艾滋病研究用P3級生物安全實驗室

1、 艾滋病研究用P3級生物安全實驗室徐立大* 王秋娣* 馮佩明*中國預防醫(yī)學科學院環(huán)境衛(wèi)生與衛(wèi)生工程研究所*中國預防醫(yī)學科學院*中國潔凈學會近幾年來，我們曾經(jīng)為國內一些單位主持設計和施工建造了若干個用于艾滋病研究的P3級生物安全實驗室，并全部一次通過了衛(wèi)生部驗收。也曾經(jīng)參加過一些單位P3級生物安全實驗室的國家驗收工作。深深感到在P3級生物安全實驗室的建設市場等方面存在著不少問題。本文結合工作中的一些體會提出一些看法，以期得到有關人員的重視。自八十年代以來，艾滋病已在全世界廣泛流行，嚴重地威脅著人類的健康和生存。為了戰(zhàn)勝這一迄今無法治愈的疾病，醫(yī)務工作者和相關科研人員與之進行了頑強的斗爭

2、，人類正在朝著有朝一日最終控制和戰(zhàn)勝這種疾病的道路上艱難的前進著。既取得了一步一步的勝利，同時也付出了沉重的代價。代價之一就是一些從事此項研究的工作人員自己也受到了感染，甚至變?yōu)榘滩〔∪?。?jù)美國疾病控制中心(CDC)統(tǒng)計，截止到1992年9月30日，在美國從事艾滋病研究的工作人員中有25人感染了艾滋病病毒，其中23人與臨床有關，2人與臨床無關。共有12人已經(jīng)發(fā)展成為艾滋病病人。在我國，艾滋病流行趨勢不容樂觀，將會有越來越多的臨床和研究人員從事與艾滋病防治有關的工作，雖然至今尚未發(fā)現(xiàn)因職業(yè)接觸導致艾滋病病毒感染的報告，但是為了防患于未然，及早采取措施保護這些工作人員免受艾滋病病毒的感染已是刻不

3、容緩的事情。在諸多防范措施中，建設既能保護工作人員，又能保護環(huán)境的P3級生物安全實驗室是其中重要的一環(huán)。一、艾滋病實驗室的分級我國至今還未頒布有關生物安全實驗室的標準。但對人體有危害的微生物則按其危險性分為了四類。但由于發(fā)表較早，其中并沒有列入艾滋病病毒(HIV)。而且我國有關的分類表也并未指出哪種微生物應該在什么級別的實驗室中進行操作。國外資料顯示，一些國家既有微生物危險性分類表，又指出進行操作相對應的實驗室級別，對于保護人體健康和環(huán)境具有很強的指導作用。國外的資料表明，當進行艾滋病研究時，針對不同的實驗內容和操作過程，應該采取不同等級的防護措施。盡管研究表明，艾滋病病毒的職業(yè)性感染的危險性

4、并不高，但是感染了HIV的后果是十分嚴重的。實驗室工作人員不應低估這種危險性。實驗室感染HIV的危險主要是由于手、皮膚和眼、鼻和口腔的粘膜感染了污染的血液和體液所致。至今尚無證據(jù)表明HIV可以通過空氣途徑傳播。針對艾滋病的感染途徑，世界衛(wèi)生組織提出了有關艾滋病診斷和研究實驗室的生物安全操作指南。并對血清學實驗室、病毒分離實驗室以及研究和生產(chǎn)實驗室分別提出要求?，F(xiàn)在僅就涉及實驗室本身的一些內容簡述如下：1.血清學實驗室要求在一個獨立或專用的實驗室內進行HIV污染材料的實驗。如果不可能做到則可考慮在實驗室開辟一個僻靜且容易明顯辯認的工作區(qū)。實驗室應寬敞。不必使用生物安全操作臺進行血清學實驗，但應戴

5、上眼鏡、口罩或其他保護用品。實驗室墻壁、天花板、地面和操作臺面應平整光滑，不滲透，便于清潔。能夠耐受常規(guī)化學試劑和消毒劑的清洗。地面不應太滑。不需要特殊的通風設施和機械通風系統(tǒng)。窗門應裝有防蚊蠅紗窗。各門應能自行關閉，并裝有顯示牌。應在實驗室內配備高壓消毒器。實驗室外穿的衣服的衣櫥以及進食、飲水、吸煙的場所應置于工作區(qū)外。2.病毒分離實驗室應是專用實驗室。要有足夠的空間安裝生物安全柜或通風櫥，以及基本的設備如冰箱、離心機和培養(yǎng)箱。生物安全柜是進行感染性微生物實驗和防止操作中產(chǎn)生氣溶膠和濺液的首選設備，但必須保持良好的工作狀態(tài)，否則會無作用或產(chǎn)生潛在的危害。在生物安全柜中的常規(guī)實驗操作也可在通風

6、櫥中進行。實驗室墻壁、天花板、地面和操作臺面應該平整光滑，不滲透，便于清潔。能夠耐受常規(guī)化學試劑和消毒劑的清洗。地面不應太滑。所用的離心機應當使用密閉的離心杯和轉子，以防止發(fā)生意外事故時感染性材料從離心機內散布出來。離心杯的裝樣和取樣應在生物安全柜中進行。3.研究和生產(chǎn)實驗室由于在這類實驗室中的工作會產(chǎn)生含有高濃度病毒的物質，并要進行濃縮病毒制品的加工和操作。因此標準的安全操作規(guī)程必須不折不扣的加以貫徹。這類實驗室事實上就是一個標準的P3級生物安全實驗室。它要求進入實驗室時必須通過兩道門，也就是說必須要有一個氣閘室或緩沖間。實驗室的門窗必須保持密閉，門必須能夠自動關閉。實驗室墻壁、天花板、地面

7、和操作臺面應該平整光滑，不滲透，便于清潔。能夠耐受常規(guī)化學試劑和消毒劑的清洗。地面不應太滑。實驗室必須要有管道通風系統(tǒng)，實驗室內氣壓相對于外界應該保持負壓。對實驗室的排氣系統(tǒng)亦有一定的要求。如果生物安全柜僅作常規(guī)實驗且定期（12個月）檢查確認其安全性，則由生物安全柜經(jīng)過HEPA過濾的氣體可以在實驗室內循環(huán)，否則應當排至外界。實驗室內應配備高壓消毒器，對離心機的要求同病毒分離實驗室。顯然，針對不同的實驗和操作內容，對實驗室的設備和裝置也有不同的要求。那種認為凡是艾滋病實驗室就是P3實驗室的觀點是十分片面的。對于絕大多數(shù)只承擔血清學檢驗的單位而言，沒有必要建造昂貴的P3級生物安全實驗室。相反，承擔

8、著研究和生產(chǎn)任務的單位（例如進行艾滋病疫苗的研究和生產(chǎn)），為了保護工作人員的健康和環(huán)境，相應工作必須在P3實驗室進行。 二、有關生物安全操作指南以上我們只敘述了有關生物安全指南中對實驗室硬件的要求。事實上，有了合格的硬件，還必須要有良好的管理和標準化的生物安全操作規(guī)程(軟件)才有可能真正保護工作人員免受感染。那種片面追求高標準硬件而忽視相應軟件的做法是不可取的。首先必須強調的是實驗室安全操作規(guī)范的培訓。必須對所有實驗室人員及其輔助人員進行經(jīng)常性的崗位安全措施培訓。否則任何不合格的實驗室以及人為的出錯都將可能破壞所有的安全標準，并損壞良好的設備。其次，實驗室的主管還應當保證其工作人員具

9、有良好的安全意識，并且監(jiān)督他們的實驗操作過程。必須強調實驗室安全是所有實驗室人員的職責，每個實驗人員應向主管報告任何不安全的行為或情況。在艾滋病實驗室中，基本的保護性措施有：防止產(chǎn)生刺傷、切傷和皮膚擦傷，并保護已有的傷口、皮膚損害以及結膜和粘膜表面。使用防止實驗人員和衣服污染的簡易的防護措施，以及良好的基本衛(wèi)生操作，包括常規(guī)洗手。應用消毒和滅菌方法控制實驗室工作區(qū)表面污染。污染的安全處理。為此，要在一切相關的環(huán)節(jié)，采取相應的安全措施。概括起來包括：實驗室工作人員的防護措施；感染性液體濺出和意外事故處理；污染物品和廢物的管理和處理；實驗室人員的健康和醫(yī)學監(jiān)測。此外，相關的其他措施還有：標本的處理

10、、轉送和運輸?shù)闹改?，包括一般指南和在公共運輸工具運輸標本的指南；采集血液樣本的指南。對于所使用的手套的選擇和保養(yǎng)；消毒和滅菌方法的選擇；可以重復使用的針頭和注射器的處理方法以及正確使用和保養(yǎng)生物安全柜等，也有一系列相應的規(guī)定和指南。限于篇幅，我們只羅列相應的標題。讀者可以去閱讀相關的文獻資料以了解詳細內容。我們所要表明的是，規(guī)范化的實驗室管理和嚴格遵守相應的生物安全操作指南的重要性，無論怎樣強調也不過分。三、實驗室建設中若干問題的探討目前，不少醫(yī)院、研究所和衛(wèi)生防疫部門都有建設P3生物安全實驗室的意愿。但其造價昂貴，不宜盲目攀比建設。否則將造成極大的浪費。結合我們近幾年建造P3級生物安全實驗室

11、的實踐，認為以下幾個方面的問題值得引起高度的注意。1.任何一個用戶在立項建造P3實驗室前，首先應對P3實驗室的主要用途，基本的性能指標，以及本單位建造P3實驗室的目的等有透徹的了解。否則將陷入極大的盲目性，并有可能造成很大的浪費或者安全隱患。具體表現(xiàn)為：（1)某些用戶認為所有涉及艾滋病的工作都應在P3實驗室內進行。這是一個很大的誤解。如前所述，如果一個單位只承擔血清學檢驗任務，那就完全沒有必要建造P3實驗室。當然，不必使用P3實驗室并不意味可以忽視操作中的安全問題。凡是涉及艾滋病病毒的各種實驗和操作，不論其是否在生物安全實驗室中進行，都應嚴格按照一定的安全操作規(guī)范進行。至于僅僅是為了達到某種等

12、級單位的要求，為上等級而不考慮是否有實際需要而建造P3實驗室顯然是不妥當?shù)摹＃?)某些用戶單位確有建造P3實驗室的需要，但是由于他們對P3實驗室并不熟悉，因此提不出具體的技術要求，只是泛泛的提出要建設一個艾滋病實驗室，而把一切都寄托于設計施工單位。但是如果設計施工單位也不熟悉相應的技術要求，這樣建造的實驗室不可能符合P3實驗室的技術指標。不僅造成極大浪費，也嚴重危害人身安全。國內已經(jīng)出現(xiàn)了類似的情況。（3)艾滋病研究用P3實驗室完工后，必須首先經(jīng)過衛(wèi)生部專家組的驗收，并由衛(wèi)生部有關司局行文批準啟用后方可正式投入使用。從國家的管理上看是十分嚴格的。但有的用戶想通過降低要求而減少造價，這樣建成的P

13、3實驗室往往不能達到驗收標準。有的甚至在主觀上想逃避衛(wèi)生部的專家驗收，這些做法都是十分錯誤的。2.在設計施工單位方面目前也存在著很大的問題。由于想要建造P3實驗室的單位逐漸增多，一些原來從事空氣凈化工程的公司也想擠入P3實驗室的建設市場。但由于生物安全實驗室與潔凈工程并不完全是一回事，在技術上有一系列特殊的要求，特別在安全措施上更與一般潔凈工程不同。因此由沒有建設過P3實驗室而且對P3實驗室又不甚了解的企業(yè)來建造這種實驗室，一般都難以達到要求。造成人力物力上的極大浪費。據(jù)我們了解，國內有能力承接P3實驗室設計和施工的企業(yè)并不多。因此用戶在選擇承建單位時要特別謹慎，應當選擇那些曾經(jīng)承建過P3實驗

14、室并且通過衛(wèi)生部驗收的企業(yè)來建造自己的P3實驗室。3.近年來，一些國外企業(yè)也在國內建造了一些P3實驗室。其中某些是成功的，但也確有一些至今不能通過衛(wèi)生部驗收或曾經(jīng)發(fā)生重大缺陷。究其原因主要在于這些企業(yè)及他們所聯(lián)系的外國承建公司并非真正的專業(yè)公司。他們對P3實驗室的技術指標也并不十分了解。因此盡管他們使用了許多高級昂貴的建筑材料，但其產(chǎn)品仍然不符合要求。我們認為，不論從技術性能以及外觀質量來衡量，國內某些企業(yè)建造的P3實驗室絲毫不遜于國外公司的成功產(chǎn)品，但是造價則不到國外產(chǎn)品的三分之一。應該首先選擇這些國內公司來建設自己的P3實驗室。4.工程問題舉例由于上面提到的種種原因，致使目前國內已經(jīng)建成的

15、若干P3實驗室不符合相關的技術要求，有的至今不能通過驗收，有的則必須加以重大改進。P3實驗室工程中出現(xiàn)的主要問題有：（1)將P3實驗室建成正壓實驗室。這是一個致命的錯誤，根本違背了P3實驗室應為負壓的基本要求。（2)選用凈化工作臺來代替II級生物安全柜。這也是一個致命的錯誤。普通凈化工作臺與II級生物安全柜工作原理和用途完全不同。II級生物安全柜是保護人體免受微生物感染的基本設備，而普通凈化工作臺則完全不具備這樣的功能。用它代替生物安全柜是十分危險的。（3)密閉性能差。尤其在門窗部位。也違背了P3生物安全實驗室的基本要求。以上三個問題主要反映在國內一些公司建設的P3生物安全實驗室中。這種所謂的

16、P3生物安全實驗室理所當然的不能通過國家驗收，已經(jīng)造成了很大的浪費。國外企業(yè)承建的P3生物安全實驗室一般不會犯上述錯誤，但是有些工程上的問題同樣不可忽視。歸納起來有：（4)P3生物安全實驗室內氣流組織不合理，死角過大。有的甚至超過房間體積的一半以上。（5)緊急進氣裝置不加過濾設備，導致在某些情況下不符合相應的潔凈度要求。（6)室內安裝分體空調。這在生物類潔凈室中是不允許的。因為空調器中的表冷器事實上是一個微生物培養(yǎng)裝置。大量研究表明，使用它以后將導致室內微生物濃度大幅度上升。（7)回風或排氣不加高效過濾器，按照國外要求同樣是不允許的。以上僅是一些例子?？梢钥闯鰢鴥萈3生物安全實驗室的建設市場比較混亂。不論國內還是國外的企業(yè)都曾經(jīng)在國內建設了一些不符合要求的P3生物安全實驗室，因而不能使用。為了杜絕這些