绪论
病原生物是指可以侵犯人体,引起感染,甚至传染病的生物,或称病原体,包括病原微生物和人体寄生虫。
一、病原微生物
病原微生物是指与人类医学有关的、形体微小、数量繁多、肉眼看不见,需借助于光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、上千倍,甚至数万倍,才能观察到的最低等的微小生物。具体包括真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。
病原微生物生物学上可分为三大类。
(一)非细胞型微生物
非细胞型微生物为形体最小,以纳米( nm)为测量单位,结构最为简单,仅含有一种核酸 RNA或 DNA,或仅为传染性蛋白粒子,具有超级寄生性,仅在活的易感细胞中才能复制,且易变异的最低等生物体。此类微生物有病毒、朊粒等。
(二)原核细胞型微生物
原核细胞型微生物为单细胞微生物,大小以微米( μm)计,其细胞分化不完善,无完整细胞核及核膜、核仁,核质(或称拟核)由胞质内聚积的双链螺旋结构 DNA和 RNA构成,胞质内有核糖体,但缺少内质网、线粒体等细胞器。此类微生物包括细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌六类。
(三)真核细胞型微生物
真核细胞型微生物为多细胞或单细胞微生物,其细胞分化完善,有细胞核和各种细胞器,故易在体外生长繁殖。真菌属此类微生物。
二、人体寄生虫
寄生虫( parasite)指神经系统和消化系统高度退化,一生中大多数时间寄生于其他动物(宿主)体内或体表的动物。人体寄生虫则是指以人体为宿主的寄生虫,包括医学原虫( medical pro-tozoa)、医学蠕虫(medical helminth)、医学节肢动物(medical arthropod)。
(一)医学分类
1.医学原虫原虫为单细胞真核动物,种类较多,其中大部分营自生生活。医学原虫有 40余种,较重要的医学原虫有疟原虫(plasmodium)、蓝氏贾第鞭毛虫(Giardia lamblia)等。
2.医学蠕虫蠕虫包括扁形动物门( Phylum Platyhelminthes)、线性动物门( Phylum Nema-thelminthes)、棘头动物门( Phylum Acanthocephala)、环节动物门( Phylum Annelida)中的动物。具有医学意义的蠕虫有吸虫、绦虫、线虫,如血吸虫( schistosome)、猪带绦虫( Taenia solium),蛔虫(Ascaris lumbricoides)等。
3.医学节肢动物节肢动物种类繁多,其中危害人畜健康的节肢动物称为医学节肢动物,常见的有蚊、蝇、蜱、恙螨等。
(二)以寄生虫与宿主的关系分类
1.专性寄生虫(obligatory parasite)生活史及各个阶段都营寄生生活,如丝虫;或生活史某个阶段必须营寄生生活,如钩虫,其幼虫在土壤中营自生生活,但发育至丝状蚴后,必须侵入宿主体内营寄生生活,才能继续发育至成虫。
2.兼性寄生虫(facultative parasite)既可营自生生活,又能营寄生生活,如粪类圆线虫(成虫)既可寄生于宿主肠道内,也可以在土壤中营自生生活。
3.偶然寄生虫(accidental parasite)因偶然机会进入非正常宿主体内寄生的寄生虫,如某些蝇蛆进入人肠内而偶然寄生。
4.体内寄生虫(endoparasite)和体外寄生虫( ectoparasite)前者如寄生于肠道、组织内或细胞内的蠕虫或原虫;后者如蚊、白蛉、蚤、虱、蜱等、吸血时与宿主体表接触,多数饱食后即离开。
5.永久性寄生虫(permanent parasite)和暂时性寄生虫(temporary parasite)前者如蛔虫,其成虫期必须过寄生生活;后者如蚊、蚤、蜱等,吸血时暂时侵袭宿主。
6.机会性致病性寄生虫( opportunistic parasite)如弓形虫、隐孢子虫等,在宿主体内通常处于隐性感染状态,但当宿主免疫功能受累时,可出现异常增殖且致病力增强。
研究病原生物的形态、结构、代谢活动、遗传和变异、致病机制、机体的抗感染免疫、实验室诊断及特异性预防等,对我们人类预防和治疗感染性及传染性疾病有着极其重要的意义。形态学实验方法、免疫学实验方法、生物化学实验方法、分子生物学实验方法和动物实验方法等是病原生物学研究的常用方法。
(黄俊)
第一篇.病原生物学实验基础
实验室生物危害是指任何导致实验工作人员健康问题的生物因素,包括有害的细菌、病毒、真菌(霉菌、酵母)、寄生虫等。而在病原生物学实验中,我们的实验对象就是细菌、病毒、真菌以及寄生虫,作为与医学相关的病原生物体,它们常常是致病性的以及条件致病性的病原生物体。
如果在进行病原生物学相关的实验活动过程中,我们不注意做好自我保护的工作,那将会很容易感染到病原生物体,对我们自身的人体健康造成伤害,影响我们正常的生活、学习、工作,甚至会传染给身边的亲人、朋友、同事等。因此,加强病原生物学实验室的安全防范意识,是我们顺利进行病原生物学实验活动不可缺少的重要及首要任务。我们的实验工作,都应以“以人为本、安全第一”的准则为首要前提,在实验过程中,要以注意防范病原生物体感染人体,以及禁止病原生物体污染环境为首要原则。
在众多实验室安全管理的因素中,安全教育培训是第一道防线,风险评估及应急预案,是最后一道防线,而实验室废弃物的处理,则是对社会和自然环境保护的最后一道防线。因此本章内容除了介绍与病原生物学实验室安全管理相关的法规制度、病原微生物级别分类和实验室安全级别分类外,也会着重介绍消毒灭菌的知识,实验人员应通过本章节内容首要学会如何运用各种消毒灭菌手段去应对实验室中的日常安全防控处理以及突发应急事件。而安全教育培训,我们将融合在实验课的教育学习当中,以理论与实践相结合的方式让大家逐步掌握病原生物学实验室安全的基本知识。
在进入实验室进行实验操作前,实验人员首先必须要确认自己:穿好实验服,戴好手套,不可以穿拖鞋,不可以把食物和水杯带入实验室,不可以披头散发,日常生活用品要注意和实验用品分开,清楚实验室里消毒剂的放置位置。这是降低自己在实验过程中感染到病原生物体最基本的防护工作。
第一节相关法律法规
目前我国已制定了较全面的实验室生物安全的相关法规,从多个层面对实验室生物安全进行了明确规范。其中法律法规有《中华人民共和国生物安全法》《中华人民共和国传染病防治法》《病原微生物实验室生物安全管理条例》;部门规章有《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》《人间传染的高致病性病原微生物实验室和实验活动生物安全审批管理办法》《人间传染的病原微生物菌(毒)种保藏机构管理办法》;国家和行业的技术标准有《实验室生物安全通用要求》《病原微生物实验室生物安全通用准则》《医学实验室 –安全要求》《临床实验室生物安全指南》《临床微生物学检验标本的采集和转运》《人间传染的病原微生物名录》《人间传染病的病原微生物菌(毒)种保藏机构设置技术规范》《病原微生物实验室生物安全标识》《生物安全实验室建筑技术规范》《兽医实验室生物安全管理规范》等。
另外,世界卫生组织( WHO)出版的《实验室生物安全手册》以及由美国国立卫生研究院(NIH)和疾病预防控制中心( CDC)联合出版的《微生物和生物医学实验室生物安全》对我国制定相关的法律法规以及规章制度、技术指导等也有重要的参考意义。这些法律条文及技术规范,是指引我们如何在安全的环境条件和操作规范下进行病原学实验,以及如何在某种特定活动下采取何种有效的防护工作程序的重要依据。因此在进行相应的病原生物学实验活动时,最好能习惯地先对相应的规章制度进行仔细查阅,依从行事,做到有法可依,有章可循。需要谨记的是,在从事相关工作、学习的时候,请以自己为首要安全责任人,在提高自己安全意识的同时,也对他人负有“注意义务”,以避免将他人置于危险之中。
第二节病原微生物级别分类和实验室安全级别分类
一、病原微生物级别分类
病原体种类繁多,不少病原体可以导致严重的疾病,甚至致残、致死,尤其是当由某种未知病原微生物引起疾病暴发或者流行初期由于缺乏足够的认识和应对处理措施,可导致疾病的迅速流行,严重威胁人类生命健康和社会稳定,给国家、人民和社会带来巨大的经济损失。因此,只有通过对病原体、生物因子等危害程度进行等级分类,才能更好地做好预防和管理工作。为此,需要明确病原体、生物因子等危害等级分类、实验室生物防护屏障和生物安全水平分级。
根据《中华人民共和国生物安全法》和《病原微生物实验室生物安全管理条例》,我国对病原微生物危害评估和分类分级管理有明确的要求。结合《病原微生物实验室生物安全管理条例》和《病原微生物实验室生物安全通用准则》,国家根据病原微生物的传染性、感染后对个体或者群体的危害程度,将病原微生物从高到低分为四类。
第一类病原微生物,是指能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物,以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。
第二类病原微生物,是指能够引起人类或者动物严重疾病,比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。
第三类病原微生物,是指能够引起人类或者动物疾病,但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害,传播风险有限,实验室感染后很少引起严重疾病,并且具备有效治疗和预防措施的微生物。
第四类病原微生物,是指在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。
在技术标准《人间传染的病原微生物名录》中,对不同种的病毒和细菌有明确的危害级别说明,以及需要在何种级别的实验室、何种级别的生物安全柜进行操作的要求,进行何种级别的运输包装。任何实验室都可在开展相关病原微生物实验前查阅该目录。值得注意的是, 2021年 12月 30日,国家卫健委办公厅关于征求《人间传染的病原微生物目录》(征求意见稿)意见的函,其中修订说明对 2006年印发的《人间传染的病原微生物名录》进行了修订,为与《中华人民共和国生物安全法》一致更名为《人间传染的病原微生物目录》。将病原微生物分类与世界卫生组织分类接轨,按危害程度由高到低分为第四类(原第一类)、第三类(原第二类)、第二类(原第三类)、第一类(原第四类)。
二、实验室安全级别分类
根据《中华人民共和国生物安全法》和《病原微生物实验室生物安全管理条例》,国家对病原微生物的生物安全防护水平和病原微生物实验室实行分等级管理;国家实行统一的实验室生物安全标准,实验室应当符合国家标准和要求。
(一)实验室生物安全防护水平分级
根据《实验室生物安全通用要求》里关于实验室生物安全防护水平的分级指引,对所操作生物因子采取的防护措施,将实验室生物安全防护等级( biological safety level,BSL)分为一级、二级、三级和四级,一级防护水平最低,四级防护水平最高。以 BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4表示仅从事体外操作的实验室相应生物安全防护水平。应依据国家相关主管部门发布的《人间传染的病原微生物目录》,在风险评估的基础上,确定实验室的生物安全防护水平。
1. 一级生物安全防护水平适用于操作在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。
2. 二级生物安全防护水平适用于操作能够引起人类或者动物疾病,但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害,传播风险有限,实验室感染后很少引起严重疾病,并且具备有效治疗和预防措施的微生物。
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