生物醫(yī)學工程安全教育及健康意識初探

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摘要：為了降低高校生物醫(yī)學工程教學科研實驗事故發(fā)生的可能性，有效預防實驗室安全事故發(fā)生，提高實驗室使用者自身安全防護意識，本文通過分析西南交通大學生物醫(yī)學工程專業(yè)和超凈實驗室的特點，針對日常管理中發(fā)現(xiàn)的問題，從實驗室的安全教育和安全管理兩方面入手，采用認知實習、安全培訓、超凈室使用資格考核等逐級培訓方式，對建立有效的生物醫(yī)學工程超凈實驗室安全管理模式及引導使用者建立健康防護意識進行初步的實踐探索。

關鍵詞：生物醫(yī)學工程;超凈實驗室;安全管理;健康意識

生物醫(yī)學工程（BiomedicalEngineering）是生物學、醫(yī)學和工程學等多學科相結(jié)合的新興交叉學科，綜合了生物、化學、物理等多種類型的實驗。近些年來，隨著國內(nèi)各高校辦學規(guī)模和招生數(shù)量的不斷擴大，對培養(yǎng)創(chuàng)新型生物醫(yī)學人才的要求更高，為了滿足社會需求、引領未來生物醫(yī)學工程科技和市場的發(fā)展，我國不少高等院校成立了生物醫(yī)學工程專業(yè)，隨之而來，則是對生物醫(yī)學工程超凈實驗室的開放性、共享性的要求不斷提高。在生物醫(yī)學工程領域的教學及研究中，超凈實驗室的應用需求非常普遍。使用超凈實驗室的人員包括科研研究者、實驗室人員、本科生及研究生。這就意味著超凈實驗室使用人員具有數(shù)量大、進出頻繁、成分復雜、知識層次不同等特點。如果使用不當會對環(huán)境和操作者的健康造成很大的影響。因此有效預防超凈室安全事故的發(fā)生是非常重要的。大量的實例證明，超凈實驗室的安全與健康管理除了安全硬件設施的建設以外，軟件建設即人的管理也是極為重要的。實驗室安全事故的發(fā)生原因主要包括四個方面：（1）人的不安全行為，包括實驗操作人員安全意識不強，存在麻痹僥幸心理，未遵守實驗室標準操作規(guī)程違規(guī)操作，有效的個人防護不足；（2）物的不安全狀態(tài)，包括實驗室防護、保險、警示燈硬件設施裝置缺乏或有缺陷，實驗儀器設備帶病作業(yè)；（3）管理上的缺陷，包括實驗室管理制度不嚴、實驗室安全培訓不到位，考核不嚴格，實驗室管理者安全法律責任意識淡薄，上級職能部門監(jiān)管不力；（4）環(huán)境的不安全因素，包括實驗室水電線路以及設備配置在設計裝備上的不科學造成的隱患。因此，要落實和加強實驗室安全管理和實驗室環(huán)境健康，需要各級管理機構、實驗室工作人員、實驗室使用人員的多方配合和共同參與。下面結(jié)合生物醫(yī)學工程專業(yè)超凈實驗室的應用特點及潛在不安全因素及通行的安全管理模式，并結(jié)合作者在本校超凈實驗室工作的親身經(jīng)歷，從超凈實驗室的安全管理、安全教育及健康意識引導實踐幾個方面進行闡述。

一、生物醫(yī)學工程專業(yè)超凈實驗室的應用特點及潛在不安全因素

生物醫(yī)學工程是應用工程學的原理和技術解決生物學和醫(yī)學的問題。生物醫(yī)學工程運用工程科學的原理和方法，通過與生命科學的原理和方法結(jié)合，以達到認識機體功能及生命運動的規(guī)律、維護并促進人類健康的目的。與其他學科類似，生物醫(yī)學工程的研究內(nèi)容涵蓋了基礎研究和應用研究兩個方面的內(nèi)容?；A研究主要包括生物材料學、各種理化因子的生物學效應、生物系統(tǒng)的建模與仿真、生物醫(yī)學信息的提取與處理等；應用研究包括人工器官、醫(yī)用制品和儀器，康復與治療工程技術，生物醫(yī)學信號檢測與傳感技術，生物醫(yī)學信息處理技術等。生物材料學主要研究與生物體特別是人體組織、血液、體液相接觸或作用時不凝血、不溶血、不引起細胞突變、畸變和癌變，不引起免疫排異和過敏反應，無毒、無不良反應的特殊功能材料。而人工器官則主要研究人體組織與器官的再生、修復與替代。超凈實驗室是對潔凈度有一定要求的實驗室，潔凈度是指單位體積空氣中所含懸浮粒子數(shù)量的程度。超凈室主要由空調(diào)機組、過濾系統(tǒng)、進排氣通道等組成。超凈實驗室是一個相對封閉的系統(tǒng)，室外新風經(jīng)過初效、中效空氣過濾器和高效過濾器處理，通過空調(diào)和風機送入超凈室，而室內(nèi)的塵埃則通過回風夾道被帶走。以上過程循環(huán)往復，使超凈室達到設定的潔凈度。我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的超凈實驗室主要用途為進行細胞培養(yǎng)、材料表面生物分子接枝及其檢測、光刻制備微圖形、支架噴涂等實驗，由萬級和十萬級兩個潔凈度區(qū)域構成，每個區(qū)域各有4個實驗室。超凈實驗室內(nèi)新風量僅占20%左右，這就意味室內(nèi)空氣80%左右都是回流循環(huán)風，超凈實驗室內(nèi)氧氣濃度明顯低于大氣中氧氣濃度。為避免實驗人員長時間因缺氧發(fā)生不適或暈倒等意外，要求實驗人員進入超凈實驗室工作時間不宜過長，建議最好兩個小時左右離開超凈室透透氣。特別是每年本科畢業(yè)班同學做畢業(yè)設計時，進入超凈實驗人員眾多，再加之進行細胞培養(yǎng)實驗時通常在超凈工作臺內(nèi)使用酒精燈，酒精燃燒時耗氧，這些都會加劇超凈實驗室內(nèi)缺氧。在細胞實驗中，除定期用紫外線輻照房間空氣滅菌以外，超凈工作臺使用前也要進行紫外線輻照滅菌。由于超凈工作臺使用頻繁，紫外燈工作時間長，紫外線輻照的同時，會產(chǎn)生大量的臭氧，如不注意防護，紫外線和臭氧會對人體產(chǎn)生損害。紫外線強烈作用于皮膚時，可發(fā)生光照性皮炎，嚴重的還可引起皮膚癌；臭氧能對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用，致使人的皮膚起皺、出現(xiàn)黑斑；紫外線和臭氧還破壞人體的免疫機能，對神經(jīng)系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)也能產(chǎn)生危害，可出現(xiàn)不同程度的乏力、頭痛、頭暈、視力下降、記憶力衰退、失眠、易感冒等癥狀和免疫力下降等情況。

二、我校生物醫(yī)學工程超凈實驗室的安全管理、安全教育及健康意識引導

超凈實驗室使用中學生是實驗操作的主體，但他們往往存在實驗安全意識薄弱、專業(yè)知識不熟練和實驗操作不規(guī)范的問題。針對生物醫(yī)學工程超凈實驗室特點（超凈室是一個相對密閉的系統(tǒng)，并且新風量遠低于循環(huán)風量，超凈工作臺使用頻繁，產(chǎn)生大量紫外線和臭氧）和超凈實驗室使用過程中可能存在的安全及健康意識引導等問題，以預防為主培養(yǎng)學生實驗安全意識，引導其建立實驗室健康意識，增強實驗事故防范能力，是實驗教學管理工作的重心所在。1.實驗室安全管理。制定具有可操作性且詳細的超凈工作室安全管理制度，并張貼在醒目處。要求實驗人員進入超凈室必須穿實驗服、長褲和不露腳面的鞋；禁止攜帶食物、飲品及與實驗無關的物品進入超凈室；室內(nèi)禁止吸煙；進出超凈室需登記出入時間、使用房間、實驗內(nèi)容、使用設備運行情況；定期進行實驗服、物品及地面清潔及空氣凈化系統(tǒng)檢查維修。進行實驗室定期安全檢查，對超凈實驗室中的設備進行定期檢查、維護，建立設備使用臺賬及預約制度，設備旁附上簡單易懂的操作說明。對超凈工作室中的化學品使用進行安全管理，包括化學品的采購和運輸、化學品的儲存，以及產(chǎn)出的廢棄物分類收集放置并由學校和學院進行統(tǒng)一回收處理。建立超凈室安全應急響應措施及預案，包括在超凈實驗室內(nèi)配置急救箱，箱門不上鎖以備隨時可用，箱內(nèi)配備有急救用基本藥品和工具，例如碘伏、創(chuàng)可貼、毛巾、紗布、防毒面具、棉簽等，實驗室管理人員定期檢查、補充及更換急救箱內(nèi)物品；配置安全標示及應急設備，超凈實驗室門口墻上懸掛超凈室平面設計圖，標注緊急情況下人員快速疏散的方向和通道，超凈室內(nèi)安裝安全出口指示燈以及火災逃生出口及救生錘。根據(jù)實驗室使用功能配置相關的安防設施，包括監(jiān)控錄像頭、煙霧報警裝置、滅火毯、滅火器等。實驗室管理人員定期進行安防設施使用方法現(xiàn)場培訓，并在學校安全部門及學院和系安全員指導下定期開展包括火災、地震、人體受傷、有害化學品和氣體溢出等在內(nèi)的突發(fā)事故應急響應演習，尤其重點針對火災突發(fā)事故進行應對演習，其程序包括判斷火勢能否自行撲滅，如不能撲滅則應盡快通知超凈室內(nèi)其他人員及時撤離，撤離前對所在實驗室房間進行斷電，并及時通知實驗室管理人員。通過這些應急響應演習，提高實驗室管理人員和使用人員的安全意識，并能在緊急情況下采取正確的應急措施從而避免更大的事故及傷害的發(fā)生。2.逐級安全培訓。生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生在入學之初即需要到實驗室開展認知實習，讓其初步了解生物醫(yī)學工程超凈實驗室的特點及其工作原理，從理論角度認識紫外線和臭氧等對人體的危害，初步樹立一定的安全、健康意識。需要進入超凈實驗室進行實驗的學生集中安全培訓，老師向?qū)W生詳細講解超凈室設計布局、設備使用流程特點、安全注意事項，并對超凈實驗室的規(guī)章制度進行詳細的說明。組織學生觀看實驗室安全教育片，把一些常見的實驗傷害和事故發(fā)生后的應急措施用動畫的形式表現(xiàn)出來，進一步增強學生的安全意識。培訓完畢后，培訓人需在安全保證承諾書上簽字。3.超凈室使用資格考核。學生入室開展實驗前，必須通過超凈室使用資格考核，考核合格后方能取得進入超凈實驗室進行相關實驗的資格?？己朔譃槔碚摵蛯嵉夭僮鲀刹糠?，考核內(nèi)容包括超凈室使用規(guī)則；超凈室特點、分區(qū)、布局；超凈室能開展哪些實驗、儀器設備使用及注意事項；實驗人員進出超凈室流程；物品及儀器設備等進入超凈室注意事項等。

三、結(jié)束語

生物醫(yī)學工程超凈實驗室綜合了醫(yī)學、生物、化學、物理等多種類型的實驗，交叉性強，潛在危險因素較多。因此要從根本上杜絕或減少意外安全事故的發(fā)生，在教學和科研中使用超凈工作室時的安全問題就必須重點關注。通過加強實驗室日常安全管理及對學生進行安全教育和健康意識引導，我們初步積累了控制和降低實驗傷害的工作經(jīng)驗，并將不斷強化日常管理，形成規(guī)范細致的逐級安全培訓體系，學生安全、健康意識，健康安全地進行實驗研究，在最大限度地發(fā)揮超凈實驗室的科研教學功能的同時，保證實驗室運行安全有效和使用者的安全健康。

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作者:熊開琴 智偉單 位:西南交通大學材料科學與工程學院材料先進技術教育部重點實驗室