第3章 消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全

消毒灭菌常用术语 灭菌（sterilization）：杀灭物体上所有微生物 的方法。 消毒（disinfection）：杀死物体上或环境中的 病原微生物的方法。 防腐（antisepsis）：防止或抑制皮肤表面细菌 生长繁殖的方法。 清洁（cleaning）：是指通过除去尘埃和一切污 秽以减少微生物数量的过程。 无菌（asepsis）和无菌操作：无菌是无活菌的 意思，多是灭菌的结果。防止细菌进入人体 或其它物品的操作技术，称为无菌操作。

第一节 消毒灭菌的方法 一、物理消毒灭菌法 （一）热力灭菌法 1.干热灭菌法 焚烧；烧灼；干烤；红外线 2.湿热灭菌法 巴氏消毒法(pasteurization)；煮沸 法；流动蒸汽消毒法；间歇蒸汽灭菌 法(fractional sterilization)；高压蒸 汽灭菌法(autoclaving)

高压蒸汽灭菌器

同温下，湿热比干热灭菌好的原因： 1.细菌蛋白质在有水的情况下易于凝固变性 2.湿热穿透力强 3.湿热蒸汽有潜热存在

（二）辐射杀菌法 （三）滤过除菌法 （四）干燥与低温抑菌法 1.紫外线 2.电离辐射 3.微波（microwave） 1.滤菌器 (filter）　液体除菌 2.空气除菌采用生物洁净技术 （四）干燥与低温抑菌法

滤器和层流室

二、化学消毒灭菌法 （一）高效消毒剂 （high-level disinfectants） （二）中效消毒剂 1.含氯消毒剂；2.过氧化物消毒剂； 3.醛类消毒剂；4.环氧乙烷 （二）中效消毒剂 （intermediate-level disinfectants） 1.含碘消毒剂；2.醇类消毒剂 （三）低效消毒剂 （low-level disinfectants） 1.季铵盐类；2.氯已定；3.高锰酸钾

固体二氧化氯消毒剂

第四节 病原微生物实验室生物安全 生物安全（biosafety）是生物技术安全（safety of biotechnology）的简称。 第四节 病原微生物实验室生物安全 生物安全（biosafety）是生物技术安全（safety of biotechnology）的简称。 狭义地指现代生物技术的研究、开发、应用及转基因生物可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的危害。 广义地指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险。

病原微生物所致的安全问题，如病原微生物实验室的安全隐患、生物武器、生物恐怖、重大传染病的暴发流行等，也是人类社会所面临的最现实的生物安全问题。     病原微生物实验室生物安全的核心是防扩散和防感染。      关于病原微生物实验室生物安全，我国法令包括对病原微生物的分类管理，对实验室的分级管理，实验室感染的控制以及监督和法律责任等。 

一、病原微生物的分类 根据传染性、感染后对个体或者群体的危害程度，病原微生物分为四类：     根据传染性、感染后对个体或者群体的危害程度，病原微生物分为四类： 第一类是指能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。

Ebora

Smallpox

第二类是指能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。

Anthrax

The plague

一、病原微生物的分类    第三类是指能够引起人或动物疾病，但一般情况下对人、动物或环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物。 第四类是指在通常情况下不会引起人或动物疾病的微生物。如小鼠白血病病毒等。     第一类、第二类统称为高致病性病原微生物。

二、病原微生物实验室的分级 级别 处理对象 一级 对人体、动植物或环境危害较低，不具有对健康成人、动植物致病的致病因子。 二级 对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子，对健康成人、动植物和环境不会造成严重危害，具有有效的预防和治疗措施。 三级 对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使人类传染上严重的甚至是致命的疾病，或对动植物和环境具有高度危害的致病因子。通常有预防治疗措施。 四级 对人体、动植物或环境具有高度危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明或未知的危险的致病因子。没有预防治疗措施。

生物安全防护实验室 (biosafety containment for laboratories): 指能够避免或控制被操作的有害生物因子危险的实验室。通过规范的实验室设计和精心施工、正确的实验设备的配置、合适的个人防护装备的使用、严格管理、详实的操作规程（SOP) 等措施实现其功能。 ◙ 具有BSL-1和BSL-2水平的实验室称为基础实验室 ◙ 具有BSL-3水平的实验室称为生物安全防护实验室 ◙ 达到BSL-4水平的实验室称为高度生物防护实验室

BSL-1:防止节肢动物和啮齿类动物进入 BSL-2:基本要求与条件同BSL-1,但要求配备高压灭菌设备,专用焚烧炉,应急喷淋设备.工作人员着专用工作服戴乳胶手套. BSL-3:建筑物中的可隔离区或独立建筑物.分清洁区,半污染区和污染区,各区之间设缓冲间.有独立负压保护通风系统. BSL-4:远离人口密集区的独立建筑.布局与BSL-3基本相同,但排风装置必须双重过滤.

实验室概况—布局及流程 ☜ ☜

一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。 从事高致病性病原微生物相关实验活动应当有２名以上的工作人员共同进行。在同一个实验室的同一个独立安全区域内，只能同时从事一种高致病性病原微生物的相关实验活动。应有健全安全保卫制度 。

个人防护装备 装备包括： 1、眼镜（安全镜、护目镜） 2、口罩、面罩、防毒面具 3、帽子 4、防护衣 5、手套 6、鞋套 7、听力保护器等。

防护面罩

一次性防毒面具 一次性防毒面具 罩式防毒面具及其佩戴方式

实验服 隔离衣 正压防护服

个人防护装备 装备包括： 1、眼镜（安全镜、护目镜） 2、口罩、面罩、防毒面具 3、帽子 4、防护衣 5、手套 6、鞋套 7、听力保护器等。

法国里昂Merieux BL4实验室 BL4 Labs

三、实验室感染的控制以及监督和法律责任

实验室感染的历史与现状 ◙ 有记载的首例实验室感染可能是1826年由听诊器发明者、法国医生Laennec描述,他本人在接触结核病患者的椎骨后,左手食指感染皮肤结核。 ◙ 有记载的首例实验室感染死亡病例可能是1849年维也纳1名医生,他在解剖1例患产褥败血症的死亡病例时划破手指而发病死亡。

实验室感染的历史与现状 ◙ 1898年维也纳1名动物饲养员因处理患皮肤鼠疫的 豚鼠而发生肺鼠疫死亡,并导致1名医生和1名护士 感染而死亡。 ◙ 此后,世界各地先后报道多次实验室感染,感染的病 原微生物种类至少有159种,感染例数达6 000例以 上。

实验室感染的历史与现状 病毒所致的实验室感染屡见不鲜： ◙ 从1983年发现人类免疫缺陷病毒(H IV)至1995年,至少有39人在实验室感染了H IV。 ◙ 最近,美国187名从事猿猴泡沫病毒研究的人员中发现10例感染者。

实验室感染的历史与现状 ◙ 2002年美国发生2例西尼罗病毒实验室感染。 ◙ 2002年美国发生2例西尼罗病毒实验室感染。 ◙ 2004年4月,我国台湾中部1名学生因感染保存于实验室的登革病毒而发病。 ◙ 2003年7月全球控制 SARS流行后至今,在新加坡、我国台湾和北京先后发生实验室SARS冠状病毒感染。

实验室感染的历史与现状 实验室感染可间接传播至社区人群： ◙ 1992年，荷兰从1名儿童体内分离出1株脊髓灰质炎疫苗病毒,该儿童的父亲在工作中曾意外接触过大量脊髓灰质炎疫苗病毒。 ◙ 2002年11月至2003年3月，印度西部地区从7例脊髓灰质炎患者体内分离到Ⅱ型实验室标准株,推测可能为实验室感染。

实验室相关感染的原因 接触感染材料（倾倒、溅开） 针头刺伤 破碎玻璃器皿损伤 被感染的动物或昆虫咬伤、抓伤 感染微生物气溶胶

是指悬浮于气体介质中粒径一般为 0.001-100μm的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系。 气溶胶 是指悬浮于气体介质中粒径一般为 0.001-100μm的固态或液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系。

微生物气溶胶特点： ◙ 无色无味，无孔不入，不易发现，难以预防; ◙ 容易发生病原体在人与人、人与动物、动物与动物之间的传播; ◙ 可以远距离或较远距离传播; ◙ 与自然感染相比，有些微生物气溶胶引起感染的症状不典型，病程复杂，难发及时诊治，影响预后。

可产生气溶胶的实验室操作 轻 度 （<10个颗粒） 中 度 （11－100个颗粒） 重 度 （>100个颗粒） 玻片凝集实验 中 度 （11－100个颗粒） 重 度 （>100个颗粒） 玻片凝集实验 倾倒细菌 火焰烧灼接种环 颅内接种 鸡胚接种或抽取 培养液 豚鼠腹腔接种，局 部不用消毒剂 2.实验动物尸体解剖 3.乳钵研磨感染材料 4.离心前后注入、倾 倒、混悬菌液 5.菌液滴落在不同的 表面上 6.接种环接种平皿、 试管等 7.用注射器由疫苗瓶 抽取菌液 离心时离心管破碎 打开或打碎干燥菌 种管 3.搅拌后立即打开搅 拌器盖 4.小白鼠鼻腔接种 5.注射器针头脱落 喷出菌液 6.刷衣服、拍打衣服

  实验室感染控制工作包括定期检查实验室的生物安全防护、病原微生物菌（毒）种和样本保存与使用、安全操作、实验室排放的废水和废气以及其他废物处置等实施情况。 实验室发生高致病性病原微生物泄漏时，预防、控制措施包括：①封闭被病原微生物污染的实验室或可能造成病原微生物扩散的场所；②开展流行病学调查；③对病人进行隔离治疗，对相关人员进行医学检查；④对密切接触者进行医学观察；⑤进行现场消毒；⑥对染疫或者疑似染疫的动物采取隔离、扑杀等措施。

法律责任的核心是承担造成传染病传播、流行或者其他严重后果的法律责任。 监督的主要内容是监督病原微生物实验室执行国家有关法律、行政法规、国家标准和要求的记录、档案及报告的情况。 法律责任的核心是承担造成传染病传播、流行或者其他严重后果的法律责任。

思考题 在温度和时间相同的情况下，为什么湿热灭菌法的效果比干热法好? 名词解释: 消毒(disinfection)、灭菌(sterilization)