知道这些，你将远离实验室生物危害（二）

1、病原微生物气溶胶的种类

悬浮于气体介质中粒径为0.001～10OOμm的固体、液体微小粒子形成的溶胶状态分散体系总称气溶胶(areoso1)。病原微生物实验室产生的微生物气溶胶主要有气沫核气溶胶和粉尘气溶胶两大类。

(1)气沫核气溶胶。外力作用于含有微生物的液体(如液体标本或培养基)，可形成分散于空气中的细小颗粒，颗粒中的水分迅速蒸发后，留下核心的颗粒悬浮于空气中，就形成了气沫核气溶胶。

(2)粉尘气溶胶。外力作用于干燥的培养物，或干结的带有微生物的硬壳、皮毛或毛发碎屑，或沉降在物体表面或地面的灰尘等，可形成悬浮于空气中的微小颗粒，虽口粉尘气溶胶。

这两类气溶胶对实验室工作人员都具有一定程度的危害性，危害程度取决于微生物本身的毒力、气溶胶的浓度、气溶胶的粒子大小以及实验室的局部气候条件等。

2、实验室微生物气溶胶的产生

实验室中的许多操作过程都可以产生微生物气溶胶。有人曾对276种实验操作进行了测试，发现其中239种操作可产生不同程度的微生物气溶胶，占全部操作的86％以上。

微生物实验室中，像搅拌、研磨、振荡、吹打、离心、超声破碎等常规操作均会产生大量的微生物气溶胶。还有一些操作也会产生微生物气溶胶，如，液体薄膜突然破裂可产生气溶胶，将烧热的接种环放入菌液也会激起微生物颗粒形成气溶胶。就是在人们认为没有微生物气溶胶感染危险的某些操作中，危险依然存在，如，振荡混匀置于密闭培养瓶中的菌液或病毒液后，将培养瓶静置，产生的气溶胶可在空气中持续存在1h左右。

实验室中的静电排斥作用在一定条件下也可产生气溶胶，而带静电的物体(如塑料器皿)由于可以吸附空气中的微生物颗粒，污染程度通常比不带静电的器皿高。一些在自然环境中繁殖的微生物，一旦进入实验室的空调系统或通风系统，或污染了空调的冷凝水，就可形成更为广泛的微生物气溶胶，如军团菌气溶胶的形成。

气溶胶进入空气后，一部分降落在物体表面，另一部分水分被蒸发后，剩下直径小于等于5um的液滴核仍悬浮于空气中。这些含有病原微生物的液滴核经呼吸道进入人的肺泡而感染。除了结核分枝杆菌这类典型的经空气传播的病原菌外，自然条件下非经空气传播的病原菌体也可以在实验室条件下发生空气传播的感染事件。操作严重污染的或大体积的液体，可导致吸入过量的细菌，增加发生感染的可能性。

研究表明，常规的玻片凝集实验、火焰上烧灼接种环、颅内接种、鸡胚接种或抽取培养液等操作，一次可产生少于10个颗粒的气溶胶；实验动物尸体解剖、用乳钵研磨动物组织、离心沉淀后注入或混悬毒液、细菌接种、打开培养容器的螺旋瓶盖、摔碎带有培养物的培养皿等操作，一次可产生11～100个颗粒的气溶胶；而离心管破裂、打开或打碎干燥菌种安瓿、搅拌后立即打开搅拌器盖、注射器针尖脱落喷出毒液、小白鼠鼻内接种等操作，一次可产生100个颗粒以上的气溶胶。显然，一次能产生大量微生物气溶胶的操作危害程度更大，但那些一次操作产生的微生物气溶胶较少，却需要反复多次重复的操作，也可以在短时问内产生大量微生物气溶胶，对实验室工作人员的危害也是较大的。

3、微生物气溶胶的感染特点

实验室中产生的微生物气溶胶，可随空气扩散污染实验室空气，工作人员吸人被污染的空气，便可引起实验室获得性感染。微生物气溶胶感染具有以下特点：

(1)微生物气溶胶可随空气的流动进入密闭的、没有无空气过滤装置的空间，造成污染的空间和面积效应均较大。

(2)呼吸道吸人微生物气溶胶的易感性明显高于其他感染方式。

(3)气溶胶吸入可同时造成大量人群感染，且在临床上可能引起非典型症状，容易误诊并延误治疗。

(4)呼吸道吸人气溶胶感染的防治比较困难。

(三)实验室常见病原微生物的危害

据报道，大部分实验室获得性感染是由细菌(43％)引起的，其次是病毒(27％)和立克次体(15％)。最常见的实验室获得性细菌感染是布鲁菌属、土拉热弗兰西丝菌、结核分枝杆菌、伤寒沙门菌、衣原体和立克次体，36％的实验室获得性病毒感染是肝炎病毒和汉坦病毒，50％以上的实验室获得性真菌感染是荚膜组织胞浆菌和粗球孢子菌。

1、布鲁菌属(Brucella)

布鲁菌属是人兽共患传染病的病原体，可经皮肤、黏膜、眼结膜、消化道、呼吸道等不同途径感染人体引起布鲁菌病。该病是最常见的实验室获得性细菌感染之一，其中的羊布鲁菌、牛羊布鲁菌、猪羊布鲁菌和犬羊布鲁菌都曾在实验室人员中引起感染。

(1)实验室危害：布鲁菌引起的实验室获得性感染大多发生在研究机构，主要与接触了大量生长的布鲁菌有关。该病原体可存在于血液、脑脊液、尿液和精液中。实验操作过程中产生的气溶胶是该菌主要的潜在危害，经口吸入、意外的胃肠道外接种以及培养物溅人眼、口、鼻等也能导致实验室感染的发生。

(2)预防措施：操作含有或可能含有致病性布鲁菌的人或动物标本时，建议采用BSL-2级水平的操作技术及防护设施；对于致病性布鲁菌培养物的所有操作，建议采用BSL一3级水平的操作技术及防护设施；使用致病性布鲁菌进行动物实验研究时，建议采用动物BSL一3级水平的操作技术及防护设施。目前尚无可用于人类的布鲁菌疫苗。

2、土拉热弗兰西丝菌(Francilla tularensis)

土拉热弗兰西丝菌的主要存储宿主是家兔、野兔以及鼠类等啮齿动物，人类可经直接接触、动物咬伤、节肢动物叮咬、食人被污染食物或呼吸道感染等途径引起土拉热。

(1)实验室危害：土拉热曾经是最常见的实验室获得性细菌感染之一。几乎所有感染病例均发生在进行土拉热研究的机构，个别病例与处理自然或实验室感染的动物及其他寄生物有关，临床实验室也曾发生过土拉热感染病例。

该病原体可存在于感染动物的伤口渗出液、呼吸道分泌物、脑脊液、血液、尿液和组织中，也存在于受感染节肢动物的体液中。皮肤和黏膜直接接触感染性物质、意外的胃肠道外接种、摄入以及暴露于传染性气溶胶和飞沫中都会对实验人员造成危害。土拉热弗兰西丝菌引起的实验室获得性感染中，与培养物相关的感染比与临床标本和实验动物相关的感染更为常见。

(2)预防措施：操作含有或可能含有土拉热弗兰西丝菌的人或动物标本时，建议采用BSL一2级水平的操作技术及防护设施；对于土拉热弗兰西丝菌的培养操作，建议采用BSL一3级水平的操作技术及防护设施；使用土拉热弗兰西丝菌进行动物实验研究时，建议采用动物BSL一3级水平的操作技术及防护设施。

对于操作感染性物质或受感染的啮齿类动物的工作人员，建议考虑接种疫苗；对于研究该病原体及其感染动物的工作人员，包括所有培养该病原体和饲养其感染动物的实验室工作人员及进出的人员，建议接种疫苗。

3、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculsis）

结核分枝杆菌是人类结核病的病原体，可通过呼吸道、消化道或皮肤损伤等途径侵入机体，引起全身各器官、组织的相应的结核病，但以肺结核最为常见。

(1)实验室危害：已证实结核分枝杆菌感染对实验室人员以及可能暴露在实验室感染性气溶胶中的人员是一种危害。据报道，进行结核分枝杆菌操作的实验人员的结核病的发病率比其他人群高3倍，普通人群每年结核菌素转阳率不到万分之三，而进行相关操作的实验人员每年结核菌素转阳率可达千分之七。

该菌主要存在于痰液、胃灌洗液、脑脊液、尿液等各种临床标本中，也存在于被污染的操作台、器械、仪器等的表面。结核分枝杆菌可在加热固定的涂片中存活，也可在制备冷冻切片和操作液体培养物的过程中被气雾化。由于结核分枝杆菌的主要感染途径为呼吸道，且对人体的感染剂量较低(ID50＜10个细菌)，暴露于感染性气溶胶中是该病原体最主要的实验室危害。一般情况下，取自可疑或已知结核病例的痰液及其他临床标本均应视为具有传染性，处理时须采取适当的预防措施。

(2)预防措施：操作不产生结核分枝杆菌气溶胶的临床标本时，建议采用BSL一2级水平的操作技术及防护设施；所有可能产生结核分枝杆菌气溶胶的实验操作必须在一级或二级生物安全柜内进行；对于结核分枝杆菌的培养操作以及使用自然感染结核分枝杆菌的非人灵长类动物进行的研究，建议采用BSL一3级水平的操作技术及防护设施；使用豚鼠或小鼠进行结核分枝杆菌动物实验研究时，建议采用动物BSL一2级水平的操作技术及防护设施。

对于以前皮肤OT试验为阴性的实验室工作人员，建议用PPD纯蛋白衍生物再进行皮肤试验，作为疾病监测的手段。卡介苗可作为疫苗使用，但一般不建议常规用于实验室工作人员。

4、伤寒沙门菌(Salmonella typhi)

伤寒沙门菌是引起人类伤寒热的病原体，主要通过消化道途径引起感染。

(1)实验室危害：文献证实伤寒沙门菌曾多次造成实验室工作人员感染伤寒热。该病原体可存在于粪便、血液、胆汁和尿液中，人类是唯一已知的传染源。摄人和胃肠道外接种是该菌主要的实验室危害，暴露于气溶胶中能否引起感染尚不清楚。

(2)预防措施：操作含有或可能含有伤寒沙门菌的临床标本和培养物时，建议采用BSL一2级水平的操作技术及防护设施；对于涉及“生产数量或浓度”的培养物的工作以及产生气溶胶可能性较高的实验操作，建议采用BSL一3级水平的操作技术及防护设施。对于经常操作感染性临床标本和培养物的实验人员，建议接种伤寒沙门菌疫苗。

参考资料：实验室安全与环境保护