸、浓硫酸、硫酸、氯磺酸、酸酐等。n强酸应保存在阴凉处。n一旦有洒出应用弱碱类中和。（4）强氧化剂n强氧化剂均可作为助燃剂，常见的强氧化剂有氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐以及无机过氧化物（过氧化氢）、有机过氧化物等。n这类强氧化剂物质应轻拿轻放，避免碰撞，不能与还原性物质或有机物混合。（5）禁水物质n禁水性物质是一类与水发生反应可产生可燃性物质或大量热能的物质。主要包括碱金属（钾、钠）、碱金属过氧化物、碳化钙、氧化钙等。注意事项：（1）金属钠要切成小块至于煤油中密封保存，分割时应在乙醇中进行。（2）碱金属不能与卤化物接触。（3）灭火时只能用于干燥细砂覆盖，不可用水、二氧化碳灭火器及其他含水分的灭火剂。2.易爆化学品（1）概念：爆炸是物质在极短时间内改变状态并以机械功的形式释放能量的现象。当可燃性气体、液体蒸气或固体粉尘与空气或氧气混合达到某一浓度后，遇到火源会发生比燃烧更猛烈的化学反应，产生的能量在有限的空间迅速传播而使压力瞬间急剧增大而产生爆炸。n燃烧是一种能够发光发热的剧烈的化学反应。n爆炸与燃烧的区别：Ø爆炸发生前可燃物与助燃剂以高度分散的方式充分混合，爆炸的传播速度为每秒几百米，而燃烧是可燃物与助燃剂边接触混合边燃烧，燃烧传播速度为每秒几十米。所以爆炸的强的比燃烧强度大、危害更大。n爆炸极限（explosivelimit）：Ø爆炸性混合物（可燃性气体、蒸气或粉尘）能否发生爆炸，取决于可燃物在空气或氧气中的浓度。可燃性气体浓度太高太低都不会发生爆炸，这个最高和最低浓度的限制就是爆炸极限。爆炸极限越宽，爆炸发生的可能性、危险性越大。氢气的爆炸极限为4.1%-75%，汽油蒸气的爆炸极限为1.4%-6%，苯的爆炸极限为1.4%-7.6%。可燃性粉尘的爆炸极限通常没有高限，如糖粉的爆炸极限为12.5g/m3，超过此浓度都会发生爆炸。（2）易爆化学品的分类：a.可燃性气体n氢气、甲烷、一氧化碳、硫化氢，乙烯、乙炔、环氧乙烷、氨、乙醛、溴甲烷等。n 操作此类气体时应注意：操作场所通风；高压钢瓶储存在阴凉处，不可有阳光直射；发生泄漏时应先关掉气源，开窗通风，严禁开启通风设备的电源开关。b.易分解物质n为不稳定化合物，易分解产生气体。如亚硝基化合物、硝酸脂类化合物、硝酸铵盐、金属氮化合物、臭氧化物等。使用时应注意：严禁烟火；避免撞击摩擦；了解分解产物的理化性质；不能与酸、碱、金属及还原性物质接触。c.爆炸品：人工配制的火药、炸药。3.有毒和腐蚀性化学品（1）中毒n中毒是指化学品进入人体蓄积到一定量后，与机体组织发生作用，干扰或破坏机体的正常生理功能，使人体处于暂时性或永久性的病理状态，甚至危及生命。n化学品对人体造成的危害是多种多样的。如氟化氢会损害牙齿、骨骼、造血和神经系统；烃、醇、醚有不同程度神经系统麻醉作用；苯类可损害造血系统；三氧化二砷、氰化物等为剧毒。n从严格意义上认定，化学实验室的一切药品、试剂都有毒性和腐蚀性，不得直接用手取用、用口品尝。腐蚀性应看做一种毒性，主要刺激皮肤、粘膜。（2）表示物质毒性大小可有些列几个参数：n半致死量或浓度（LD50或LC50）：使一组实验动物中半数动物死亡的剂量或浓度。n最小致死量或浓度（MLD或MLC）：使实验动物组中发生个别死亡的剂量或浓度。n最大耐受量或浓度（LD0或LC0）：使实验动物组中全部动物保持存活状态的剂量或浓度。n通常根据毒物的危害程度分为四级，即极度、高度、中度和轻度。（3）毒物分类n一般毒物：苯类、胺类、醛类及相关盐类等。n毒气：光气、臭氧、砷化氢、氯气、溴气、甲烷、二氧化硫等。n剧毒物：氰化物、砷酸盐、汞、氟乙酰胺等。n有毒物品使用时注意事项：n有毒或腐蚀性物品应装入密封容器内，明显标志，由专人保管。n疑有有毒气体泄露的场所应先检测，不得贸然进入，也不能单人进入。n必要的防护措施。n长期使用有毒物品的人员要定期体检。