首页 > 论文范文 > 自然科学论文 > 生物学论文 > 生物科学论文 > 探究高级别生物安全实验室菌（毒）种管理

探究高级别生物安全实验室菌（毒）种管理

2020-07-02 385 上传者：管理员

摘要：病原微生物菌（毒）种是保障国家社会安全，经济安全和生物安全的重要战略资源。随着我国高级别生物安全实验室的建设和发展，很多这些实验室引进，分离或保存有高致病性病原微生物的菌毒种。而相应的做好实验室内菌毒种的储藏和管理工作，也是各高级别生物安全实验室所要履行的重要职责，同时也是面临的重要问题。我国对于病原微生物菌（毒）种管理先后出台了法规标准、技术规范、指定工作细则和菌（毒）种保藏机构建设规划。而对于如何更规范的管理好实验室内的病原微生物菌（毒）种，仍然需要我们积极地探索。将从菌（毒）种保存方法、菌（毒）种管理原则、菌（毒）种管理过程中的风险评估以及国内高等级实验室菌（毒）种库设施设备简介及其未来展望四个方面进行阐述。

关键词：
生物安全
生物科学
管理
菌(毒)种
高致病性
加入收藏

全球传染病疫情不断发生，埃博拉出血热、炭疽等烈性人畜共患传染病的出现给人类健康与生命安全带来严重威胁。而目前随着国际形势日趋复杂化，全球生物安全问题的日益凸显，高级别生物安全实验室的建设需求也显得更加紧迫。针对我国战略性新兴产业的发展和对实验室需求的增加，我国制定了《高级别生物安全实验室体系建设规划》，明确提出加快建设合理布局，功能完善，统筹管理，高效运行的国家高级别生物安全实验室网络体系。伴随着我国逐渐增多的高级别生物安全实验室的启用运行，病原微生物菌毒种的管理也会成为实验室工作重点之一。如何更安全、规范、有效地管理病原微生物菌毒种也是目前我们所面临的重要问题。本文尝试对菌毒种的保存方法，管理原则，管理风险等方面做以阐述以期为高级别生物安全实验室工作人员提供参考。

1、不同种类菌（毒）种的保存方法的介绍

1.1组织毒的保存

菌（毒）种的良好保存取决于温度、酸碱度以及环境。狂犬病毒在-70℃或更低的温度下可保存数月甚至数年，在5℃温度下可存活144h，而50℃温度下15min就被完全失活。口蹄疫病毒在4℃温度下，在pH6.5、pH5.5、pH5.0的酸性条件下被灭活90%所需要的时间分别是14h、1min、1s；在pH9.0以上的碱性条件下也会被迅速灭活，只有在pH7.2～pH7.6时其稳定性较强。结核分枝杆菌在尘土飞扬的空气中可保持传染性8天～10天；在污染的图书上可存活3个月；此外，有资料表明，室内的带菌微滴核约60%～71%可存活3h,48%～56%存活6h,28%～32%存活9h以上。

综上考虑，菌（毒）种组织毒的保存通常是在-70℃～-80℃、pH7.2～pH7.6的条件下，在含50%甘油的0.05mol/LPBS中进行保存。

1.2细胞毒的保存

细胞毒与组织毒的保存大同小异，-80℃低温冷冻保存于灭菌的细胞冻存管中，每管中的细胞毒液体不超过瓶容积的2/3。细胞毒讲究“缓冻速溶”，保存方法是首先将冻存管置于-40℃冰箱预冻2h以上使之冻结。冻结的细胞毒转移至-80℃冰箱进行保存。取出冻存管，放入37℃金属浴中融化。待冻存管内液体全部融化后，转移至生物安全柜中开启冻存管，将内容物移至细胞上进行培养。

2、菌（毒）种管理原则

2.1菌（毒）种接收

菌（毒）种由2人同时在场进行接收。菌（毒）种进入实验室前，应确保外包装无破损并记录，用针对病原的消毒剂（如75%乙醇等）对外包装表面进行消毒，然后传入实验室内，由实验人员在生物安全柜内打开并处理。菌（毒）种库负责人负责将接收的菌（毒）种统一集中在菌（毒）种库进行保存，并建立详细的保存记录，包括菌（毒）种的学名、株名、来源、毒种编号、特性、数量以及浓度等；如为临床采集的样品，最好同时建立档案，详细记录动物的种类、品系、年龄、临床症状、发病/死亡情况、地理位置及疫苗接种情况等。菌（毒）种在实验室与菌（毒）种库之间传递的过程中，宜用运输车，避免人员不慎将其掉落。

2.2菌（毒）种保存

菌（毒）种库须由专人管理，实行双人双锁制度，钥匙由实验人员与管理人员各执一把。菌（毒）种保存容器外表面应贴有标签，标明菌（毒）种编号、批号、日期等，并能与保存记录相对应。菌（毒）种库负责人需定期核对库存数量与保存记录的一致性。值得注意的是，在-80℃冰箱内保存的菌（毒）种要分门别类放好，并留有足够的空间，避免拥挤造成盛装菌（毒）种容器的破损。

2.3菌（毒）种领用

菌（毒）种的领取须由实验室主任审批同意方可执行。发放菌（毒）种时，需要保管人员2人同时在场；发放人员与领取人员均需核对菌（毒）种的名称、数量等信息是否正确，无误后填写相应表单记录。

菌（毒）种需放入运输盒内，用消毒剂对外表面进行消毒，通过消毒通道（如传递窗、渡槽等）传出菌（毒）种库，应用运输车传递至实验室。

3、菌（毒）种管理的风险评估

菌（毒）种管理方面所面临的最大风险就是菌（毒）种的溢出。无论是菌（毒）种保存容器的选择还是其运输方式、保存方式的选择，其目的都是最大限度的降低菌（毒）种溢出的可能性。因此，菌（毒）种运输过程中采取双层包装，专用运输盒密闭，运输车运送的方式进行菌（毒）种的接收与传递。保存过程中也同样是双层包装，防止气溶胶的产生。

任何一个从事高致病性病原微生物的实验场所均需要准备意外溢洒箱，内含镊子、纱布、扫帚、搓子、两种以上已配置好的可直接使用的消毒液（注意有效日期）、锐器盒、高压灭菌袋、高压灭菌指示条、高压灭菌胶带。如若出现菌（毒）种溢洒（包括动物脏器、菌液、病毒液），所采取的措施如下：（1）立即用清洁纱布完全覆盖受感染性物质污染或受感染性物质溢洒的破碎物品；（2）在纱布上面均匀倾倒消毒剂，作用30min以上；（3）用镊子、扫帚、搓子等工具将清洁纱布收集在高压灭菌袋中，破碎物品、玻璃碎片收集至锐器盒内；（4）全部废物统一收集至高压灭菌袋中高压灭菌处理；（5）如若大范围面积溢洒，根据情况考虑是否全面消毒。

4、国内高等级实验室菌（毒）种库设施设备简介及其未来展望

国内高等级实验室分为BSL-4与BSL-3两个区域。BSL-4菌（毒）种库的主要个人防护装备（PPE）为正压防护服，依赖生命支持系统提供氧气。生命支持系统应当具备独立供电设备和独立备用电池，任何设施设备的电路故障均不会影响生命支持系统的正常运作。即使出现意外停电的状况，备用电池也会提供足够的电力来维持生命支持系统的正常运作。

BSL-4菌（毒）种库的其余设施设备则与BSL-3相同，包括空调系统、超低温冰箱、移动运输车、传递窗、立式高压灭菌器、气密门等。空调系统始终使菌（毒）种库保持负压状态，通风管道配备初效过滤器和高效过滤器，防止病毒逃逸；初效与高效过滤器应定期检测更换，确保其使用状态。传递窗内具有紫外灯，可以对传递盒外表面进行消毒。为了安全起见，传递盒的外表面尤其是底部在传递之前需要喷洒消毒剂进行消毒，起到双保险的效果。应用移动运输车进行超低温冰箱与传递窗之间的运输工作。菌（毒）种库还需要配备意外溢洒箱。目前，哈尔滨兽医研究所的高级别生物安全实验室菌（毒）种库就是此种运行模式。

我认为，高等级实验室未来的菌（毒）种管理应该从纸质化、人工化向电子化、自动化转变。菌（毒）种样品接收、领取、保存及其相关记录应该是通过全自动化样本库存储系统来完成。该系统应该具备以下几个特点：1、应该具有应对断电的能力，在突然断电的情况下能够自动切换至电池工作状态，而且要求是无缝衔接，同时不能因为瞬间的断电而影响容器的气密性，这是最基本的要求；2、自动化生物样本库存系统的样品冷冻存储区域应该无任何的机械运动部件，依靠气动的方式实现样品管的吸出工作，克服了机械运动部件在-80℃的条件下可能无法正常工作的缺陷，从而实现长期稳定运行；3、该系统能够记录样品管的信息及位置，通过系统检索查找实验材料，采用单管式的挑取方式根据人员指令选取样品管，不仅不影响其余样品的保存，而且保证了样品温度的恒定与长期的保存质量；4、该系统所记录保存的信息（包括样品管的信息及位置）可在远程终端实现备份，防止该系统出现故障时造成数据丢失；5、最好能够保证该系统信息存储空间足够大，样品存储空间的扩容方案简便快捷，容易实现。我相信，随着我国工业的不断发展，高级别实验室菌（毒）种自动化管理一定会实现。

5、结语

我国已经着手进行高级别生物安全实验室的建设和管理工作，目前，全国共有三家BSL-4级实验室。而且预计在未来的二十年内会有计划有目的的建设更多的高等级实验室，用以解决目前日益严重的烈性传染病的防控工作。生物安全领域我国起步较晚，以生物安全四级实验室为核心的生物安全实验室体系还不够完善，需要我们进一步的深入思考和研究，探索出一条符合中国国情的自己的道路。

高致病性病原微生物菌（毒）种的管理工作是高级别生物安全实验室的核心工作之一，是生物安全领域的重要内容。其不仅关系到实验室内部的安全与实验质量，更关系到国防战略和国家安全。因此，需要我们不断的提高思想意识，谨小慎微的进行高致病性病原微生物的管理工作，深度思考管理细节，不断完善操作规程，让实验室在稳中有序的条件下安全运行。同时，随着我国工业的不断发展和提高，我国高级别生物安全实验室菌（毒）种管理工作必然会实现从纸质化、人工化向电子化、自动化的转变。

参考文献:

[1]梁慧刚,黄翠,马海霞.高等级生物安全实验室与生物安全[J].中国科学院院刊,2016,31(4)

[2]病原微生物实验室生物安全管理条例[S].北京,2004

[3]国家高级别生物安全实验室建设规划[R].北京,2004

[4]钟玉清,相大鹏,黄吉城.实验室生物安全管理体系文件编写及运行范例[M].北京:中国质检出版社,2011

[5]章欣.生物安全4级实验室建设关键问题及发展策略研究[J].北京:中国人民解放军军事医学科学院,2016

[6]动物病原微生物菌(毒)种保藏管理办法[S].(农业部第16号令),2009

[7]GB19489-2008实验室生物安全通用要求[S]

[8]动物病原微生物分类名录[C].(中华人民共和国农业部令53号2005.5)

王传钧,张晶,张险峰,何希君,刘益民.高级别生物安全实验室菌(毒)种管理的思考[J].洁净与空调技术,2020(02):130-132.

基金:“十三五”国家重点研发计划“生物安全关键技术研发专项”课题“高等级病原微生物实验室风险评估与控制研究”(2016YFC1202303).