实验动物与生物安全
实验动物与实验室生物安全案例
实验动物与实验室生物安全实验动物在科研工作中扮演着重要的角色，它们为科学家们提供了许多宝贵的研究数据，对人类健康和医学进步做出了重要贡献。
然而，与此实验动物的使用也引发了一系列的伦理和生物安全问题。
本文将就实验动物与实验室生物安全这一话题展开探讨，并以实际案例为依据进行分析。
一、实验动物的合理使用1. 实验动物的来源实验室通常从动物供应商处购物实验动物，这些动物往往是经过专业培育的，具有明确的品系和遗传背景。
一些实验室也会选择自行饲养实验动物，以便更好地控制其生长环境和饲养条件。
2. 实验动物的使用规范在进行实验室研究时，科研人员需要遵循伦理规范和法律法规，对实验动物进行合理的使用和保护。
这包括选择合适的实验动物种类和数量、提供良好的饲养环境、合理使用麻醉和镇痛药物等。
3. 实验动物的福利保障为了保障实验动物的福利，许多国家和地区都制定了一系列的法律法规，规定了实验动物的饲养和使用条件，以及对科研机构和科研人员的监管措施。
一些国际组织和机构也制定了相关的指导原则，如3R原则（Replacement, Reduction, Refinement），旨在最大程度地减少实验动物的使用和减轻其痛苦。
二、实验室生物安全的挑战1. 实验室生物安全意识实验室生物安全意识的普及程度直接影响着科研人员对实验动物的安全使用和生物实验的风险控制。
建立健全的实验室生物安全管理体系，加强科研人员的生物安全培训是非常必要的。
2. 生物安全技术和设施实验室需要建立严格的生物安全技术和设施，包括实验动物饲养场所的环境控制、实验室生物安全柜和通风系统的设置、危险实验物质的存储和处理等，以防止实验动物受到感染和传播疾病。
3. 意外事件的应急处理尽管实验室生物安全工作十分重要，但仍然无法完全避免意外事件的发生，如实验动物的逃逸、实验物质的泄漏等。
实验室需要建立完善的应急处理预案，及时采取相应的措施，最大限度地减少意外事件的不良影响。
实验动物与生物安全
人类 疾 病 天 然 模 型 存 在 ， 且 有 的 高 等 动 物 在 解 而 剖、 生理 学上 接 近 于人 类 ， 医 学 实 验 最 理 想 的实 是 验动 物 。 目前 ， 乎 所 有 的 生命 科 学 领 域 的 科 研 、 几 教学 、 生产 、 检定 、 安全 评 价 和 成 果评 定 都 离 不 开 实
动物实验的生物安全操作
动物实验的生物安全操作进行动物实验，应重点注意三方面内容：一是正确选择实验动物，对所用动物必须了解其整体概况，特别是微生物携带情况、免疫情况；二是保证动物应享有的福利，在使用动物进行实验研究时，应尽量避免给动物带来不必要的痛苦或伤害，痛苦和伤害往往使动物活动增加、暴露增大，增加生物安全风险；三是在使用动物进行感染性病原实验时，必须保护好实验人员和周围环境，防止人员感染和污染环境。
所以，要求实验人员必须了解动物实验的原则和要求。
一、动物实验样本采集中的生物安全为防止被动物咬伤、抓伤，在进行皮下、腹腔、尾静脉注射、采血、给药和处死的实验操作时，必须首先正确抓取、保定动物，应佩戴动物专用防护手套等防护用品。
实验研究中，经常要采集实验动物的血液、组织、器官等样本，进行常规检查、某些特定指标的生物化学分析或病原检测。
因此掌握正确的采血和样本采集技术十分必要，良好的样本采集技术，既能满足实验需要，也能有效实现生物安全控制。
除血液、分泌物、排泄物、体表物质采集外，其他样本往往通过解剖或手术技术取得。
为避免意外发生，原则上活检采样时应对动物进行麻醉。
对接种了病原体的中、大型动物进行采血或体检时，要求将动物麻醉。
对小动物进行灌胃、注射和采血时，可不麻醉动物，但要防范被动物抓咬受伤。
标本的运输要求用防渗漏的容器装标本，放入标本的容器应确保密封。
将动物标本从实验室传出应严格按照有关规定程序执行。
所有样本采集器具、物品必须严格消毒灭菌后，方可处理。
手术、解剖操作时容易被血液、体液、样品污染或被器械、针头刺伤，存在潜在生物危害，因此必须做到：动物操作一定要使用适当的镇静、镇痛或麻醉方法；尽量减少样本活体采集，禁止不必要的重复操作；不提倡利用一只动物进行多个手术实验；严格实验操作规程，防止发生血液、体液外溅。
在组织、器官等标本采集处置过程中避免意外划伤、针刺伤等；手术后的动物、标本以及所用器具材料等必须按规定程序妥善处置。
动物实验生物安全管理制度
动物实验生物安全管理制度第一条为了加强动物实验的生物安全工作，预防和控制潜在的危害或风险，特制定以下管理制度。
第二条实验动物的采购、验收和检疫一、实验动物的采购只能通过实验动物中心从有实验动物生产许可证的供应商中购买，每一批动物都必须有质量合格证。
实验犬必须有个体档案和疫苗接种记录。
实验人员未经动物中心许可不得私自采购实验动物。
二、禁止从无证个体农民中购买草狗等动物进行实验和教学，对一些非常规实验动物，如猫、羊等，需要由实验动物伦理委员会进行风险评估，批准后方可进行。
三、购入的实验动物应分别由饲养管理人员和实验人员进行验收，实验人员在验收后应在验收单上签名。
四、购入的实验动物如有异常，应请兽医会诊。
如确认是传染病，应尽快按传染病的预防和控制措施处理，必要时通知供应商和向上级实验动物管理部门和当地动物检疫、卫生防疫单位报告。
第三条传染病的预防和控制一、饲养管理人员和实验人员应严格执行本中心制定的各项规章制度，防止外源性病原微生物带入动物饲养室/实验室。
二、动物实验中发现实验动物患病死亡的，应及时查明原因，必要时进行尸体解剖，并记录在案。
三、对于确认患有重要人兽共患病和烈性传染病的动物，必须在兽医的指导下予以销毁或者隔离治疗。
对可能被污染的区域采取严格消毒措施，防止疫病蔓延。
四、对于非传染病死亡或实验后处死的动物尸体，应用黑色尸体袋包装，放到动物尸体冰柜内，定期由具有资质的专业单位进行无害化处理。
五、对于确认患有重要人兽共患病和烈性传染病的动物尸体和垫料，应用适当浓度的消毒液浸泡或喷洒后，焚烧处理；笼盒和饮水瓶高压灭菌处理。
第四条感染性动物实验的管理一、“感染性动物实验”是指用国家规定的第四类病原微生物进行的动物实验。
本中心不接受第三类以上病原微生物的动物实验。
二、感染性动物实验必须在专用的感染性动物实验室进行，并有专人负责管理。
三、感染性动物实验必须预约申请，经伦理委员会风险评估，批准后方可进行。
实验动物中心生物安全注意事项
实验动物中心生物安全注意事项随着科技的发展和生物医学领域的进步，实验动物在科研实验中扮演着重要的角色。
然而，实验动物也存在一定的生物安全风险，因此在实验动物中心进行研究工作时，必须严格遵守生物安全的注意事项，以确保实验过程的安全性和可靠性。
本文将从实验动物中心生物安全的角度出发，详细阐述相关的注意事项。
首先，实验动物的选取是生物安全的重要环节。
在选择实验动物时，应根据研究目的和实验需求，选择具有较低传染性和较弱致病性的动物品种。
避免选取携带病原体或对环境具有较高风险的动物品种，以减少实验中可能的生物安全风险。
其次，实验动物的饲养和管理也是确保实验动物中心生物安全的重要环节。
饲养和管理实验动物的环境应符合相关的生物安全要求，包括动物室的通风、消毒和垃圾处理等。
定期对实验动物进行健康检查和疫苗接种，以预防疾病的传播。
同时，应建立完善的动物管理制度和操作规范，确保饲养和管理过程符合生物安全的标准。
第三，实验操作过程中的生物安全措施也不能忽视。
在实验操作中，研究人员应穿戴符合要求的个人防护装备，包括实验服、手套、口罩等。
使用实验动物和实验设备时，要经过严格的消毒和清洁处理，以防止交叉感染和污染。
在操作过程中，注意避免直接接触实验动物的体液和排泄物，避免实验动物的咬伤和抓伤等意外事件的发生。
第四，实验动物中心应建立健全的生物安全管理制度和应急预案。
制定相关的规章制度，明确实验动物中心的生物安全责任和权限。
定期进行生物安全培训和演练，提高工作人员的生物安全意识和应急处理能力。
同时，建立健全的应急预案，对可能的生物安全事故进行预测和应对，及时采取相应的措施，减少事故对实验动物中心和研究项目的影响。
最后，实验动物中心应加强与相关部门和机构的合作与沟通，共同维护生物安全。
与生物安全相关的部门和机构，如疾病预防控制中心、动物卫生监督部门等，应加强合作与沟通，及时了解最新的生物安全信息和措施，确保实验动物中心的生物安全工作符合最新的标准和要求。
实验动物与生物安全
* 包括下述不同等级：
基础实验室（BSL-1): 一级生物安全水平 基础实验室（BSL-2): 二级生物安全水平 防护实验室（BSL-3): 三级生物安全水平 最高防护实验室（BSL-4):四级生物安全水平
四、野生动物和昆虫
普通级环境应安装纱窗、挡鼠板、下水道安装 网眼挡板等。
五、动物致敏原 实验前戴口罩、手套和防护镜，穿隔离服，
症状严重者需要脱离动物饲养环境并且治疗。
六、有害气体 来源于动物粪便、尿液等排泄物，主要成分 为氨。当饲养室饲养动物的密度过大，或更 换垫料不及时均会引起氨气浓度过高；特别 是在大动物饲养室中。
三、生物安全的相关术语
1.实验室生物安全 —— 是指从事生命科学研究和教学的实验室为避免 各种生物危害而采取包括建立规范的管理体系、配 备必要的物理、生物防护设施和设备等综合措施。
2.生物安全实验室（biosafety laboratory, BSL） —— 是指专门从事病原微生物研究的实验室。
* 根据操作不同危险度等级微生物所需的实验室设计
* ABSL-1一般不需要使用生物安全柜，人员进入实验 室穿戴防护服和手套即可，应配备常规的实验及清洁 用具，也可配备呼吸防护装置、紧急冲洗装置等。可 在开放的实验台、洗手池上操作。
* ABSL-2在达到ABSL-1条件的基础上，还应具备生物 危害警告标志，要增加适合感染性材料操作的Ⅱ级生 物安全柜、洗眼装置以及高压灭菌锅和化学消毒装置 等废弃物处理设施，实验室的门带锁，能自动关闭。
2、细菌性疾病
沙门氏菌病、布氏杆菌病、猴结核病、志贺氏菌病、李 斯特菌、鸚鹉热、鼠咬热、鼠疫、钩端螺旋体病、肠炎 耶森氏菌病等；
动物实验室生物安全
实验动物工作与生物安全1、实验动物学与医学、微生物学的关系尤为密切，生物医学上的许多重大发现和成就都与实验动物息息相关。
正如巴甫洛夫所说："没有对活动物进行的实验和观察，人们就无法认识有机界的各种规律"。
对于医学科学来说，探讨危害人类健康的各种传染性疾病的发病、治疗与治愈机制及其生理、生化、病理、免疫等方面的机制，无一不是通过动物实验而阐明或证实的，如肝炎、非典、艾滋病等都需运用相应的动物模型来进行实验研究，来阐明各方面的机理，并且研制传染病的疫苗和治疗药物都要用到大量和多种的实验动物，最后达到治疗和预防的目的。
2、动物实验作为生命科学的重要研究手段,研究试验过程必须在确保生物安全的前提下进行。
随着生命科学、生物反控和公共卫生应急事件等科学研究的不断深入，科研工作越来越多的使用动物进行艾滋病、流行性出血热、病毒性肝炎、麻风、狂犬病、鼠疫等烈性传染病研究。
动物感染实验从接种病原体到实验结束,中间要经过以日、周、月计算的过程,在此期间，给动物喂食、给水、更换垫料及笼具等,遇有病原体随尿粪、唾液排出,就会有感染性气溶胶不断向环境扩散的危险；剖检动物时,实验者还会有接触在体液、脏器中繁殖了的病原体的危险；根据动物种类不同,还可能被动物咬伤甚至由于注射器、手术刀的创伤而被感染等。
因此，动物实验过程生物安全问题受到了世界各国的高度重视。
我国对动物实验的生物安全问题有严格的管理要求，特别是SARS流行之后，我国对从事动物实验或利用实验动物进行病原微生物研究，利用实验动物进行转基因、克隆、重组基因等不同级别的感染性实验必须在符合相应等级的生物安全实验室内进行，未经许可的实验室不得开展相关实验。
同时，制定了不同级别的生物安全实验室的建筑规范、运行管理规范等一系列认证标准。
动物实验中生物安全不容忽视在动物实验中，对实验室的不科学管理可导致病原微生物的传播，例如饲养中的动物将接种的病原体通过呼吸、粪、尿等途径排出体外，污染室内环境，如果实验室人员防护或操作不当，就会接触到污染物而被感染。
实验动物与动物实验室的生物安全防护
一、流行性出血热 二、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎 三、狂犬病 四、猴B病毒病 五、弓形虫病 六、沙门氏菌病
与人类之间自然传播和感染疾病， 七、钩端螺旋体病
即人类和脊椎动物由共同病原体 八、结核分支杆菌病
引起，在流行病学上又有关联的 疾病。
九、志贺菌病 十、鼠痘 十一、兔出血症
19
（一）流行性出血热
由流行性出血热病毒引起的主要发生于大鼠的烈性传染病
25
（七）钩端螺旋体病
钩端螺旋体病(Leptospirosis)是一种重要而复杂的 人畜共患病和自然疫源性传染病。临床表现形式多样， 主要有发热、黄疸、血红蛋白尿、出血、流产、皮肤和 黏膜坏死、水肿等。
钩端螺旋体的动物宿主非常广泛，几乎所有温血 动物都可感染，其中啮齿目的鼠类是最重要的贮存宿主
26
，也是一种人畜共患的自然疫源性传染病。1981年WHO统一命 名为肾综合征出血热（HFRS ）。 1、自然宿主：主要是小型啮齿动物，大鼠为实验动物型HFRS
的主要传染源。
2、传播：气溶胶吸入，人类主要接触宿主动物及排泄物而受感 染。
3、症状： 人：发热，头痛，肌肉痛，结膜水肿充血（点状）， 出血性肾损伤（肾综合症出血热），最后肾衰竭，出现尿毒 症，严重可导致死亡。大鼠：多为隐性感染，长期排毒，一 般无临床症状，也不死亡。一般不影响实验进程。
（八）结核分支杆菌病
由结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引
起的人和动物共患的一种细菌性疾病。人感染后形成
结核病，猴、犬、豚鼠、兔和猫等均可感染，以猴发
病率最高。
（九）志贺菌病
由志贺菌(Shigella spp)或称痢疾杆菌引起人和实
验动物肠道感染的一种细菌性疾病。人和猴以细菌性
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许汪 于艳超 盛程程 周步丹
CONTENTS
01 生物安全事故 02 实验动物及分类 03 微生物分级与生物安全等级关系 04 如何保护实验人员 05 动物福利 06 致谢
安全事故
1999年北京某实验室曾发生实 验人员感染流行性出血热事件， 事件起因就是操作人员被携带病毒的实验动物抓咬伤而受感染 引起的。
●利用离体培养的器官、 组织和细胞代替整体动 物；
●优化实验方法，尽量减少实 验动物用量，给予动物人道处 死、施行安死术。
●利用低等动物代替高 等动物；
●利用物理、化学和信 息技术方法代替动物实 验。
Reduction（减少）：
●合并使用动物 ●改进统计学设计 ●使用高质量的实验动物。
参考文献：
[1]钱军,孙玉成. 实验动物与生物安全[J]. 中国比较医学
2010年东北农业大学动物医学学院由于使用未经过检疫的山羊
危险就在我们身边
实验动物
定义：指经人工 饲养、繁育，对 其携带的微生物 及寄生虫实行控 制，遗传背景明 确或者来源清楚 的，应用于科学 研究、教学、生 产和检定以及其 他科学实验的动 物。
裸鼠 比格犬
小白鼠
新西兰兔
实验动物分类
分类 普通级（CV）
的特殊处理
体）、经过滤的空气
如何保护实验人员
控制传染源 切断传播途径 保护易感人群
选择安全健康、来源明确的实验动物，并经 过检验检疫后，确定不携带能够感染人的病 原微生物存在后买入使用。
购入实验动物后应在规定的实验动物中心或 动物房统一饲养管理，并定期检测微生物； 进行实验时按规定流程捉拿、固定、解剖实 验动物。
2003年北京某实验室实验人员也是由于在实验操作过程中被动 物抓咬伤感染 SRAS 病毒并造成一定范围内流行的事件。
2006年长春市某高校中药系实验室发生学生感染流行性出血热 事件，10名学生中有6名学生受感染，整个事件起因也是由于 实验操作过程中被动物抓咬伤而造成的。
2009年3月法国食品卫生安全署的科学家，在实验室中对动物 病体进行实验研究时，意外感染致命性炭疽病菌，受感染的5 名人员被紧急隔离至医院监控以及治疗。
cell-activating molecules enhances the innate and adaptive
immune response to vaccination[J].J Virol,2011:85(4) : 1634－
1644．
Thank You
特殊的诊断、 研究
防护水平上增加 特殊防护服、进 入制度、定向气
生物安全柜和／或其 他所有实验室工作所 需要的基本设备
流
在三级生物安全 Ⅲ级生物安全柜或Ⅱ
最高防护 – 四
防护水平上增加 级生物安全柜并穿着
4
级 生 物 安 全 水 危险病原体
气锁入口、出口 正压防护服、双开高
平
淋浴、污染物品 压#43;12.
[2]魏强. 动物实验中的生物安全问题[J]. 中国比较医学志,2015,06:75-
78.
[3]尹松林.实验外科中动物的生物安全、保护和福利伦理[J].中华实验
谢谢大家 外科杂志,2006,23(7)773－775．
[4]Wen Y., Wang H., Wu,et al. Rabies virus expressing dendritic
安全设施
1
基础 – 一级生 物安全水平
基础的教学、 研究
GMT（微生物学 操作规范流程）
不需要；开放实验台
2
基础 – 二级生 物安全水平
初 级 卫 生 服 务 ；GMT +加防护服、
诊断、研究
生物危害标志
开放实验台，此外需 生物安全柜用于防护 可能生成的气溶胶
在二级生物安全
3
防护 – 三级生 物安全水平
屏障系统与隔离系统
项目
洁净度 相对湿度
屏障系统
隔离系统
10000级（空气经过初、中、高 100级（空气三级过滤后，加
效三级过滤）
隔离器）
40-70%
40-70%
压强梯度 20-50Pa
100-150Pa
换气次数
10-20次/h；气流速度：0.1- 20-50次/h；气流速度：0.1-
0.2m/s
0.2m/s
实验人员做好自身防护，隔离服、口罩、一 次性手套等，对于做烈性人畜共患病实验的 人员应提前注射相应的疫苗，并在相应的安 全实验室进行操作。
实验动物福利(3R方案) Refinement（优化）： ●改良仪器设备，减少动物的 痛苦
●改善实验室条件，减少对动 物的刺激，避免应激反应；
Replacement（替代）
清洁级（CL）
无特定病原体 （SPF）
定义
饲养、使用环境
不携带主要人畜共患病原和 烈性传染病
除无上述病原，不携带对动 物危害大和对研究 干扰大 的病原
除无上两个病原，不携带主 要潜在感染或条件治病和对 科学研究干扰大的病原
普通环境
屏障系统
屏障系统 隔离系统
无菌级（GF） 无可检出的一切生命体
隔离系统
落下菌落数 ≤3个/皿;氨浓度：≤14ng/m3 ≤0个/皿;氨浓度：≤14ng/m3
温度
生产设施为20-26℃，实验设施 生产设施为20-26℃，实验设
为20-25℃
施为20-25℃
日温差
生产≤4℃，实验≤3℃
生产≤4℃，实验≤3℃
微生物危险度等级与生物安全水平、操作和设备的关系
危险等级 安全水平 实验室类型 实验室操作