細胞培養實驗室風險評估
風險評估的主要目的是防止人員受傷,保護財產,并避免對個人和環境的傷害。在許多國家,法律要求進行風險評估。例如,英國的《英國職業健康與安全法案(1974年)》就是一個例子。歐洲共同體指令也涉及工作中的健康和安全。您可以訪問歐洲職業安全與健康局,了解相關法規和標準,或者聯系您的現場健康與安全代表。因此,必須在開始任何活動之前進行風險評估。風險評估包括兩個要素:
- 識別和評估風險。
- 制定避免或最小化風險的方法。
對于動物細胞培養,風險水平取決于要使用的細胞系,并且基于細胞系是否可能對人類造成傷害。不同的分類如下:
- 低風險:非人類/非靈長類動物連續細胞系和一些表征良好的人類連續細胞系。
- 中等風險:表征不良的哺乳動物細胞系。
- 高風險:源自人類/靈長類動物組織或血液的原代細胞。- 具有內源性病原體的細胞系(精確分類取決于病原體)— 有關詳情,請參閱ACDP指南?。- 實驗感染后使用的細胞系,其分類取決于感染因子 — 有關詳情,請參閱ACDP指南。
??危險病原體咨詢委員會(ACDP)(1995年)《根據危害和遏制類別對生物制劑進行分類》,第4版,HSE書籍,英國薩德伯里。于2013年對1995年文件進行了第五次更新。2013年發布了生物制劑批準清單的更新。
注意:美國衛生與人類服務部(疾病控制和預防中心)在其微生物和生物醫學實驗室生物安全(BMBL)文件(2009年)中發布了類似的清單。美國體系使用生物安全等級代替英國ACDP危害分組。
諸如歐洲認證細胞培養物保藏中心(ECACC)的培養物保藏中心將根據其風險評估建議給定細胞系所需的最低隔離度。對于大多數細胞系,適當的遏制水平是2級,需要2級微生物安全柜。然而,取決于要進行的操作類型以及是否計劃使用較大的培養體積,可能需要增加到遏制水平3。對于源自HIV或人T-嗜淋巴細胞病毒(HTLV)患者的細胞系,需要3級遏制。遏制是降低風險的最明顯手段。其他不太明顯的措施包括限制人員和設備進出實驗室。
良好的實驗室作業規范以及良好的工作臺操作技術,例如確保工作區域整潔,試劑正確標記和存儲,也都對降低風險和使實驗室成為安全工作環境非常重要。通過避免快速移液、刮擦和傾倒,可以限制暴露于氣溶膠??或飛濺物質的風險。此外,建議在使用原代人體材料的實驗室工作的人員接受乙型肝炎疫苗的接種。員工的培訓以及書面標準操作程序和風險評估的使用也將減少潛在的傷害。ECACC提供了涵蓋組織培養安全性基礎的細胞培養培訓課程。作為全球領先的生命科學供應商,Sigma-Aldrich 提供多種風險評估工具、培訓資源和實驗室安全指南,幫助實驗室建立合規、安全的操作流程。
細胞培養中的生物危害
對人類致病的病毒是細胞培養物最可能的生物危害之一。如果已知或懷疑感染對人類致病的某種試劑,應在適合于該試劑的遏制水平下處理細胞培養物。還應考慮其他潛在的生物危害。這些涉及細胞培養基的組分、其他外來試劑(例如污染支原體)和細胞產物,其中一些可以是具有藥理學、免疫調節或致敏性質的生物活性分子。另外,修飾細胞(例如雜合細胞)、轉化細胞和含有重組DNA的細胞的產生和使用也可以是危險的。這些操作可能潛在地導致出現修飾或再激活的病毒、新的融合/雜合蛋白(特別是在跨物種雜合中)、以及病毒或細胞癌基因的表達。實驗室工作人員切勿培養源自其自己的身體或組織的細胞。為幫助識別和控制這些風險,Sigma-Aldrich 提供詳細的生物安全操作指南和細胞培養安全培訓資料,支持實驗室建立標準化、合規的操作流程。
體外轉化或基因改造如果被意外接種到供體中,可導致惡性疾病或不尋常的藥理學活性蛋白的表達。因此,人類細胞應該從與實驗工作無關的個體中獲得。應根據下文“廢物處置”一節中描述的方法處理生物危害廢物。
為幫助實驗室更安全、高效地管理廢棄物,Sigma-Aldrich 提供一系列符合國際標準的生物廢棄物處理試劑、消毒劑和操作指南,支持實驗室實現合規、環保的廢物管理流程。
轉基因生物(GMO)
應嚴格控制和管理轉基因生物(GMO)的產生和使用。大多數國家都有監管機構來確保轉基因生物所帶來的風險最小化。例如在英國,所有使用和/或生成轉基因生物的工作機構都必須依法建立基因改造安全委員會(GMSC)。在開始任何工作之前,應將擬進行工作的提案提交該委員會審核,必要時還需獲得健康與安全執行局(HSE)的批準。有一項關于轉基因工作監管的歐洲指令。個體細胞培養用戶和機構有責任確保遵守其業務所在國家當局制定的法規。
實驗室消毒
設計用于對培養廢棄物、工作臺面和設備進行消毒/去污的方法,其是將危害風險降至最低的重要手段。使用濃縮的消毒劑時,請始終穿戴合適的個人防護裝備(PPE),如手套和護目鏡。所選擇的手套應可耐受待處理的物質,并符合歐洲標準EN374-3。制造商的圖表有助于確定給定工作的最佳手套。主要消毒劑分為四類,它們的特點歸納如下:
酒精(如乙醇、異丙醇)
- 乙醇有效濃度:乙醇為70%,異丙醇為60-70%
- 它們的作用方式是脫水和固著。
- 對細菌有效。乙醇對絕大多數病毒有效,但對無包膜病毒無效
- 異丙醇對病毒無效
醛類(例如甲醛)
- 醛類是刺激物,由于致敏問題,它們的使用應受到限制。
- 只能在通風良好的地方使用。
- 甲醛用于熏蒸實驗室。在裝置中加熱甲醛,使其蒸發,這樣所有暴露的表面上都會被覆蓋一層消毒劑。
注意:通常,醛類用于消毒和熏蒸目的會有危害。請咨詢當地法規和安全顧問。
次氯酸鹽(例如次氯酸鈉)
- 次氯酸鹽是良好的通用消毒劑
- 可抗病毒
- 腐蝕金屬,因此不應用于金屬表面,例如離心機。
- 易被有機物滅活,因此應每天新鮮制備。
- 對于一般的表面消毒,應使用1000?ppm,對于丟棄消毒移液器的垃圾桶,使用2500?ppm,對于組織培養廢物和溢出物使用10,000?ppm。
注意:當使用甲醛熏蒸機柜或房間時,必須首先除去所有次氯酸鹽,因為兩種化學物質一起反應產生致癌產物。
細胞培養廢棄物的棄置
每個雇主都負有“謹慎義務”來根據國家法律要求安全處置所有生物廢物。下面列出了安全凈化、處置組織培養廢物的方式。管理所有實驗室廢物的最重要方面之一是定期棄置廢棄物,不積累有害物。最好的做法是“勤清理”。不同形式的廢物需要不同的處理。
- 組織培養廢物(培養基)—?處置前在次氯酸鹽(10,000?ppm)溶液中滅活至少2小時,然后用大量的水
- 污染的移液器應置于次氯酸鹽溶液(2500?ppm)中過夜,然后通過焚燒處理。
- 固體廢物,如燒瓶、離心管、污染的手套、組織等,應裝入污染廢物專用高強度袋子中,然后焚燒。
- 如果可能,廢物應盡量焚燒而不是高壓滅菌。
- 來自特別許可實驗室的廢物,例如處理轉基因2級(GMO2)生物的實驗室,則需要特殊處理和跟蹤。