生物性危害

課 程 大 綱 生物簡介 生物性危害 生物性危害分級 傳播方式 生物危害預防與控制

生物簡介 動物: 具運動性 無光合作用 植物: 不具運動性 行光合作用 微生物: 運動性?? 光合作用??

微生物 病毒 (VIRUS) 細菌 (BACTERIA) 真菌 (FUNGI) 藻類 (ALGAE) 原生動物 (PROTOZOA)

病毒 (Virus) 20-300 nm (1 nm = 10-9 m) 無完整細胞結構 核酸 + 蛋白質外殼 絕對寄生 流感 登革熱 小兒麻痺

SARS www.guardian.co.uk Coronavirus

Avian influenza 每年的流行性感冒與禽流感有什麼特殊的關係?

Influenza A virus (Lederberg J, 2001) 因為流感病毒要引發全面流行有三個必要條件：能夠在人體繁殖、大多數的人體沒有抗體、能夠有效地在人群中傳染，H5N1禽流感病毒符合了前兩個要件，但是還沒達成第三個要件。WHO亦指出，目前禽流感病毒尚無法在人和人之間有效傳播。

細菌(Bacteria) 細胞結構 0.5-1 μ m × 2-5 μ m (1 μm = 10-6 m) 獨立自主

細菌型態 – 球菌(coccus) 肺炎鏈球菌 MRSA 金黃色

細菌型態 – 桿菌與螺旋菌 乳酸桿菌 螺旋菌

Tuberculosis

誰是肺結核病人? 費雯麗 蕭邦 史達林 勞倫斯 濟慈 魯迅 林黛玉 林徽音 勞倫斯的小說作品中最著名的包括《兒子與情人》（1913）、《虹》（1915）、《戀愛中的女人》（1920）和《查泰萊夫人的情人》（1928）。這些小說中故事發生的地點都在作家的故鄉諾丁漢郡，一個自然條件惡劣的礦區。儘管現實生活中的勞倫斯選擇了背井離鄉，卻一次又一次的在自己的小說中描寫這個生養他的地方。 英國詩人濟慈 濟慈 魯迅 林黛玉 林徽音

Reservoir of legionella

退伍軍人症 是由退伍軍人桿菌所引起的傳染病。退伍軍人菌在自然界十分普遍，尤其在溫暖的環境（25°至45°C，最適合的溫度為35°C左右）。此症有兩種狀況： 較嚴重的感染，通常引致肺炎 較輕微的呼吸道感染，不會引致肺炎 病症流行季節多在夏、秋兩季 1976年，一班美國退伍軍人在費城眾會後，有部份感染肺炎，30多人死亡，隨即引起恐慌。1977年1月18日，科學家發首度發現致病的細菌，並命名為退伍軍人菌。 估計每年美國有8,000至18,000人感染此症，有些沒有任何症狀。此症出現常引起傳媒廣泛報導，但通常只是零星個案，與大規模爆發無關，而病症流行季節多在夏、秋兩季。約5至30%的患者死亡。

退伍軍人症症狀 嚴重症狀：發高燒、發冷、乾咳或有痰。部份患者會有肌肉痛、厭食、倦怠、頭痛、腹痛及腹瀉等症狀。有可能引致肺炎。 輕微症狀：有發燒和肌肉痛，不會有肺炎，通常在2至5日內不藥而癒。 嚴重症狀患者潛伏期約2至10日，輕微症狀患者則更短，只有幾小時至2日。

退伍軍人桿菌 溫而不流動的水將提供其理想的生長環境。該菌可在水溫20℃至50℃繁殖，而最理想的生長溫度是32℃至40℃ 鐵銹、水垢和其他微生物也可促進其在水中之生長。 冷卻水塔、蒸氣冷凝器、冷卻器、增濕器、霧機、蓮蓬頭、下水道、鍋爐產生的霧氣，都含有此病菌，如吸入會引發此病。

真菌(Fungi) 似植物體 缺乏葉綠素 本身酵素分解有機物 包括：黴菌 (mold)、酵母菌(yeast) 與蕈/菇類(mushrooms) 多細胞或單細胞結構 yeast mold

細菌內毒素 (endotoxin) 革蘭氏陰性細菌所產生之有害物（多醣體的成分） 存在於細胞壁中，為細胞結構的組成物 細胞分解時釋放 （多醣體成分釋放至空氣中） 對熱穩定，無法以高溫滅菌法 將其破壞 人體暴露後可導致呼吸疾病 然可在 50% 相對濕度下以環乙烷去其活性。

真菌毒素 (mycotoxin) 由真菌產生的毒性化學物質 賦予一真菌超越其它真菌與細菌之競爭優勢 具細胞毒性： 致癌：黃麴毒素 可破壞許多細胞結構，如：細胞膜 干擾重要生命程序，如RNA與DNA的合成 致癌：黃麴毒素

節肢動物 疾病傳播方式：叮咬或吸入排泄物 (蟎) 常以哺乳類動物為宿主 (如：鼠) 蟎

高等植物 花粉熱

高等動物 實驗動物 鼠兔貓狗猴等 動物咬傷 皮屑 人畜共同傳染病 節肢動物

生物性危害(Biohazards) 植物、動物、微生物或是其產物 可影響人類健康或是造成不舒適具潛在風險 生物性危害： 感染 過敏 中毒 心理恐慌

生物性危害 感染 (Infection)：生物體在人體內繁殖生長所致 (如：流行性感冒、痲疹、肺結核TB) 過敏 (Allergy)：生物體以過敏原角色經重覆暴露致使人體免疫系統過度反應所致 (如：過敏性肺炎、氣喘、過敏性鼻炎) 中毒 (Toxicity)：暴露於生物體所產生之毒素 (細菌內毒素、細菌外毒素、真菌毒素) 所致(如：發燒、發冷、肺功能受損)

感染（Infection） 生物體在人體內繁殖生長所致 真菌、細菌、病毒、寄生蟲等 足癬、肺結核、流行性感冒 微生物以病原菌的型態進入人體後，若能抵抗人體吞噬與免疫機制，並可侵入特定細胞或組織中在該處繁衍增生，引發人體生理功能的受損甚至死亡，此種健康效應稱之為「感染」。因此，「感染」的致病機轉需具有生物體在宿主體中大量繁殖的過程，換言之唯有具有生命力的生物體才可能引發感染的風險。若生物體在環境中已經不具生命力，那麼即使進入人體，亦已無感染的可能。較為人們熟知的如：流行性感冒、麻疹以及肺結核等。

過敏（Allergy） 生物體以過敏原角色經重覆暴露致使人體免疫系統過度反應所致 過敏性肺炎、氣喘、過敏性鼻炎 3.2.過敏： 「過敏」基本上則是因人體重覆暴露於生物體組成成份中的某種物質，引發人體免疫系統過度反應所致的生理現象。不論過敏原是否具生命力皆不影響其致過敏的能力。 環境中常見的生物過敏物為細菌或真菌的孢子與酵素、節肢動物的肢體與排泄物（如：塵蟎的糞便）、高等植物所產生之花粉、花粉碎屑或植物纖維、以及高等動物代謝的皮屑毛髮等。所引發的呼吸道過敏包括：支氣管性氣喘（asthma）、過敏性肺炎（hypersensitivity pnuemonitis）（又稱為外因性致過敏肺炎（extrinsic allergic alveolitis））與過敏性鼻炎（rhinitis）。

Indoor allergen 節肢動物與人類疾病的關係主要是因為節肢動物的叮咬或是吸入節肢動物的排泄物，因而暴露在節肢動物體內的病原菌。常見的節肢動物有塵蹣（投影片中左上圖）、體蝨（右上圖）以及跳蚤（下圖）。節肢動物常以哺乳類動物（如：鼠）或人類為宿主，有些則會寄生於室內環境並以人類皮屑為其食物來源（如：塵蟎），因此與人類接觸的機會頻繁。

Outdoor allergen

中毒（Toxicity） 暴露於生物體所產生之毒素（細菌內毒素、細菌外毒素、真菌毒素）所致 發燒、發冷、肺功能受損 3.3.中毒：「生物毒素」是生物產物中可造成人體發生毒性反應的物質。常見的微生物毒素有前面所述的細菌內毒素與真菌毒素，以及細菌外毒素（exotoxins）。以細菌內毒素為例，若人體大量或長期吸入細菌內毒素後，可能會引起發燒發冷等類似感冒之急性症狀。細菌內毒素被認為是造成畜牧業工作環境中職業性呼吸疾病、棉紡織工廠工人發燒症狀（cotton mill fever）以及使用增濕器造成的發燒症狀（humidifier fever）的原因之一。而長期暴露於細菌內毒素則可導致肺功能受損。

傳播方式

實驗室中： 血液體液-傷口 空氣-離心、氣懸、攪拌、實驗動物噴嚏 動物咬傷與接觸

經血液體液傳染之物質特性 傷口 (含叮咬)、輸血、親密接觸行為 暴露事件的可見性 傳染源—人、動物 如：HIV、B肝HBV

空氣傳染性物質特性 來自感染者的口鼻分泌物 (如：咳嗽、噴嚏或講話產生的生物氣膠) 來自環境 (如：水、土壤) 以結核桿菌、退伍軍人菌為例 傳染範圍廣 暴露無可見性

生物對不良環境的抗性 差異極大 結構：菌體與孢子 環境：潮濕與陽光、痰液與飛沫 以SARS冠狀病毒為例

心理的恐慌 SARS Bird flu TB AIDS Dengue 腸病毒

擔心與恐慌 健康風險 有不好的病菌 可能傳染到我 結果會很嚴重 危害的存在 暴露的可能性 暴露的程度 早期診斷與治療能力

真的會發生健康影響嗎？ 危害 (Hazards) 的存在 接觸暴露劑量 (Dose) 暴露風險 健康風險 強度與時間 防護具與防護設備 危害存在 接觸暴露 健康風險 疾病嚴重程度 (健康風險) 個人體質差異

生物的分級

生物危害分級 考量因素 其他 現有分類 等級低 危害低 人體健康危害、傳播能力、控制措施、治療方法 環境與社會衝擊、政治考量 美國、歐盟、世界衛生組織、其他國家(加拿大、澳洲) 等級低 危害低

生物危害分級 國科會「基因重組實驗手則」附表二，2004 生物種類 致病嚴重度、治療性、預防性 Risk Group (RG) 1-4 變性蛋白(Prions) 、病毒、立克次體、披衣菌、細菌、真菌、寄生蟲 致病嚴重度、治療性、預防性 Risk Group (RG) 1-4 「」

生物危害分級(NSC) 通常有預防及治療的方法。 RG1：與健康成人之疾病無關 RG2：對人類很少引致嚴重疾病，且 如：Escherichia coli-K12 RG2：對人類很少引致嚴重疾病，且 通常有預防及治療的方法。 如：細菌、披衣菌、真菌、寄生蟲、病毒 細菌如：Legionella spp. Neisseria gonorrhoeae 病毒如：Hepatitis A-E viruses, Mumps virus Coxsackie viruses type A&B 「」

生物危害分級(NSC)(續) 能有預防及治療之方法，如： RG3：對人類可以引起嚴重或致死的疾病，可 變性蛋白(Prions) ：Transmissible spongioform encephalopathies（TME） 細菌： Mycobacterium tuberculosis 病毒：Hantaviruses, HIV type 1&2、SARS-CoV 立克次體、真菌：Coccidioides immitis、Histoplasma capsulatum 「」

生物危害分級(NSC)(續) RG4：對人類可以引起嚴重或致死的疾病，但通常無預防及治療之方法。 如病毒：Ebola virus Marburg virus Equine morbillivirus 「」

生物危害預防與控制

生物危害管理方法 實驗室操作程序 安全設備：操作櫃、密閉式容器、個人防護具 實驗室設計 10% 硬體設計與設備 90% 操作 實驗室安全

實驗室操作程序 標準微生物操作程序：所有生物等級 其他操作管理要求 第二級至第四級 高等級涵蓋低等級 人員訓練

標準微生物操作程序 實驗進行中的門禁管制 避免污染實驗產品 非該實驗室人員的暴露 避免生物物質外洩 實驗進行中

標準微生物操作程序 洗手 接觸具感染性物質、脫掉手套後、離開實驗室前 使用具殺菌效果之洗手乳液

標準微生物操作程序 禁止飲食、抽煙、處理隱形眼鏡、化妝 可以喝水嗎？ 一般常識卻最易違反

標準微生物操作程序 消毒工作檯面 每天至少一次 發生生物物質洩漏或噴濺後

標準微生物操作程序 禁止以口吸取液體

標準微生物操作程序 減少噴濺及氣霧的產生

標準微生物操作程序 耐用、防漏密閉、可滅菌之容器

標準微生物操作程序 高溫高壓滅菌處理所有培養物、儲存物及其他具感染廢棄物 15 pounds 121 C 30 min

標準微生物操作程序 以防穿刺、防洩漏、可密封的容器運送尖銳物品與檢體

其他操作管理要求(第二級) 小心操作尖銳物品 嚴格門禁：特殊訓練人員進出 標示：警告標誌、負責人姓名電話、進出特殊要求 不脫針、不折斷針頭、不回套、單手回套、防穿刺洩漏的收集筒 不徒手處理破碎玻璃 嚴格門禁：特殊訓練人員進出 標示：警告標誌、負責人姓名電話、進出特殊要求 工作人員免疫接種與定期檢驗 特殊危險物安全手則 定期訓練、意外通報 無關動物管制

其他操作管理要求(第三級) 隨時關閉實驗室門 確認工作人員熟悉標準操作程序與相關設施 須在生物安全操作櫃中處理感染性物質，並宜使用抗污紙墊 所有可能遭感染物品(含：實驗衣)均須經消毒後才丟棄、使用或送洗 不可有與工作無關之動植物存在

其他操作管理要求(第四級) 物品運送：雙門設備(如：高溫高壓消毒器) 特殊門禁：上鎖、多人管制、進出時間、登記、緊急應變措施 自實驗室或生物安全操作櫃中移出具活性第四級物質時：放入兩層密閉防破裂容器中再經消毒處理 (如：消毒槽浸泡) 特殊門禁：上鎖、多人管制、進出時間、登記、緊急應變措施 必須經由更衣室(更換所有衣物、手套、鞋)及淋浴室才得進出實驗區域、緊急應變措施

其他操作管理要求(第四級) 除須保持活性生物外，其他物質移出前均須高溫高壓滅菌或消毒 完善通報系統：意外、相關疾病與醫療處理、檢疫、隔離等 不得有不相關的動植物與衣物 完善通報系統：意外、相關疾病與醫療處理、檢疫、隔離等

安全設備：生物安全操作櫃 避免暴露於處理微生物過程中所產生的噴濺或氣懸物質 物理性阻隔 空氣阻隔 空氣過濾系統 紫外線滅菌燈 金屬或玻璃板 固定式手套 空氣阻隔 空氣過濾系統 紫外線滅菌燈 依是否具人員保護、產品保護以及完全隔離等分為I、II、III級

安全設備：生物安全操作櫃 I 級： 未過濾向內氣流(75ft/min) 人員保護 手套或無手套設計 操作物未受保護 離心器等之置放 多被 II 級取代 負壓不經過濾，保護操作人員不受感染，但無法保護操作務部受污染

安全設備：生物安全操作櫃 II 級： 過濾內向氣流(75ft/min) 人員與操作物保護 往下過濾並排出，保護操作務部受污染，也保護人員（人員與操作物的雙重保護）

安全設備：生物安全操作櫃 III級： 完全氣密式 內在負壓 手套操作 高效率濾材雙層過濾排出物 人員、外界環境與操作物的最高保護 生物安全等級第三、四級

其他安全設備 密閉式容器 安全離心器 (防止離心時氣霧的外洩) 個人防護設備 實驗衣物、安全眼鏡、呼吸防護具、手套、面具、鞋

安全設備(第一級) 無須特殊防護設備 建議穿著實驗衣，以免污染外出服 皮膚受傷或出疹時，須戴手套 預期噴濺時，使用安全眼鏡或面罩

安全設備(第二級) 穿著實驗衣，不可穿至其他非實驗區域，工作單位清洗或丟棄 II 級生物安全操作櫃使用情形： 接觸感染源時須戴手套，建議穿戴雙層手套，且不得穿離實驗室 操作櫃外有噴濺可能時，須保護臉部 II 級生物安全操作櫃使用情形： 可能產生氣霧或噴濺的操作步驟，如：離心、研磨、攪拌、劇烈搖盪或混合、超音波震盪、開啟內外壓差大之感染源容器 使用高濃度或大量感染源

安全設備(第三級) 必須使用手套，並穿著實驗衣 (同第二級要求) 使用 II 或 III 級生物安全操作櫃 在操作櫃外作業時，務必使用個人防護設備 (如：特殊防護衣物、呼吸防護具、手套、面具) 與物理性防護設備 (如：安全離心器)

※更衣室內更換實驗衣物，離開更衣室前除去個人防護設備 安全設備(第四級) 所有活動必須在： III級生物安全操作櫃 II級生物安全操作櫃，並穿戴連身式具支持生命系統通風設備之正壓工作服 例外，如： 設施內已完全消毒 未使用第四級生物 ※更衣室內更換實驗衣物，離開更衣室前除去個人防護設備

圖中所示為2003年SARS流行時香港地區一家醫院的照片，圖中兩位醫師均未能正確配戴呼吸防護具，亦即其與臉部並未完全密合。因此，即使呼吸防護具之過濾濾材具有高隔除生物有害物質之功能，然卻無法預防生物病原體從呼吸防護具與臉部接觸洩漏處進入呼吸區內。

結語 多大的風險 -- 多大的防護 未知的風險 -- 保守謹慎的態度 多大的風險 -- 多大的防護 未知的風險 -- 保守謹慎的態度 對病原菌特性、傳播途徑、致病機轉、診斷與治療的知識與經驗累積 – 改變風險的程度 如同其他危害一般，有多大的風險就需採取多大的防護；然當風險未知時，則必須以保守謹慎的態度面對之。當SARS疫情爆發之初，由於對此病原菌並不瞭解，因此需採取嚴謹的態度，以最好的防護措施給予第一線的醫護相關人員。然當對病原菌特性、傳播途徑、致病機轉、診斷與治療的知識與經驗日益豐富後，可適當調整其具有的對應風險，而防護策略也將有所改變。如此，才能適當防護，有效預防生物危害。

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