分子生物实验室管理范例(3篇)
时间:2024-05-30
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在学科带头人的领导下,高水平科研平台建立并稳步发展。2012年,随着心电生理与心律失常实验室被评为广东省“十二五”医学重点实验室,也是当年心血管领域唯一的重点实验室,进一步促进了临床医学科研条件的建设和学科发展。通过制定实验室建设方案,增强实验室各项软件和硬件设施,优化人力物力资源,建立了一个集开放、协作和竞争为一体的高水平科研平台。
1.1构建临床医学科研平台心电生理与心律失常实验室是广东省“十二五”医学重点实验室,根据专业需要,以及未来发展,建立独立实验室。实验室包括:细胞膜片钳实验室、细胞培养实验室、生物化学与分子生物学实验室、动物实验室、倒置荧光相差显微镜实验室、学术交流办公室。各实验室有机结合,强大实验支持,加上良好的实验环境和医学科研条件,吸引了众多院内外优秀科研工作者,推进了科研项目的开展和顺利完成,促进了学科之间的交流和协作,有利于相关学科的建立和飞速发展。
1.2配置先进的实验室仪器设备
目前,实验室已经积累了总价值约2000万元的先进仪器设备。包括:(1)生物化学与分子生物学实验仪器:酶标仪、高效液相色谱仪、普通PCR仪、梯度PCR仪、荧光定量PCR仪、分光光度计、全自动凝胶成像系统、超声细胞破碎仪、超净工作台、高速冷冻离心机;(2)细胞实验仪器:细胞膜片钳设备、细胞压力加载系统、流式细胞仪、全自动磁珠分选仪、普通倒置显微镜、倒置荧光相差显微镜、生物安全柜、台式离心机;(3)动物实验仪器:离体心脏灌流装置、多导电生理记录仪、彩超相控阵探头、冷光单孔手术灯、体视显微镜、血管压力直径测定仪等。仪器设备种类齐全,形成了系统的研究体系,更好的服务于科学研究。先进的科研仪器设备,为科研工作者提供了必要的科研设施,能够基本满足科研工作对于科研仪器设备的需求。同时,这些专业的实验室配置有利于科研项目的申请和开展,促进了学科的建设和稳步发展。
1.3特色化实验室管理和发展
作为心血管内科高水平科研平台,心电生理与心律失常实验室的宗旨是服务于科学研究、人才培养和学科发展。为更好的尊承其服务宗旨,实验室建立了管理制度。对实验室科研档案管理、实验技术积累、实验室安全卫生保障、实验室仪器设备维护、科研实验收费等分别制定了详细规章制度,制定课题组之间定期交流机制,为实验室正常运作与稳步发展提供保障。同时,实验室实行以课题组为单位的负责制度,各课题组负责人(或导师)对各自课题组的经费使用情况、科研进度和科研成果的可靠性负责。这种运作模式,在保证研究课题独立性的前提下,有利于不同课题组之间、不同科室之间的交流与协作,利于科研水平的提高和学科发展。心电生理与心律失常实验室着重研究心血管疾病中的心律失常发病机制和影响,主要分为三个方向:心力衰竭与心律失常方向,心脏保护与心律失常方向和动脉粥样硬化与心律失常方向。为了促进上述研究方向的发展,实验室积极选派优秀人员出国留学深造。同时,邀请该领域与实验室长期合作、有影响力的专家为课题组成员,为研究提出宝贵的意见和建议。随着实验室临床医学科研条件的建设和各项科研项目的开展,实验室已建立了心律失常在细胞、离体和在体水平的系列研究方法,综合多道生理仪、膜片钳等专业研究手段和现代分子生物学技术,实验室已具备开展心电生理与心律失常实验的全部仪器设备和实验方法。
2强化科研积累和人才培养
2.1科研业绩沉淀,促进科学研究
在医院重点学科发展经费的支持下,科室运用膜片钳技术,建立了心脏离子通道实验平台;构建心律失常的整体动物模型;建立离子通道在动物整体模型上的整合;利用细胞压力加载系统,在细胞水平上,研究心力衰竭离子通道的改变以及对心脏重构的影响。努力构建设备先进、种类齐全、操作规范、学术氛围浓郁的优秀实验室,为吸引优秀人才打下坚实的基础。同时,努力使实验室成为广东省乃至全国心血管研究方面的高级人才培育基地。心电生理与心律失常实验室的建立,为学科科研工作者提供了良好的科研条件和浓郁的学术氛围,为科研项目的申请和顺利开展奠定了坚实的基础。人才培养是实验室服务宗旨之一,2010—2012年,在实验室建设与稳步发展阶段,科室共招收了11名博士研究生和27名硕士研究生,已有27名顺利完成科研工作并取得相应学位。科室共申请并获得多项专利,发明专利有“便携式心内除颤装置”;实用新型专利包括电极导管、心脏起搏电极、数码临时心脏起搏器和下肢动脉造影标记尺。基础临床科研取得长足进步:获得7项国家自然科学基金项目,18项省部级科研项目,1项广州市科技名院名科特色项目,1项中山大学临床医学研究5010计划项目。其中,省部级项目中包括多项卫生厅科研项目。获批的项目中,既有心电生理方面,也有心律失常和心力衰竭方面的研究;既有基础研究,也有应用研究,学科影响力日益增强。
2.2依托平台建设,促进科研与人才培养良性循环
人才是学科建设的根本,随着平台的建设人才辈出,科室获得1项教育部霍英东基金会项目,1项广州市珠江科技新星项目,3项“逸仙优秀医学人才”计划项目,2项中山大学青年教师培育项目,累计科研经费591.6万元。科室每年获批项目数、科研经费总额和SCI收录论文篇数及影响因子均呈递增趋势
2.3促进学科发展,增强学科影响力
在学科带头人的领导下,自2008年以来,心血管内科每年举办逸仙心血管病论坛。每年来自国内外心血管病方面的专家和学者达到500多人,会议论坛内容包括心律失常与心力衰竭分论坛和冠心病与高血压分论坛等。作为区域性的学术会议,意在立足广东,辐射华南,加强与国内外交流,给省内外心血管医生提供一个沟通、学习和交流的平台。近年来,随着心电生理与心律失常实验室的成立以及学科影响力的日益增强,以心电生理与心律失常实验室为科研和学术交流平台,学科的科研水平得到稳步提高。同时,学科建设得到长足稳定发展,参观和交流的人员来自全国各地。2011年,科室荣获广东省临床重点专科。临床医学科研条件的建设对于提高科研水平、加强学科建设、加速人才培养、增强心血管内科的综合实力都具有重要的意义。
关键词:重点学科实验室;安全;管理;废弃物
作者简介:谭立龙(1973-),男,江苏徐州人,西安第二炮兵工程大学202教研室,副教授;仲启媛(1973-),女,江苏新沂人,西安第二炮兵工程大学202教研室,副教授。(陕西西安710025)
中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)13-0118-02
高等院校的实验室是高校进行教学和科研的主要基地,是高校构建和培养创新型人才体系的重要领域。随着军队院校办学规模的扩大和办学层次的增加,学生的人数也在增加,进入实验室人员的数量、次数和种类明显增多且流动性大,实验室的安全问题也越来越突出。因此,实验室安全管理已经成为实验室建设与运行过程中首要的控制目标。要保障高校实验室的安全,最为重要的是实验室的安全管理。实验室安全管理到位是防止实验室安全事故发生的关键所在。本文根据笔者的工作经验,对实验室的安全管理问题进行探讨。
一、实验室安全
狭义的实验室安全仅仅是指实验室的自身安全,包括用水、用电、用气等安全。只要不出事故,实验室就是安全的。目前,大多数实验室相关规章制度的制订、安全措施的实行等都是围绕这一任务来实行的。而广义的实验室安全不仅是指实验室自身的安全,还包括实验室工作人员、学生的人身安全、仪器设备的使用安全、报废实验仪器设备的安全处理、实验数据(如情报资料等)的安全处理以及实验中产生的对环境和他人带来污染、危害的废弃物的安全处理等内容。[1]
二、军队院校重点学科实验室目前存在的主要安全问题分析
1.安全意识淡薄
虽然各高校都知道安全的重要性,安全教育也已被呼吁多年,但更多流于形式,总认为安全事故离自己很遥远,不愿花时间和精力考虑安全问题,或以忙于工作为借口,无暇顾及。特别是一些高年级本科生和研究生,在进入创新性课程学习和科研实践工作后往往放松对自己的要求,在安全意识和安全操作上没有保持警惕。发生实验室安全事故不仅对实验室设备破坏很大,同时对人身健康和安全有很大的威胁。
2.安全资金投入少
许多高校在实验室建设时,由于经费紧张等原因,常常只能保证仪器设备的购置,而在相关的安全保障设施上投入较少,这就为实验室事故的发生埋下了安全隐患。比如由于线路老化,线路容量不够,超负荷运行,导致线路发热,或者由于接地设施不完善,设备陈旧,而导致电火灾的发生;由于水管、水龙头年久老化破损,或存在质量问题,或忘记关闭水龙头等操作失误,导致水灾事故的发生,严重的损坏仪器设备;由于管道破损或老化,造成有毒有害气液体的泄露而危害人身安全和环境安全,有时甚至要付出血的代价。实验室安全不仅在思想上要高度重视,还要在行动上真正贯彻执行,有效提高防范能力才是预防各类安全事故的“良方”。[2]
3.废弃物处置不当
军队院校实验室的废弃物如果处置不当也会带来安全问题。比如最常见的电脑,报废的电脑硬盘和内存中有的存有大量信息,如果不妥善处理会造成军事机密的泄露,危害国家安全;有的纸质废弃物中记载有大量的实验数据,这些数据可能关系到某尖端科技成果,如果随意当生活垃圾扔掉,可能会被不法分子获得;有的实验室排放的废弃物中许多是剧毒的致突变、致畸形、致癌污染物和酸、碱化合物以及大量危害环境的有机溶剂,如果这些废弃物未经处理直接排入地下管网或混入生活垃圾,最后流入河中或者渗入地下,将会污染水资源和生态环境,危害人类的健康。[3]
4.实验师资队伍不稳定
实验室建设和安全管理离不开实验技术人员队伍,他们是高校实验室建设、发展和安全管理的基础,是实验室功能发挥的平台,因此实验队伍建设是学校整体学科建设工作的核心。合理的实验师资队伍不仅要包括教师及科研人员,还要有大量从事实验教学、仪器设备维护和日常安全管理的实验技术人员、管理人员。但是一些学校的实验师资队伍历来处在一个不被重视的地位,其编制隶属高校“教辅系列”,最高职称为“高级实验师”(副高)。实验技术人员工作重复性强、事物繁杂、琐事多,通常要面向全校甚至整个学科的各门实验课程,而学生层次不同,动手能力差别很大,实验仪器设备的损坏率及整个实验能否顺利、安全地做完、实验室的安全在很大程度上取决于实验技术人员和管理人员的工作。而这些实验技术人员和管理人员的职称待遇通常较低,且常属于人事改革的“边缘化”人物(在军队院校通常是转业退伍对象),影响了实验室队伍的稳定性,使得专心从事实验室安全管理和实验教学的人员减少,现有人员也不会把精力集中于实验教学和实验室的管理工作,人员流动性较大,使得实验室安全管理存在漏洞。
三、加强军队院校重点学科实验室安全管理的几点思考
军队院校重点学科实验室安全管理是一个复杂的管理系统,是一项系统工程,涉及硬件、软件的管理。笔者根据近几年从事实验室管理的经验,从以下几个方面提出自己的几点思考,希望这些措施能够对提高重点学科实验室的安全管理水平有一定的借鉴作用。
1.加强“以人为本,安全第一”的安全教育
要牢固树立“安全第一”的思想观念,提高广大师生对实验室安全管理重要性的认识,把安全工作放在各项管理工作的首位。通过安全教育培养师生重视安全的习惯,不断增强安全意识,从而使师生从被动地服从转变成自觉、主动地按实验室安全管理相关的要求去做。
(1)实验教学人员必须具备科学的实验室安全意识,熟练掌握仪器设备、药品和试剂等的使用方法及注意事项,要把安全教育贯穿实验课的始终。
(2)学生在进入实验室做实验前就要对其进行安全教育,让学生熟悉实验室的环境,了解实验操作规程、流程和现象,掌握所操作的仪器设备的功用和工作原理,掌握所接触的化学药品及其性质和性能,掌握废弃物的处理方法。
(3)扩大安全教育途径,可以在校园网上播放实验室安全与环保教学片,定期举办安全讲座,举行消防演习、演练,使师生对实验室安全、环保工作有全面、正确的认识。[4]
2.落实安全教育考核制度
实验室安全教育必须经过考核,否则就容易流于形式。对于军队院校来说,有基础实验室和专业实验室,涉及的安全内容范围广,差别大,如何考核也是一个难点。笔者认为,可以分为基础安全考核和特种(专业)安全考核两大类。基础安全考核是所有进入实验室的人员必须要通过的,而特种安全考核是根据专业不同而设置的,这两大类里既有理论安全考核又有实践安全考核。
对于基础安全考核中的理论考核,主要包括一些通用的安全知识,比如用电、用水、用气安全、防火防盗防泄密、防水管爆裂、通用仪器设备的操作规程等,而基础安全考核中的实践考核主要包括一些紧急情况下的处理方法,比如消防器材的操作方法、紧急情况下的逃生路线等。
特种安全考核主要是针对不同特定专业而设置的,比如化学专业的学生要熟悉化学安全知识和化学药剂的安全处理,光电专业的学生要熟悉光学器件的安全知识,弹药专业学生要熟悉炸药安全知识等。
每类考核中的理论考核和实践考核分别都要达到规定的分数才能通过安全考核,如果未通过考核则不能进入实验室,直到重考合格后才可以进入实验室。通过这一方法,学生可以比较全面地掌握可能遇到的安全问题和具体处理方法,提高了学生的安全素质,从而确保了实验室的安全。[5]
3.加强废弃物的管理与处置
实验室的废弃物种类很多,主要包括:含有信息的废弃物、易燃易爆的废弃物、电子垃圾以及有毒和放射性的废弃物。根据废弃物的不同特点,应分类收集、存放和集中处理。
(1)含有信息的废弃物主要指报废的电脑、移动硬盘、U盘、光盘等信息载体以及一些实验数据,对这些废弃物的处理要根据军队院校的保密相关规定,由指定的单位集中销毁,个人不得随意处置。
(2)易燃易爆的废弃物主要指化学药剂中一些易燃易爆的气体和液体,要根据相关规定进行处理。
(3)电子垃圾是指废弃电器,包括各种废旧电脑、通信设备以及被淘汰的精密电子仪器仪表等。可以设置专门的电子废弃物回收站,分类回收,定期处理。
(4)有毒和放射性的废弃物主要是指能危害人体和环境的废弃物,要根据规定进行特殊处理,严禁将这些废弃物直接排入地下管网或混入生活垃圾中,以免污染水源和土壤,破坏生态环境,危害人类的健康。[6]
4.增加安全管理资金投入,提高安全设施的水准
相关部门要加大安全资金投入,设立专项经费,保证实验室安全教育和安全考核的正常实施,尤其是实践考核,比如消防演习、演练。保证各类废弃物的处理都有所需要的人员和设备。定期检查消防设施是否完好,灭火器是否过期。对长期从事实验室安全管理的初级职称人员要给予适当的奖励。
5.建设一支稳定的实验教学和安全管理队伍
军队院校重点学科实验室要承担大量的本科生和研究生的实验教学,这需要中级职称人员承担大量的实验教学工作,还要有相应数量的初级职称的技术人员负责安全管理工作。这一点很重要,因为在实验室日常安全管理和维护中,有大量繁琐的事务性工作,如果从事实验教学和实验室日常管理维护的技术人员频繁更换,不仅不利于实验室的维护,也给实验教学和实验室安全埋下了隐患。因此,在对实验技术人员提出合理、科学的岗位任职要求的同时,还要建立相应的聘用机制和奖惩机制,激励和调动实验技术人员的主动性、积极性,保证有一支稳定的、具有较高素质和经验的实验教学、实验室安全管理队伍。
四、结束语
军队院校重点学科实验室安全管理是一个动态的过程,也是一个立体化全方位的系统工程,要应用科学发展观,整合全校各部门优势,使重点学科实验室的管理体制、运行机制、实验教学体系以及人才创新培养等方面适应军队院校人才培养的需要。要牢固树立“以人为本,安全第一”的安全教育观念,以最合理的费用支出获取最大的安全保障,减少实验过程中的风险,确保师生员工及实验环境的健康和安全,创建平安校园。
参考文献:
[1]廖庆敏.高校实验室安全管理之思考[J].实验室研究与探索,2010,29
(1):168-170.
[2]赵志成.高校实验室安全现状分析与管理对策探讨[J].实科技信息,
2010,(1):862-920.
[3]宋玉.浅论高校实验室的安全管理[J].科技情报开发与经经济,
2010,20(5):176-177.
[4]高波,施光明,姜华磊.高校实验室危险性分析[J].实验室科学,
2010,13(4):167-169.
实验标本带来的生物安全隐患实验标本的来源多样,生化检测时使用的体液或血液标本,很可能携带有HAV、HBV、HCV、HDV、HEV、HIV、巨细胞病毒等具备生物危害性的各类感染因子,尽管处理这些标本的都是专业实验室技术人员,但由于标本情况未知或说明中缺乏相关描述,因此仍存在有很高的接触风险。在对这些样品进行离心分离或涡旋混合的过程中,产生的气溶胶会严重威胁到实验人员的健康。进行标本内活细胞的分析/分选、CD3/CD4/CD8淋巴细胞表面抗原检测、肿瘤细胞DNA/RNA含量分析、免疫细胞检测等操作时,会使用到流式细胞仪等大型仪器。大部分的流式细胞仪都安装在开放实验室中[4],在这种非隔离的环境条件下,实验人员的粘膜及皮肤一旦与标本的溅液直接接触,也可能对实验人员造成感染。
实验动物带来的生物安全隐患在动物实验中,不可避免的需要使用到注射器、手术刀和其他种类的利器”。如果实验室工作人员的皮肤因此受损,受到感染的概率会大大增加。实验动物本身的质量是最为关键的因素。使用微生物学质量不合格的实验动物,很可能引入各种类型的共患病或动物烈性传染病病原体。例如,2010年东北农业大学的一次羊活体动物实验中,由于未对羊进行严格检验,而致使28名师生感染布鲁氏杆菌,造成了严重的生物安全事故。另外,即便是清洁级的实验动物,同样可能携带生物感染因子。实验动物自身的属性决定了其作为独立的生命体,携带微生物的概率与普通物品相比高出很多。而实验动物又只能经洁净运输和外包装消毒完成净化[5],无法接受其他更为直接的消毒方式,因此更易携带感染因子。需要引起重视的是,在实验动物的日常饲养过程中,管理不当同样可能导致原本洁净的实验动物受到病原微生物的污染。如果被感染的动物通过呼吸、粪便和尿液将病原体传播至整个室内环境,而实验人员恰好疏于防护,就很有可能因接触到污染物而被感染。2007年3月,广州市某高校实验动物中心发生的肾综合征出血热感染事件[6],便是因为野鼠将病毒传播至开放饲养区大白鼠,最终导致实验室工作人员感染发病的。
实验试剂及废弃物带来的安全隐患医学研究涉及的生化试剂种类繁多,性能和毒性各自不同。常见的剧毒种类有溴化乙锭、Trizol、丙烯酰胺、DEPC、甲酰胺等。在操作这些试剂的过程中,通过气溶胶产生扩散污染是最常见的危害方式[7]。例如在吸取氯仿、四氯化碳等有毒挥发性气体时,气溶胶会直接刺激和腐蚀实验人员的皮肤、眼睛、呼吸道等。若被实验人员大量吸入,则可对其造成严重的肝肾损伤。实验废弃物,具有携带各种类型感染因子的可能。较为常见的种类包括沾有残液的废弃枪头、EP管、针头等等,均需小心处理。除此之外,对基因操作完成后产生的抗药性菌株,也需完全灭活后才可丢弃。这些抗药性菌株是经过增殖、重组、质粒转化步骤之后,筛选出的阳性克隆,一旦随意丢弃任其与环境中的致病菌交换遗传物质,令致病菌由此获得抗药性,则会引发相当严重的后果。
开展生物安全培训在实际工作中,预防实验室生物安全事故的最有效措施,是做好人员的培训工作。生物安全意识,需要从人员进入实验室的第一天起开始培养,即设立完整的生物安全专项培训计划。在培训过程中,可以考虑以下几个重点问题:首先,让被培训人员了解实验室内容易发生感染的途径及原因,提高自身的安全防范意识,尽量避免如误食、皮肤切割、针刺、动物抓咬以及有害气体吸入等导致的实验室感染事故的发生[8]。其次,针对实验内容,进行操作技术方面的具体培训,从而让被培训人员充分掌握生物安全操作的整个流程。如高压灭菌器、生物安全柜、通风橱和超净工作台等生物安全设备的使用方法;移液管和电动移液器使用方法;标本在每一个操作过程中的处置标准及废弃物处理;个人防护措施;误操作的处理办法等内容。有数据显示,实验室感染中65%以上的感染是由气溶胶引起的[9]。因此需要特别强调气溶胶的重要性,轻柔操作易产生气溶胶的步骤,包括离心、混合震荡、电动匀浆、移液器吹打、开启橡胶瓶塞、去注射器针头等,以最大程度的减少空气污染。在整个培训结束后,可利用考核的方式检验培训效果,凡取得培训合格证的人员才允许开展相关实验。
加强实验室制度建设实验室安全事故的严重后果,充分说明了加强实验室制度建设的重要性和迫切性。世界卫生组织1983年颁布的《实验室生物安全手册(第一版)》是全世界第一部有关实验室生物安全和减少实验室事故发生的指导性规程,该手册经过2003年及2005年的两次改版,已被世界各地广泛接受和使用。经过了多年的发展,我国也已出台多部有关实验室生物安全的国家标准,如GB19781-2005《医学实验室安全要求》、GB19489-2008《实验室生物安全通用要求》、国务院令第424号《病原微生物实验室生物安全管理条例》等。在实验室管理过程中,需要严格执行这些指导性要求。除了指导性要求建立的制度框架之外,对于本单位的实际情况,还可以设立各项详细的生物安全管理制度及规范,全面提升管理的有效性。例如,评估实验的生物安全风险级别;动物管理制度;实验日志制度;值周制度;违规惩罚制度;冰箱及超低温冰箱试剂样品保存制度;仪器操作规范;个人防护要求;安全消毒程序;危险隐患报告程序;生物安全事故应急体系和预案等。从而最大程度的避免和控制这类生物安全事故的发生。
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