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生物安全技术范文精选

生物安全技术

生物安全技术范文第1篇

关键词:医学生物技术实验教学安全管理

 随着国民经济的发展,我国对人才的需求产生了较大的变化。从产业及技术发展角度来说,我国现阶段正大力发展的技术集中在六大领域:信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、空间技术和海洋技术。生物技术是当代生命科学与相关学科融和的产物,其核心技术是以分子克隆技术为中心的基因工程,此外还包括发酵工程、酶工程、细胞工程以及生物制品学等领域。当前很多综合性大学均开设了生物技术专业,其培养目标是使学生掌握生物学及生物技术的基本理论和基本实践技能,并获得基础应用研究和科研开发研究的双重训练,同时具有良好的科研素质、创新意识及实践能力。近年来,随着生物医药产业的发展,生物技术与医学技术的融合日益显著,对医学生物技术人才的需求也随之增加。吉林医药学院检验学院于2011年设立生物技术专业,以生物技术专业课为基础,融入了医学基础课程和综合性课程,旨在培养医学生物技术综合性人才。生物技术课程与医学课程中的实验内容在课程设置中均占有很大的比重,且二者均重视科学研究。实验室是高校进行实验教学和科研实验的基地,为保障教学和科研的顺利进行,管理者需要对实验室建设合理规划,同时在实验课及科学实验中注重安全管理。

一、实验室普遍存在的安全问题及管理措施

(一)实验用水、电、气

首先,实验室水阀忘记关闭易造成溢水事故,实验室中的精密仪器也可能会受到影响。同时,实验室水管水阀质量不过关也会产生安全隐患;其次,实验室电路老化、电路保护设备不灵敏、接地设施不完善等会导致安全事故,另外使用相关仪器后没有及时关闭电源(如高温烘箱)会导致用电事故;最后,有些实验室用到煤气等易燃气体或高压气瓶,疏于管理也是重大的安全隐患。因此,实验室建设时应选择合格耐用的建筑材料,并进行定期检查及更换,实验室应配备基本的灭火设备和紧急喷淋装置。同时,实验室应制定相关规章制度,加强对学生及实验人员的培训与管理,规定实验人员进入实验室前应首先了解水阀、气阀及电闸的位置,离开实验室时检查并关闭水、电、气;开启高压气瓶时站在气瓶出口侧面,缓缓开阀。实验室要选派专人负责,实验结束后书写实验室及仪器使用记录。

(二)防火与防盗

引起实验室火灾的原因很多,例如电火事故、易燃易爆化学药品及实验操作不当。因此,要加强实验室化学药品的管理,有毒或易燃易爆药品专人准柜管理,单独上锁,实验用品使用后及时登记以便于查询;实验室防盗工作也是安全管理的重要方面,一些有毒药品、实验设备、重要资料及个人财物均应列入防盗范畴。

二、医学生物技术实验室的特殊安全隐患及管理

(一)物理危害

医学生物技术实验室的物理危害主要包括:第一,放射性同位素(如P32)。生物学研究上常需要使用放射性同位素进行标记,例如核酸杂交时利用P32标记核酸探针,经杂交及洗脱后,经放射性自显影检测杂交分子形成的情况。使用放射性元素进行实验,所用实验器具会受到不同程度的污染,因此应严格落实持证上岗制度,实验中配备辐射剂量仪,严格按照规定进行实验操作,并定期对实验室进行同位素污染情况检查及治理,相关实验垃圾用专用容器收集并集中处理。第二,离心机。生物技术实验室常使用高速或超高速离心机,由于其离心速度快,操作不当易造成危险,例如离心前没有配平,轻则导致离心机转子损坏,重则导致转子飞出伤人或损坏实验设施。对于离心机使用人员要进行培训并分配专人管理,离心机要定期检查维护,避免发生安全事故。第三,高压蒸汽灭菌锅,其操作不当可发生爆炸,使用时注意及时添水,温度及压力降至规定范围后才能开启锅盖,定期检查安全阀,并对使用人员进行安全培训。第四,液氮。细胞培养实验经常用液氮保存菌种,液氮的低温易产生冻伤事故,操作时要带好专用手套及护目镜并使用专用的冻存管。第五,玻璃割伤及其他机械损伤。正确使用玻璃器皿和相关实验仪器,仪器旁边要摆放仪器使用说明书、注意事项及使用记录,实验室应配备急救箱,发生事故后采用适宜方法及时施救。

(二)化学危害

医学及生物技术实验中需要使用大量化学试剂,其中包括了很多有毒、易燃、易爆物质,这些都是实验室的安全隐患。例如,细胞冻存用的DMSO存在严重的毒性,经皮肤及呼吸道吸收后可与细胞内蛋白质的疏水基团发生作用而导致蛋白变性,其具有肝肾毒性及血管毒性。使用时要避免其挥发,皮肤接触后立即用大量清水或1%~5%稀氨水冲洗。再如,在生物技术实验中常用来进行DNA电泳染色的EB(溴化乙啶),可与生物DNA结合并嵌入到碱基分子中,在DNA复制时会造成复制错误而导致基因突变,故EB是高致癌物质。实验时应将琼脂糖凝胶冷却至60℃左右再加入EB,防止其挥发,另外要开辟专门的EB染色区域,接触EB时要戴手套并在实验结束后对EB溶液进行净化处理。同时,用于蛋白电泳分析的丙烯酰胺也具有较强毒性,其被认为是一种神经毒剂,毒性可累积且不易排出。使用时需戴口罩及手套,设立专门电泳区域,配制丙烯酰胺单体母液时需在通风橱中进行,避免污染。在生物技术实验中还有一些常见的毒性物质,如DTT、TEMED、氯仿、甲醛等具有强烈气味和生理毒性,三氯乙酸、苯酚、硫酸、氢氧化钠、过氧化氢等具有强腐蚀性,叠氮化钠、三氧化二砷、氰化钾等为剧毒。这些物质在使用时都要做好相关防护,挥发性药品的使用需在通风橱中进行,有毒试剂需要专人专柜管理。实验室的管理者要吸取高校投毒事件的教训,避免实验室外人员接触剧毒药品,甚至将之带出实验室。

(三)生物危害

与普通化学实验室相比,由于医学实验和生物实验样本的特殊性,会存在生物危害。首先,基因工程及发酵工程中会用到多种微生物,包括大肠杆菌、病毒载体等,虽然基于基因工程安全性考虑对其进行了一定的改造,避免其感染人体及向实验室外散播,但是这些基因工程菌及载体仍是一种条件治病微生物,当机体免疫力低下时仍可发生感染。故基因表达后的菌体要集中高压灭菌后再丢弃,且实验室要进行定期的消毒灭菌处理。其次,医学病原学实验室及先关疾病的研究实验室,会涉及一些高感染性的病原微生物,如乙型肝炎病毒、HIV病毒、禽流感病毒等。历史上也曾多次发生实验室感染事故:早在1941年即有报道科研人员处理微生物时,不慎吸入并感染布鲁氏菌;2003年SARS疫情过后,中国台湾、新加坡及中国内地实验室相继发生SARS病毒感染及泄露事件,为实验室生物安全敲响了警钟,并引起了广泛关注。对这类实验室要制定更高的安全规定,如使用生物安全柜、进行不同的实验分区、制定全面的实验室规章制度、制定专门的安全负责人等,且要重视并规范废物处理工作。最后,对于动物实验的安全管理。实验动物身上可能带有某些传染性病毒,在动物实验中被咬伤很可能造成安全事故,如2006年长春某高校实验室曾发生学生被实验大鼠咬伤而感染流行性出血热事件;2009年法国科学家进行动物病体实验时意外感染炭疽。对此,在进行动物实验时要选择合格的实验动物,实验动物应从具生产许可证的单位购买,且应具备质量合格证及检疫合格证明,实验后动物尸体要及时妥善处理。同时,对操作人员进行岗前培训,操作人员必须有动物操作资格证书。另外可组织相关人员注射出血热疫苗,一旦发生动物咬伤要及时处理并隔离。对于动物病体实验要采取相应的生物安全防护措施,如使用生物安全柜。最后,为保障实验室的生物安全,我们要定期开展安全知识教育讲座提升师生的安全意识,尤其是学生实验课,在授课中要单独拿出时间做安全教育,带教教师不能无故离开实验室,遇到安全事故及时处理。

三、小结

医学及生物专业人才的培养均重视实践能力和科研能力的培养,教学或科研实验室是其主要的学习工作场所,而实验室中存在诸多的安全隐患:包括物理安全、化学安全和生物安全隐患。这些隐患不仅会直接造成实验室财产损失及实验室人员伤亡,还可能会对周围环境及社会产生不良影响。因此,保障实验室安全至关重要。对此,必须规范实验室安全建设及管理,主要体现在:按照使用情况及相关规定进行实验室设计及布局,改善实验室硬件设施并加强安全设施的投入;明确“安全为主、预防第一”的实验室安全方针,规范实验药品的管理和实验仪器的使用,选派专人管理并做好使用记录,防止有毒化学品的泄露及外流;加强实验人员的安全教育工作,防患于未然;遇到安全事故做到及时发现、及时上报、及时解决。

参考文献

[1]李婉宜,李华,邝玉,等.病原生物实验室生物安全保障体系的建设与思考[J].实验科学与技术,2013,11(1):155-157.

[2]钱军,孙玉成.实验动物与生物安全[J].中国比较医学杂志,2011,21(10):15-19.

[3]王俊丽,崔长海,聂国兴,等.实验室生物安全管理与建设[J].实验室研究与探索,2013,32(6):427-429.

生物安全技术范文第2篇

关键词:生物安全;肉兔;养殖技术;发展影响

提高家畜养殖的市场门槛和竞争优质的关键,就是要不断提高抵御外部风险的能力。近年来,家畜养殖市场面临的主要外部风险,一是来自市场供求关系的调整和变化,二是来自于生物安全事件的挑战。事实证明,后者对整个市场,养殖企业和单个养殖户的危害程度要远远大于前者,更严重会造成整个社会的大规模疫病感染。因此,需要以生物安全为重要措施和抓手,不断提高整个肉兔抵御外部生物风险安全的能力和措施,最终为企业和养殖户受益。本文以问题-解决为主要逻辑,从两个方面分别对生物安全制度下肉兔养殖技术的有效发展进行研究和论述。

1肉兔养殖发展需要抵御的外部生物安全风险

生物安全风险从宏观上可以梳理为三个方面和层次,其一是自身管理薄弱引发的肉兔养殖风险;其二是内部消毒防疫弱化引发的养殖风险安全;其三是外部病原生物入侵导致的安全风险[1]。这三个风险层次是逐一递进的关系,互相为佐,管理问题可能直接或间接引发内部或外部的生物安全问题发生;内部和外部生物安全问题的出现也反之暴露出企业或个体管理上的薄弱。

1.1自身管理缺陷

提高肉兔养殖能力和养殖技术的关键不仅需要在技术上进行有效升级和相对革新,还需要在管理端逐步完善。但是当前企业管理人员专业素质不能满足要求,专业能力弱化,整个管理体系没有有效架构等问题的涌现,也暴露出企业对生物安全的重视程度不足,没有制定相关的规范和举措提高生物安全和企业肉兔养殖的整体抗风险程度和强度[2]。

1.2内部防疫能力不足

肉兔养殖的关键举措和步骤之一就是提高整个兔笼的防疫水平和消毒能力,保证自身肉兔不会受到病原微生物的冲击。同时强化定期消杀举措,也是保证整个内部环境安全的重要内容之一[3]。但是在实际操作过程中,缺少防疫管理和消杀管理是肉兔养殖中暴露的最为严重的问题之一,具体表现在防疫时间不固定,对肉兔定期健康监测管理力度和强度不足;同时在消杀过程中缺少专人管理,对消毒设施设备的管理也存在相对滞后和薄弱的情况。但内部管理和防疫问题是相对重点的问题之一,但显然很难受到企业和养殖户的关注,企业和养殖户往往把生物安全问题集中到外部环境的入侵层面。

1.3外部环境入侵

外部环境入侵对整个肉兔养殖环节和过程的影响是巨大的,因此在这一环节和问题的把控中,企业和养殖户往往会较为聚焦到对外部入侵的病原物种和环境的定期消杀中,忽视车辆和饮水、饲料等内容的管控举措上。当前车辆入侵和饮水、饲料入侵是外部环境入侵新的表现形式和表现举措,具体为外部人员和车辆在没有经过安全消杀的情况下,会把外部病原微生物有效带入到肉兔养殖区域和养殖环境中,同时也会将不安全因素带到这一环境要素中。因此,基于以上分析得出的三项问题,内部管理、内部消杀和外部环境入侵等方面,需要从企业内容、消杀技术和外部防控三个方面的举措入手,保障整个肉兔养殖环境的安全稳定。

2提升肉兔安全养殖的关键举措

提升肉兔安全养殖的关键举措,不仅需要在人的环节上有所调整,还需要在技术环节上予以革新和处置。

2.1制定严格的生物安全管理机制

企业的管理需要制度和体系的完善,而肉兔养殖的关键在于技术革新,还需要提高生物安全的整体重视程度和关注程度。从宏观到微观,建立生物安全管理制度,设置生物安全管理小组,设立专门的生物安全管理人员,从组织架构和体系衍生上完善生物安全,提高整个肉兔养殖的完善和强化。同时还需要对机制运行不断加强,特别是强化对生物安全的管理,提高生物安全制度和企业的契合程度[4]。

2.2强化对内部环境的消杀管理

内部环境的消杀管理需要改变传统的消杀举措和防疫措施,提高对兔笼的消杀等级和防疫举措。当前,需要注意是,对肉兔养殖消杀的关键在于对防疫上的强化,对技术上的提升。用更加科学有效的举措提高整个肉兔消杀和防疫。具体可以分为五个步骤:其一是布局合理,完善选址布局科学性和合理性,提高布局位置,从源头尽可能避免因布局污染导致的生物安全事件发生;其二是坚持自繁自养,注意保证在引种育种过程中的安全防护,提高整个肉兔养殖的技术效率和技术动力;其三是保证饮水、饲料等添加剂的安全使用,强化对物种的安全把控;其四是提高定期对“四害”等有害物种的消杀,保证内部环境的安全稳定,保证整个肉兔养殖;其五是提高疫情监测技术,特别是关键地区已经发生疫情事件后,应在第一时间强化启动反映应急预案,提高应急处置能力和应急反应能力。

2.3严控外部入侵

提高对外部车辆和环境的定期消杀与处理,严格控制人员流动、车辆流动和外部生物入侵,保证整个环节的科学合理设置。同时加强进出检测流程,提高进出检测效能,强化对外部环境的定期检测监管力度,提高消杀处理的深度和广度[5]。同时作为定期检测记录和数据统计,从科学技术手段入手较为规避相关的养殖行为和养殖手段。当前,肉兔养殖的生物风险仍然处于高发阶段,加之管理体系完善度较低,导致整个流程和体系缺乏科学性。因此,需要从生物安全管理制度完善入手,逐步从技术手段和流程手段两个方面进行强化,保证整个肉兔养殖的完善和可靠。

参考文献:

[1]郭天芬.我国肉品安全现状分析[J].肉品卫生,2004(12):38~40.

[2]杨景晁,马云蕾.浅谈动物福利问题[J].中国畜牧业,2020(05):25~26.

[3]杨新刚,葛学峰.溴敌隆与杀鼠迷对鸡场鼠患防治效果的比较[J].中国兽医杂志,2002(08):56.

[4]伍碧雯,陈思东,宾羽琳,等.紫外线与戊二醛协同杀菌效果的试验观察[J].中国消毒学杂志,2000(04):231~233.

生物安全技术范文第3篇

1井下无线通信技术在煤矿安全生产中的应用

一是PED井下无线通信系统:这种井下无线通信系统采用的电磁波传播媒介为大地,采用的无线电通信方式是无线电波穿透大地;通常情况下,主要三个部分共同组成了PED井下无线通信系统,分别是传输系统、PED软件以及PED接收机等;在井下急救的时候经常会用到这种技术,如果有紧急状况或者突发变化发生于矿井中,通过这种PED井下无线通信系统,可以穿破任何的岩层到达井下位置,因为它采用的是超低频信号,有效的联系井下工作人员。这样工作人员了解状况之后,不管是应急措施的采取还是撤离都可以在最短的时间内完成,这样井下工作人员的生命财产安全就可以得到保证,最大限度的降低人员伤亡问题。通过大量的实践研究表明,这种技术具有优点和缺点,优点是在地面上放置PED系统,这样即使有安全事故发生,系统的正常工作不会受到影响,具有较强的可靠性。但是也存在着缺点,比如有着较大的电磁干扰,只有很小的信道容量,应用范围较小等等,因此工作内容比较的简单,仅仅用来传呼或者简单的遥控等。二是CDMA无线通信系统:CDMA无线通信系统作为一种先进的无线通信技术,它的发展基础是扩频通信技术。这种技术的原理比较复杂,指的是在扩频技术的基础上,利用一个大于信号带宽的高速伪随机码来调制那些需要传送的具有一定信号带宽的信息数据,这样就可以有效的扩展原数据信号的带宽,经过载波调制之后,进行发送。接收端使用的伪随机码是完全相同的,合理处理那些接受过来的带宽信号,然后用原信息数据的窄带信号来替换这些宽带信号,这样信息通信过程就得到有效实现。在2007年的时候,相关部门批准在煤矿生产中也可以使用CDMA无线通信,经过近些年的发展,依然没有得到普遍应用,但是这种无线通信系统具有的功能十分强大,井下作业人员不仅可以与井上人员有效的传输数据和图像,还可以拥有很高质量的语音通话。本无线通信系统包括了很多个组成部分,比如功率分配器、无线功分器、数据终端以及视频终端和功率合成器等等。三是VHF漏泄无线通信系统:这种无线通信系统在进行煤矿井下无线通信时,利用的是漏泄电缆的漏泄原理,经过专家一致认定,加拿大生产的漏泄系统产品是最好的,我国也在世纪初引入了进来。通过实践研究表明,漏泄无线通信系统具有一系列的优点,比如具有十分稳定的信号,不会受到过大的电磁干扰等;但是依然没有得到广泛的应用,这是因为这种通信系统具有很多的缺点,因为中继器需要每隔一定的距离就需要放置一个,但是中继器的数量和信号的质量呈反比的关系,并且只有配备了蓄电池,才可以将那些安装好的线路放大器以及中继站的作用给发挥出来,并且通道内的设备都是固定。四是KT14型矿井无线通信系统:这种矿井无线通信系统是将感应传输的原理充分利用了起来,它选择的频段比一般的感应通信要高,有些大区域问题采用感应通信无法得到解决,采用这种系统将其进行划分,成为若干个小蜂窝区域,它们都比较的稳定和可靠,这样对于那些纵向衰耗以及耦合衰耗都可以有效的解决,采用这种通信方式,也不需要较高的投资费用,并且和漏泄通信一样,这种系统具有十分稳定的信道;还有一些独创的地方,可以实现全双工和双向全自动进出中继及等位拨号的功能。这种通信系统也包括了很多的组成部分,比如安全耦合器、中继站、不间断电源以及电话线和信号电缆等诸多方面。这种系统对井下这个大区域进行合理划分,成为很多个无线电小区,有相应的中继站存在于小区中,一定数量的小区成为一个区群,在这个区群内,有着不同的信道频率值,对于不同的区群,可以重复使用同一个频率。这种系统具有的特点是这样的,因为在组网时采用的是蜂窝状,那么就可以重复使用信道,并且也促使本系统的通信频道有很多。通过全双工无线语音通信的实现,投资成本可以得到有效的节约。另外,这种系统中的移动通信程控交换机可以有效连接于上一级高度的交换机,那么不仅可以应用于新煤矿中,还可以应用于旧煤矿中。但是,我们需要注意的是,如果用语音通信可以采用这种方法,但是如果要传输图像,这种系统却并不具备。五是WIFI无线通信系统:这种通信系统是无线保真系统,组成部分十分简单,分别是AP和无线网卡,这种系统在应用过程中具有较快的传输速度,那么在煤矿井下应用这种系统时,可以有效的进行多种功能的实现,比如井下无线通信、人员的定位以及收发监测数据和无线传输视频信号等。但是在实际应用过程中,也发现有很多问题,比如外界因素容易干扰到它的信号,影响到数据的精确度,并且这种收发器覆盖的区域范围是固定的,那么如果矿井有着较深的距离,就需要适当增加基站的数量,从而在很大程度上增加成本。上面所提到的无线通信技术只是井下应用中的一部分,还有很多类型的无线通信技术被应用到了矿井生产中,这些技术具有各自的优势和劣势,可以满足不同情况的通信需求;煤矿不能够照搬照抄其他矿,需要紧密结合自身的具体情况,综合考虑各个方面的因素,对井下无线通信技术进行合理选择,满足矿井安全生产的需求。

2结语

通过上文的叙述分析我们可以得知,随着科学技术的不断革新,在煤矿安全生产中,已经开始广泛的应用井下无线通信技术,采用这些技术,可以对井下人员的工作情况以及机械设备的布置情况进行充分掌握,如果有突发事故发生,可以通过无线通信技术,及时做出部署,最大限度的降低损失和人员伤亡。目前出现了很多类型的无线通信技术,这些技术具有各自的优缺点,那么煤矿就需要结合自身的具体情况,对无线通信技术进行合理选择,保证无线传输的顺利进行。本文简要分析了井下无线技术在煤矿安全生产中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。

作者:詹明忠单位:福建煤电股份有限公司

生物安全技术范文第4篇

1生物芯片技术概述

生物芯片技术于上世纪90年代前后提出,随后逐步发展。生物芯片技术为新型现代化生物微量分析技术的类型,涵盖了分子生物学、计算机技术以及必要的物理及化学学科内容,属于生物科学与信息技术领域的跨学科技术前沿类型之一。生物芯片技术相比其他类型的生物技术而言,在精准度方面更高,智能化效果更强,同时也能实现微型处理的强大优势,这也使得生物芯片技术在现代医学领域和食品安全管理领域中能够被广泛应用,并进一步焕发起强大的潜力。生物芯片技术虽然发展时间相对较短,但是却在诸多领域中被广泛应用,俨然已经超过了其他类型的生物技术,究其根本,生物芯片技术最主要要素在于应用微型聚点等方法,让生物分子能够按照特定的顺序集中排列于胶体表面,此种排列组合往往会形成二维分子序对,随后可以按照预定的生物样本进行二维分子絮对的杂交,并应用激光扫描仪等必要的仪器设备对此种杂交信号进行精准快速的检测,同时也可以根据检测过程中所得到的数值,判断生物样本中目标分子的具体数量,进一步完成生物样本检测和分析工作。

2生物芯片技术的主要类别

2.1DNA芯片技术

DNA芯片主要指的是,将DNA片段按照一定规律的次序排列于胶体中,形成DNA微序列,对生物样本的标记分子进行杂交,同时要对生物信息进行全面分析,应用DNA芯片能够实现更高程度的精准度和灵敏度,分析速度更快。现如今,在全世界范围研究内,基因工程发展速度越来越快,DNA芯片技术快速崛起,成为了生物芯片技术中的重要技术类别之一。在应用过程中,DNA芯片技术能够对较多数量的DNA进行操作和识别,技术手段相对简单,能够在一定程度上实现自动化识别,应用范围更加广泛。

2.2蛋白质芯片技术

蛋白质芯片技术主要应用于蛋白质大分子作为分析与作用的主要载体,首先需要保证检测物质中的蛋白质大分子能够按照特定的排列次序集中体现于胶体中,形成微阵列,随后可以对蛋白质大分子进行系列反应,将蛋白质大分子进行标号,以开展下一步的样本保存和监测工作。有时,采用DNA技术会受到蛋白质分子的影响,难以有效开展检测,因此,应用蛋白质芯片技术能够弥补此类问题和弊端。这也使得蛋白质芯片技术能够更加全面地开展检测,研究信息更加可靠,灵敏度相对较高,检测速度更快,同时在样本成本投入方面相对较低,只需要消耗较少的样品即可完成检测和实验,但此类蛋白质芯片在制作工艺上则相对复杂、流程较多。

2.3芯片实验室技术

芯片实验室技术主要指的是将不同功能和类别的芯片进行有效结合,并统一固定在载体胶片上,让其形成功能多样的复合型芯片。芯片实验室主要应用DNA芯片、蛋白质芯片等进行有机统一,将其组合成一个整体,即为芯片系统。芯片实验室需要通过计算机进行芯片控制,同时需要通过微流进行芯片之间的关联,确保系统化检测成果精准度更好。在应用方面,芯片实验室技术将不同的样本和分子进行提取检测,对于样品需求量相对较少,工作效率更高,成本投入相对较低,这也使得芯片实验室技术在科研领域、食品安全领域中优势明显。

3基于生物芯片技术的食品安全管理分析

3.1食品营养学应用

在食品安全管理领域中,食品营养学尤为重要,因此应用生物芯片技术能够进一步提高生物营养学的研究与探讨,特别是对于不同类型疾病的预防、营养素之间联系的探索以及深入分析食品抗生素反应等,都可以应用生物芯片技术来完成相应的实验和检测。例如,在针对食品蛋白质进行检测时,则可以通过生物芯片技术对不同食品营养素与蛋白质之间的碱基互补配对关系进行深入挖掘与探讨,进一步分析疾病预防的新型可能性。此外,现如今各类转基因食品被广泛种植并投入市场之中,因此针对转基因食品进行营养学鉴定时,也可以应用于生物芯片技术。例如研究人员发明的基于PCR的生物芯片技术类型,能够对不同食品中的转基因玉米含量进行全面检测,检测效果更高,大多数情况下能够检测出0.1%-2%的转基因物质。

3.2食品微生物检测应用

开展食品安全管理时,要对食品进行全面检测,其中微生物检测至关重要,如果食品中隐含不同类型的微生物,同样也会影响人们的生命健康。在以往开展的微生物检测方法中,检测精准度方面并不理想,相比之下生物芯片技术在食品微生物检测中精准度更高、应用性更好,如在进行食品微生物检测时,可以全面检测食源性微生物和病原菌等。此种技术能够应用于早期的病毒感染性检测,在检测精度方面更高,能够达到0.1kao/μL。微生物检测工作中应用生物芯片技术能够避免对不同类型的污染物和细菌进行单独培养,也正因为如此,生物芯片微生物检测技术能够针对较大规模的样品进行检测,特别是DNA芯片技术在微生物检测中优势更加明显,能够在最短的时间内既保障测量的精准度,也能实现检测的有效性。

3.3食品毒理学应用

生物安全技术范文第5篇

关键词:生物技术;两用性;安全管理

当前,以基因编辑技术、合成生物学为代表的生物技术迅猛发展,正在引领世界新一轮科技革命和产业变革的发生。然而,当前频发的生物技术滥用、误用和谬用事件暴露了生物技术研究开发安全管理的漏洞,给全球生物安全治理带来巨大挑战。本文通过系统阐述生物技术两用性问题及其研究进展,剖析主要国家生物技术研究开发安全管理特点和现状,从而总结并思考对我国生物技术研究开发安全管理的启示。

1生物技术两用性问题日益严重

生物技术是典型的两用性技术,它在给人类带来巨大利益的同时,也带来了诸多安全风险。从生物技术发展历史看,始终存在着“相对于通过传统技术方法获得产品及其过程,最近开发的和新出现的遗传操作技术产生的产品与操作过程,是否会产生更大风险的问题”[1]。当前,随着生物技术研究开发持续升温,争议事件频发。一方面,生物技术被故意或恶意谬用,易引发生物恐怖或生物战威胁;另一方面,生物技术的非故意或非恶意谬用,以及生物制剂和材料的泄露扩散等,都可能诱发安全事件或事故,造成严重的社会、环境和经济影响。2001年美国发生“炭疽邮件”事件;同年澳大利亚联邦科学与工业研究组织通过在鼠痘病毒中加入白介素4(IL-4)基因,意外产生强致死性病毒;2002年美国纽约州立大学石溪分校完成了脊髓灰质炎病毒的合成;2005年Nature刊出了美国疾病预防控制中心重新构建1918流感病毒,并对其特性进行分析的文章;2012年美国威斯康星大学完成H5N1流感病毒突变使其在哺乳动物间传播的研究。随着生物技术颠覆性与风险性日益加剧,世界各国纷纷加强对生物技术研究开发活动的监管。

2国内外生物技术两用性研究进展

在生物技术安全管理广泛受到关注的前提下,国内外学者针对生物技术两用性开展了研究。在国外,有学者梳理了国际法和各国法律关于两用性研究的规定,试图对模糊的两用性研究概念作出明确界定[2];有学者分析了两用性研究对《禁止生物武器公约》实施的影响[3];有学者提出了两用性研究监管应遵循的指导原则[4];还有学者提出应建立专门的评估两用性研究的国家机构[5]。在我国,有学者分析了生物技术两用性的风险[6],有学者介绍了美国的两用性研究监管政策[7],有学者进行了相关的文献计量分析[8]。然而这些研究缺乏对国内外生物技术研究开发安全管理的系统梳理和分析,对整体法律监管方式及特点没有进行深入剖析。

3国际生物技术研究开发安全管理特点

国际社会经验表明,加强生物技术研究开发安全管理是国际共识,许多国家在政策规则引导的基础上,还采取了比较审慎的法律监管方式[9-10]。目前,国际生物技术研究开发安全管理现状可以归纳为以下特点。

3.1有法可依或有章可循,但管理模式存在差异

各个国家生物技术研究开发安全管理模式不尽相同,呈现出较大的差异性。总体上分为两种模式:垂直立法型兼政策引导型管理,水平立法型管理。美国实施垂直立法型兼政策引导型管理。垂直立法型,是一种产品导向的立法模式,即以基因科技产生的各种产品及领域来进行个别的、垂直的规制[11]。美国对于生物技术研究开发活动主要通过政策引导而非法律强制,但对于特殊生物制剂和毒素则实行法律监管。美国针对生物技术研究开发安全管理的政策性文件主要有《美国国立卫生研究院(NIH)关于重组或合成核酸研究准则》《美国政府对生命科学两用研究的机构监管政策》等,通过各种约束手段保证生物技术研究开发安全管理处于良性轨道。但对于“某些可能对公众、动植物健康或动植物产品构成严重威胁的生物制剂和毒素的拥有、使用和转让”,则通过《管制生物剂条例》进行法律监管[12]。美国农业部、联邦环保署、食品和药品管理局这三个联邦部门,分别依据各自职能,对不同生物技术产品类型进行风险管理。新加坡管理模式与此类似,《新加坡遗传修饰有机体生物安全指导方针》不具有法律约束力,但严格监管《生物制剂和毒物法案》涉及危险生物制剂。欧盟实施水平立法型管理。水平立法型,是指对生物技术研究开发上中下游各个阶段进行全面管制的专门性立法模式。相比较而言,欧盟与美国在遗传修饰生物安全管制方面存在根本性的认识差异,欧盟认为遗传修饰生物具有特殊性,所以必须首先采用水平立法的方式,从上游的遗传修饰生物体在封闭空间中的利用,到中游的释放于环境的评估、审核、监控,再到下游的产品开发以及释放后对环境的影响这三个阶段,皆以严谨的态度制定了相对独立的规范进行调整,建立起一套缜密的规范体系[11]。例如,欧盟遗传修饰生物的封闭使用《关于封闭使用转基因微生物的第90/219号指令》、关于遗传修饰生物有意环境释放的法规《遗传修饰生物体指令第2001/18号指令》等。与欧盟类似的国家还有日本、巴西和澳大利亚等。日本《通过管制改性活生物体保护与持续利用生物多样性法》和巴西《生物安全法》也建立了生物技术研究开发活动(生物遗传修饰)安全管理的集中法律;澳大利亚的《基因技术法》不是严格地从生物技术研究开发活动的上中下游各个阶段进行分别规范,而是根据活动本身的性质和风险程度进行管制。

3.2管理对象类型不同,管理范围有宽有窄

各国对于生物技术研究开发的安全管理,有的以病原微生物及其实验室活动为管理核心,有的扩展到对各类遗传修饰行为和“新生物体”进行安全管理,有的对研究开发活动行为本身存在的安全问题进行综合性监管。首先,以病原体的重点监管为核心,并进行分级监管。美国《管制生物剂条例(SAR)》对病原体进行BSL1-4分类,英国《生物制剂认证名单》将生物剂被分为四个危害等级(HG1-4)以及相应的四个控制等级CL1-4,俄罗斯国家卫生及流行病检查委员会也将病原体分为四个风险等级,印度将微生物被划分为四个风险组别,新加坡将生物制剂分为五类,巴基斯坦的实验室研究划分为“最小风险”“低风险”和“风险较大”(风险分级1-3)等。其次,根据监管模式的不同,监管范围扩展到各类遗传修饰行为和“新生物体”。欧盟《关于封闭使用转基因微生物的第90/219号指令》适用于任何使用到微生物,且该微生物是因为基因改造而得到的所有活动。新西兰《危险物质和新生物体法》规定,所有遗传修饰生物都属于该法所管制的“新生物体”。日本《通过管制改性活生物体保护与持续利用生物多样性法》明确规定,原则上基因修饰生物在日本境内的研究开发活动都必须经过主管机关的承认或确认。另外,对于研究开发活动行为本身存在的安全问题,如生物材料的准许、许可,个人可靠性、安全审查,访问控制等进行综合性管理。比如,美国《管制生物剂条例(SAR)》要求,在被授予可接触生物管制剂之前,个人必须接受由美国联邦调查局(FBI)进行的安全风险评估[12]。德国通过《安全审查法》《安全审查识别条例》等进行人员的可靠性和安全审查[13]。

3.3对于特殊研究开发活动多以许可方式严格管理

许多国家规定,对于开展DNA重组研究必须申请许可。《美国国立卫生研究院(NIH)关于重组或合成核酸研究准则》规定,任何合成核酸分子的研究都必须有NIH或其他有适当的管辖权机构的许可,还提出了风险评估和物理控制的措施要求,对不同类型实验采取分级管理办法,明确重组DNA实验中应遵循的审批手续和管理制度。南非《遗传修饰生物法》及其《实施条例》规定,除非是在学术与研究设施内封闭利用的遗传修饰生物等特定例外以外,任何人进出口、开发、生产、利用、释放或者传播任何遗传修饰生物,都必须申请许可证。许可证持有人还必须对其活动进行适当的、充分的风险评估。日本《通过管制改性活生物体保护与持续利用生物多样性法》规定了关于遗传修饰生物的使用分类以及许可批准及其程序方面的基本规则,同时也规定了通告义务、标识义务、提供信息义务等基本重要制度。

3.4设有特定的安全管理机构

对于生物技术研究开发活动,世界主要国家均设有特定的机构进行安全管理。在国家层面,一般设立专职政府机构进行统筹管理。美国政府成立国家生物安全科学顾问委员会(NSABB),负责就生命科学两用性研究(DURC)有关的国家生物安全事宜提供咨询、指导和领导。英国健康与安全执行局(HSE)是维护英国生物安全的中央政府机构,它是生物安全政策的顾问、监管机构以及执行者。巴西科学技术部(MCT)国家生物安全委员会,负责监督管理所有进行遗传修饰研究的实验室,并评估遗传修饰有机体对环境、农业以及人类和动物健康的风险。印度基因工程批准委员会(GEAC)、基因操作审查委员会和机构生物安全委员会(IBSCs)负责审查和批准研究项目[14]。隶属科技部的肯尼亚国家生物安全管理局(NBA)是肯尼亚监管生物安全和遗传修饰研究的主要机构。在机构层面,很多研究机构都设有生物安全官员和机构生物安全委员会。《美国国立卫生研究院(NIH)关于重组或合成核酸研究准则》要求每一家从事重组DNA研究的机构需要设立机构生物安全委员会(IBCs)。巴西《生物安全法》规定每个开展遗传修饰有机体研究的机构和部门都需要设立生物安全内部委员会(CIBio)。

4总结和启示

4.1生物技术研究开发安全管理面临诸多挑战,管控压力与日俱增

(1)发展速度快。现代生物技术迅猛发展,取得了一系列重要进展和重大突破,并加速向绿色制造、生物医药、健康、农业、能源和环境等多个领域渗透。但随着生物技术与其他前沿技术的高度融合,技能要求高但准入门槛低,这些特性均对生物技术研究开发活动的安全监管构成了挑战。(2)风险评估难。生物技术研究开发风险包括:一是与实验室事故有关的生物安全风险;二是与生物恐怖袭击有关的生物安保风险;三是具有风险的生物技术研究开发活动可能会导致更多同类研究的扩散风险;四是与具有风险的生物技术研究开发活动所生成信息有关的风险;五是潜在的经济影响,如生产力损失等。生物技术研究开发活动风险呈多维化发展,且技术上具有高度的不确定性和不可逆性,增加了科学评估的难度。(3)决策影响大。生物技术发展风险与机遇共存,脑科学、合成生物学、基因编辑、基因驱动等前沿技术发展突飞猛进,相关科技政策和法律法规无法在短时间内有效应对,总是滞后于技术前进的步伐,并对技术的发展产生很大影响。如何制定科学合理的监管政策,平衡技术进步和风险防范的关系,是各国政府决策时关注的焦点和难点。

4.2国际社会对生物技术研究开发安全管理高度重视并趋向更加严格

美国作为生物技术强国,也是世界上率先进行生物安全立法的国家,其法规体系和管理体系较为完善[15]。早在1976年,美国就出台了世界上第一个有关生物技术研发安全管理规定《美国国立卫生研究院(NIH)关于重组或合成核酸研究准则》。美国虽然对生物技术研究开发安全管理没有专门立法,但近年来,政府加强政策引导,先后《加强实验室生物安全和生物安保备忘录》备忘录、《美国政府生命科学两用研究监管政策》《美国政府对生命科学两用研究的机构监管政策》《关于潜在大流行病原体管理和监督(P3CO)审查机制的发展政策指南建议》《美国卫生与人类服务部关于指导涉及潜在大流行致病菌增强型的研究资助决策框架》等,确保生物技术研究开发活动处于良性轨道。部分国家在一些规范性文件的基础上,进一步出台国家相关法律。如日本2003年颁布的《通过管制改性活生物体保护与持续利用生物多样性法》,取代了之前不具有法律约束力的多项行政准则。总体来看,国际社会对生物技术研发生物安全管理一直是高度重视的,在未来将趋向更加严格。

4.3管理模式各有侧重