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医学院校生物技术实验教学的安全管理

来源:万方期刊网  时间:2018-05-16 10:06:03  点击:

  随着国民经济的发展,我国对人才的需求产生了较大的变化。从产业及技术发展角度来说,我国现阶段正大力发展的技术集中在六大领域:信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、空间技术和海洋技术。生物技术是当代生命科学与相关学科融和的产物,其核心技术是以分子克隆技术为中心的基因工程,此外还包括发酵工程、酶工程、细胞工程以及生物制品学等领域。当前很多综合性大学均开设了生物技术专业,其培养目标是使学生掌握生物学及生物技术的基本理论和基本实践技能,并获得基础应用研究和科研开发研究的双重训练,同时具有良好的科研素质、创新意识及实践能力。近年来,随着生物医药产业的发展,生物技术与医学技术的融合日益显着,对医学生物技术人才的需求也随之增加。吉林医药学院检验学院于2011年设立生物技术专业,以生物技术专业课为基础,融入了医学基础课程和综合性课程,旨在培养医学生物技术综合性人才。生物技术课程与医学课程中的实验内容在课程设置中均占有很大的比重,且二者均重视科学研究。实验室是高校进行实验教学和科研实验的基地,为保障教学和科研的顺利进行,管理者需要对实验室建设合理规划,同时在实验课及科学实验中注重安全管理。

  一、实验室普遍存在的安全问题及管理措施

  (一) 实验用水、电、气

  首先,实验室水阀忘记关闭易造成溢水事故,实验室中的精密仪器也可能会受到影响。同时,实验室水管水阀质量不过关也会产生安全隐患;其次,实验室电路老化、电路保护设备不灵敏、接地设施不完善等会导致安全事故,另外使用相关仪器后没有及时关闭电源(如高温烘箱)会导致用电事故;最后,有些实验室用到煤气等易燃气体或高压气瓶,疏于管理也是重大的安全隐患。因此,实验室建设时应选择合格耐用的建筑材料,并进行定期检查及更换,实验室应配备基本的灭火设备和紧急喷淋装置。同时,实验室应制定相关规章制度,加强对学生及实验人员的培训与管理,规定实验人员进入实验室前应首先了解水阀、气阀及电闸的位置,离开实验室时检查并关闭水、电、气;开启高压气瓶时站在气瓶出口侧面,缓缓开阀。实验室要选派专人负责,实验结束后书写实验室及仪器使用记录。

  (二)防火与防盗

  引起实验室火灾的原因很多,例如电火事故、易燃易爆化学药品及实验操作不当。因此,要加强实验室化学药品的管理,有毒或易燃易爆药品专人准柜管理,单独上锁,实验用品使用后及时登记以便于查询;实验室防盗工作也是安全管理的重要方面,一些有毒药品、实验设备、重要资料及个人财物均应列入防盗范畴。

  二、医学生物技术实验室的特殊安全隐患及管理

  (一)物理危害

  医学生物技术实验室的物理危害主要包括:第一,放射性同位素(如P32)。生物学研究上常需要使用放射性同位素进行标记,例如核酸杂交时利用P32标记核酸探针,经杂交及洗脱后,经放射性自显影检测杂交分子形成的情况。使用放射性元素进行实验,所用实验器具会受到不同程度的污染,因此应严格落实持证上岗制度,实验中配备辐射剂量仪,严格按照规定进行实验操作,并定期对实验室进行同位素污染情况检查及治理,相关实验垃圾用专用容器收集并集中处理。第二,离心机。生物技术实验室常使用高速或超高速离心机,由于其离心速度快,操作不当易造成危险,例如离心前没有配平,轻则导致离心机转子损坏,重则导致转子飞出伤人或损坏实验设施。对于离心机使用人员要进行培训并分配专人管理,离心机要定期检查维护,避免发生安全事故。第三,高压蒸汽灭菌锅,其操作不当可发生爆炸,使用时注意及时添水,温度及压力降至规定范围后才能开启锅盖,定期检查安全阀,并对使用人员进行安全培训。第四,液氮。细胞培养实验经常用液氮保存菌种,液氮的低温易产生冻伤事故,操作时要带好专用手套及护目镜并使用专用的冻存管。第五,玻璃割伤及其他机械损伤。正确使用玻璃器皿和相关实验仪器,仪器旁边要摆放仪器使用说明书、注意事项及使用记录,实验室应配备急救箱,发生事故后采用适宜方法及时施救。

  (二)化学危害

  医学及生物技术实验中需要使用大量化学试剂,其中包括了很多有毒、易燃、易爆物质,这些都是实验室的安全隐患。例如,细胞冻存用的DMSO存在严重的毒性,经皮肤及呼吸道吸收后可与细胞内蛋白质的疏水基团发生作用而导致蛋白变性,其具有肝肾毒性及血管毒性。使用时要避免其挥发,皮肤接触后立即用大量清水或1%~5%稀氨水冲洗。再如,在生物技术实验中常用来进行DNA电泳染色的EB(溴化乙啶),可与生物DNA结合并嵌入到碱基分子中,在DNA复制时会造成复制错误而导致基因突变,故EB是高致癌物质。实验时应将琼脂糖凝胶冷却至60℃左右再加入EB,防止其挥发,另外要开辟专门的EB染色区域,接触EB时要戴手套并在实验结束后对EB溶液进行净化处理。同时,用于蛋白电泳分析的丙烯酰胺也具有较强毒性,其被认为是一种神经毒剂,毒性可累积且不易排出。使用时需戴口罩及手套,设立专门电泳区域,配制丙烯酰胺单体母液时需在通风橱中进行,避免污染。在生物技术实验中还有一些常见的毒性物质,如DTT、TEMED、氯仿、甲醛等具有强烈气味和生理毒性,三氯乙酸、苯酚、硫酸、氢氧化钠、过氧化氢等具有强腐蚀性,叠氮化钠、三氧化二砷、氰化钾等为剧毒。这些物质在使用时都要做好相关防护,挥发性药品的使用需在通风橱中进行,有毒试剂需要专人专柜管理。实验室的管理者要吸取高校投毒事件的教训,避免实验室外人员接触剧毒药品,甚至将之带出实验室。

  (三)生物危害

  与普通化学实验室相比,由于医学实验和生物实验样本的特殊性,会存在生物危害。首先,基因工程及发酵工程中会用到多种微生物,包括大肠杆菌、病毒载体等,虽然基于基因工程安全性考虑对其进行了一定的改造,避免其感染人体及向实验室外散播,但是这些基因工程菌及载体仍是一种条件治病微生物,当机体免疫力低下时仍可发生感染。故基因表达后的菌体要集中高压灭菌后再丢弃,且实验室要进行定期的消毒灭菌处理。其次,医学病原学实验室及先关疾病的研究实验室,会涉及一些高感染性的病原微生物,如乙型肝炎病毒、HIV病毒、禽流感病毒等。历史上也曾多次发生实验室感染事故:早在1941年即有报道科研人员处理微生物时,不慎吸入并感染布鲁氏菌;2003年SARS疫情过后,中国台湾、新加坡及中国内地实验室相继发生SARS病毒感染及泄露事件,为实验室生物安全敲响了警钟,并引起了广泛关注。对这类实验室要制定更高的安全规定,如使用生物安全柜、进行不同的实验分区、制定全面的实验室规章制度、制定专门的安全负责人等,且要重视并规范废物处理工作。最后,对于动物实验的安全管理。实验动物身上可能带有某些传染性病毒,在动物实验中被咬伤很可能造成安全事故,如2006年长春某高校实验室曾发生学生被实验大鼠咬伤而感染流行性出血热事件;2009年法国科学家进行动物病体实验时意外感染炭疽。对此,在进行动物实验时要选择合格的实验动物,实验动物应从具生产许可证的单位购买,且应具备质量合格证及检疫合格证明,实验后动物尸体要及时妥善处理。同时,对操作人员进行岗前培训,操作人员必须有动物操作资格证书。另外可组织相关人员注射出血热疫苗,一旦发生动物咬伤要及时处理并隔离。对于动物病体实验要采取相应的生物安全防护措施,如使用生物安全柜。最后,为保障实验室的生物安全,我们要定期开展安全知识教育讲座提升师生的安全意识,尤其是学生实验课,在授课中要单独拿出时间做安全教育,带教教师不能无故离开实验室,遇到安全事故及时处理。

  三、小结

  医学及生物专业人才的培养均重视实践能力和科研能力的培养,教学或科研实验室是其主要的学习工作场所,而实验室中存在诸多的安全隐患:包括物理安全、化学安全和生物安全隐患。这些隐患不仅会直接造成实验室财产损失及实验室人员伤亡,还可能会对周围环境及社会产生不良影响。因此,保障实验室安全至关重要。对此,必须规范实验室安全建设及管理,主要体现在:按照使用情况及相关规定进行实验室设计及布局,改善实验室硬件设施并加强安全设施的投入;明确“安全为主、预防第一”的实验室安全方针,规范实验药品的管理和实验仪器的使用,选派专人管理并做好使用记录,防止有毒化学品的泄露及外流;加强实验人员的安全教育工作,防患于未然;遇到安全事故做到及时发现、及时上报、及时解决。