第五节　毒理实验室安全控制

少量或微量物质接触机体或进入机体后，在一定条件下，与组织细胞成分发生生物化学反应或生物物理变化，引起功能性或器质性改变，导致暂时性或持久性损害，甚至危及生命，这些物质称为毒物，这个过程叫作中毒。

从事毒理的人员经常接触已知和毒性特点尚不清楚的化学物，虽然可以通过有毒物质数据库和毒性-构效关系数据库等的检索，并且通常也要求送检方提供尽可能多的毒性资料和数据，可以了解一部分受试物的毒性和理化性质特点，但仍有相当比例的受试物在测试完成以前是毒性特点未知的。另外，使用阳性对照物以保证试验结果的可信、可靠，是毒理学实验的显著特点，而这些阳性对照物大多是典型的致突变物和致癌物。操作人员的相应安全防护措施不应掉以轻心。

对毒理学工作者来说，与研究对象的接触不可避免，毒理学工作者需短期或长期接触工业毒物、农药、消毒剂、环境毒物以及一些毒性特点尚不清楚的化学物质，这些物质可能具有急性毒性、刺激性、腐蚀性、窒息性、麻醉性、溶血性、致敏性、致突变性、致畸性、致癌性、类激素样作用等，对各种重要器官和组织，如肝、肾、神经、生殖、呼吸、消化、血液、循环、免疫、皮肤、眼睛等造成毒害。不同的毒物还常有加合作用。毒物可以固态（含粉尘）、液态、气态或蒸气态、气溶胶态（雾、烟）等物理形态从消化道、呼吸道和皮肤吸收，有机磷农药还可经眼吸收。

毒理学实验室又是涉及多学科的实验室，应遵循各相关实验室的安全管理要求。毒理学实验室也是与实验动物关系最为密切的实验室，要杜绝人类疾病和人畜共患病通过实验动物传播，既不能使人也不能使动物成为疾病的中间宿主或传染源是毒理实验室特别的安全要求。毒理实验室要关注受试物和阳性对照物可能的危害。受试物和阳性对照物的操作、使用、保管和处置不当都有可能对工作人员造成伤害，使工作人员自己成了试验模型。此外，对环境安全的关注也是毒理学工作者义不容辞的责任。

一、毒理实验室安全管理一般要求

毒理实验室常包括整体实验室、遗传实验室、功能实验室、行为实验室、细胞培养室、Ames实验室、生化实验室、生理实验室、分子生物学实验室、综合实验室、病理实验室和实验动物房等，因此，毒理学实验室在很大程度上是生物实验室，应遵循2004年发布实施的国家标准《实验室生物安全通用要求》（GB 19489—2004）；也属于医学实验室的范畴，应遵循《医学实验室　质量和能力的认可准则》（等同采用ISO/IEC 15189：2003 《医学实验室　质量和能力的特殊要求》），在生物安全方面要满足这两个标准和准则的要求。

生物学实验室、医学实验室（分子生物学、免疫学、生物化学、血液学、生理学、细胞学、病理学或其他检验实验室）的安全管理体系生物材料（标本）仪器测试、微生物学实验室安全要求，各种化学物的使用和保管（应遵照化学检测实验室有关化学毒物的安全管理要求）、锐器和易碎物品的安全操作要求，放射性核素的使用和管理可放射实验室管理要求。概括起来说，毒理实验室内部各个分支实验室侧重点不同的相应的生物安全管理规章制度和生物安全操作规程，并在实际工作中严格执行。如实验室的人员准入制度（所有工作人员经过相关培训并考试合格，熟悉相关实验的安全操作规程，了解实验潜在的危险）；实验室设施、电气、设备的监测、检测和维护制度；健康医疗监督制度；生物安全工作自查制度；资料档案管理制度；人员培训制度；以及安全保卫、防盗、防火等制度。还有应急装备、警报体系和撤离程序；用于危险物质漏出控制的程序，包括紧急淋浴；可燃易燃性、可传染性、放射性和有毒物质存放的防护和控制；去污染和废弃物（废水、废气以及其他废物）处理程序；生物危险标识和生物安全实验室级别标志；实验室事件、伤害、事故和职业性疾病的报告程序等。

二、毒理实验室安全管理的特有要求

在满足一般共通的实验室安全管理要求的基础上，以下几点是每个毒理实验室工作人员都应该做到的。

1.思想上高度重视，提高安全意识，防患于未然。

2.完善组织（如质量监督管理人员和安全员），订立安全管理制度，责任到人。

3.各项试验、每项仪器、设备的操作和维护必须制定并按照标准操作规程（SOP）。

4.对样品和阳性对照物的保管、使用和处理的特别关注，至少应包括：

（1） 重要的阳性物视为剧毒化学品，实行双人双锁，双人收发，双人使用，双人管理体制。

（2） 样品库的位置和环境安全可靠，通风良好，具冷藏和冷冻条件。

（3） 明显和充分的标识、分类和分档。

（4） 使用登记（使用人、使用时间、使用量）记录完备。

（5） 称取和操作时不徒手接触；佩戴手套，实验结束后立即将手清洗干净。

（6） 感染性的物质在负压环境下进行。

（7） 易燃、易爆、有毒的化学品或暂时难以确定其危险性又急需试验的化学品，在有安全防护设施的通风柜中小心操作，防止意外事故。

（8） 配置应急洗眼器和一些常用化学毒物意外中毒时的应急解救药。

5.有条件时给工作人员免疫接种野毒和家毒双价流行性出血热疫苗，每年加强一次。

6.使用过的阳性物质（致突变、致敏和致癌物）、持续性有机污染物，以及被施用过这些物质的动物（包括组织、器官和血液）、废弃物和器材、器皿应集中收集处理，或焚烧，或交环保部门处理。

三、实验动物与动物实验的生物安全要求

毒理学大量使用实验动物，因此，安全使用实验动物，保证动物实验室的生物安全是毒理实验室生物安全的重要环节。为了叙述方便，可将动物实验室的生物安全管理要求分为一般管理要求和特殊动物实验设施的生物安全管理要求。

广义上，所有用于生物医学实验的动物均称为“实验动物”，它包括严格意义上的实验动物，即以实验研究为目的，在一定的环境条件控制下，经过培养驯化，具有明确生物学特性和清楚的遗传和微生物背景的动物，主要有大鼠、小鼠、金黄地鼠、豚鼠、家兔、犬和小型猪等。也包括一部分家畜、家禽和一些未经过人工驯化的野生动物，如猫、羊、非人灵长类、鸡、鸭、鸽、蛇、蛙类等。实验动物是整个生命科学的基础和条件，医学、生物学及畜牧兽医学的各个领域，尤其是从事食品、药品、化妆品、农药及其他化学品的安全性评价的毒理学要与动物实验密不可分。同时，很多动物又是许多人类疾病和人畜共患病的中间宿主或传染源，如某毒理实验室和北京某大学就发生过实验动物来源感染流行性出血热的惨痛教训，必须引起充分关注。

实验动物设施是进行实验动物饲养、保种维持、生产、实验研究、试验等设施的总称实验动物设施一般包括更衣室、淋浴室、洗涤消毒室、监控室、洁净区外库房、样品室、样品配置、手术室、行为实验室、动物尸体及废弃物存放室、洁净区内库房、动物检疫室、大鼠饲养室、小鼠饲养室、家兔饲养室、豚鼠饲养室等。没有良好和合格的实验动物设施就没有良好和合格的实验动物，没有良好和合格的实验动物也就没有良好和合格的动物实验。

（一）实验动物设施和实验动物级别

1.屏障系统实验动物环境设施的基本要求

最适宜温度：20～25℃，温差：3℃或4℃。

适宜的相对湿度：40%～70%。

换气次数：10～20次/h，洁净程度越高，要求换气次数越多。

气流速度：0.1～0.2m/s。

压强梯度：洁净区高于污染区，每级压差0～20Pa。

合理组织气流和风速可调节室内温度和湿度，又可降低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。

光照：工作照度150～300lx，动物照度18～30lx，明暗交替时间12/12小时或10/14小时。

噪声：60dB以下，避免高频率噪声和超声波的干扰。氨浓度：不大于14mg/m3。

2.实验动物设施分类

实验动物设施根据对饲养动物的空气净化程度分为三类。开放系统（open system）；屏障系统（barrier system）；隔离系统（isolation system）。

不同的实验动物设施环境级别对应于不同的动物级别，二者的对应关系见表2-4。

3.实验动物级别

动物级别由其携带微生物的种类决定。按照我国《实验动物管理条例》，实验动物分为4个等级：

（1）一级动物（普通动物）：

不携带主要人畜共患病和动物烈性传染病的病原。

（2）二级动物（清洁动物，国际上无此等级）：

除不能携带主要人畜共患病和动物烈性传染病的病原外，不能携带对动物危害大和对科研干扰大的病原。

（3）三级动物（SPF级，无特定病原体动物）：

除一、二级动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科研干扰大的病原。

（4）四级动物（无菌动物）：

不携带可检出的一切病原体。悉生动物则是在无菌动物体内移入一种或几种已知微生物后的动物。

（二）实验动物设施的一般生物安全要求

由于实验动物常采取群体饲养，极易造成动物疾病的暴发和流行。造成动物传染病流行的病原多种多样，有的病原宿主广泛，属人畜共患病，可同时引起人和动物的疾病，就更具危险性。严格实验动物房的管理制度，预防在先，是杜绝人和动物间疾病传播的根本保证。

1.保障实验动物房生物安全的基本措施

（1） 实验动物设施为单独区域，与办公和其他实验场所分开。外来人员非经许可不得进入SPF动物实验室。杜绝昆虫及野生动物进入。粪便、污水、用过垫料、动物尸体和废物应有安全处理措施。有特殊要求的动物，如无菌动物，无特殊病原体动物，纯系动物和裸鼠均应有符合特定要求的建筑设备，严格的卫生管理制度和操作规程。

（2） 工作人员应经过适当培训，取得实验动物管理和操作上岗许可证。

（3） 具有一定规模的实验动物室建筑，周围至少应有20m卫生间隔区。不同种属、不同品系、不同来源的动物必须分室饲养，不同对象、不同内容的实验分室进行。各室之间定向气流不能交叉循环。猫、狗、猴等大型实验动物的繁殖室或实验室应有适当的运动场地，可靠的铁丝网或高墙和双层门的设施，以防动物逃逸。对已知具有生物性危害的受试物（包括挥发性物质、放射性物质、传染因子及具有“三致”危害的物质），必须有能进行隔离试验的特别动物室或区域，以防环境污染。

（4） 定期检测，更换高、中、低效滤膜，保持系统处于良好状态。屏障及隔离系统必须备有备用电源和故障显示、报警装置。

（5） 选用具备有效动物繁育合格证书的动物，选用SPF级遗传和微生物检测指标合格的大、小鼠。

（6） 动物、工作人员、物品分别进入屏障及隔离系统，并只能由洁净度高的区域向洁净度低的区域定向移动。房间随时关门。工作人员更换工作服，戴帽、手套、口罩、鞋套，风淋后方可进入。动物由动物传递窗，外包装经紫外线照射或喷洒消毒液后传入，入室后检疫3～7天。所有样品、饲料（γ辐射灭菌）由物品传递窗经紫外线照射或喷洒消毒液后传入。非实验用品（如食物、饮水、香烟等）一律不得带入动物实验室。

（7） 器具、饮水瓶、垫料等须经高压灭菌后方可使用。动物饮用、屏障系统内使用灭菌水。

（8） 每周更换笼具、饮用水两次。用过的笼器具、饮水瓶及时清洗并高压消毒。每周打扫卫生两次并消毒。每周清洗消毒工作服一次。实验结束后，及时认真清洗房间、物品，并消毒。室外环境每天整理打扫。

（9） 按操作规程抓持、固定动物，实验操作。产生有害气溶胶的实验应在负压室或负压装置内进行。

（10） 设置安全出口、出口指示、灭火器械。配置应急洗眼器。

（11） 废弃物由污物走廊传出，用过的帽、口罩、鞋套必须放在指定位置并及时清理。动物尸体放入专门冰柜，交指定的环保部门统一处理，垫料等垃圾及时处理。

2.实验动物的检疫和疾病的控制及处理

（1） 凡外来实验动物至少经过3天以上的隔离检疫，以防传染病的侵入。外观无病症（必要时实验室检查阴性者）方能进入饲养繁殖室。

（2） 试验和研究开始前，要保证动物无任何疾病，并保证动物避免可影响研究目的及实施的因素。如果在研究过程中，动物接触了上述疾病与因素，有病动物必须隔离，如有需要并且治疗不影响研究，可对动物进行对病或对症的治疗。其诊断、对动物治疗的批准、治疗所用药品、措施及治疗的日期都要有记录并保存。

（3） 动物发生疾病死亡应及时进行病理尸检或其他实验室检查，作出诊断，提出处理意见。当动物发生传染病时，原则上全部销毁。房屋、用具、笼架、垫料、衣帽等必须进行彻底消毒。动物室封锁一段时间才能使用。必要时报告试验负责人及主管部门。

（4） 实验动物发生烈性传染病流行时，应立即上报实验动物检定机构，同时采取严格的隔离消毒措施，以免传染病的蔓延。如有拖延不报告者，所在单位及个人要承担责任。

（5） 尸体处理：尸体处理一般要求焚烧，深埋，大型动物可消毒加工的后利用。

3.实验动物房的消毒措施

SPF级动物实验室的一般日常清洁消毒制度可结合各实验室的不同硬件条件，但都应满足动物级别和洁净度基本要求。