生物医学工程安全教育及健康意识初探

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摘要：为了降低高校生物医学工程教学科研实验事故发生的可能性，有效预防实验室安全事故发生，提高实验室使用者自身安全防护意识，本文通过分析西南交通大学生物医学工程专业和超净实验室的特点，针对日常管理中发现的问题，从实验室的安全教育和安全管理两方面入手，采用认知实习、安全培训、超净室使用资格考核等逐级培训方式，对建立有效的生物医学工程超净实验室安全管理模式及引导使用者建立健康防护意识进行初步的实践探索。

关键词：生物医学工程;超净实验室;安全管理;健康意识

生物医学工程（BiomedicalEngineering）是生物学、医学和工程学等多学科相结合的新兴交叉学科，综合了生物、化学、物理等多种类型的实验。近些年来，随着国内各高校办学规模和招生数量的不断扩大，对培养创新型生物医学人才的要求更高，为了满足社会需求、引领未来生物医学工程科技和市场的发展，我国不少高等院校成立了生物医学工程专业，随之而来，则是对生物医学工程超净实验室的开放性、共享性的要求不断提高。在生物医学工程领域的教学及研究中，超净实验室的应用需求非常普遍。使用超净实验室的人员包括科研研究者、实验室人员、本科生及研究生。这就意味着超净实验室使用人员具有数量大、进出频繁、成分复杂、知识层次不同等特点。如果使用不当会对环境和操作者的健康造成很大的影响。因此有效预防超净室安全事故的发生是非常重要的。大量的实例证明，超净实验室的安全与健康管理除了安全硬件设施的建设以外，软件建设即人的管理也是极为重要的。实验室安全事故的发生原因主要包括四个方面：（1）人的不安全行为，包括实验操作人员安全意识不强，存在麻痹侥幸心理，未遵守实验室标准操作规程违规操作，有效的个人防护不足；（2）物的不安全状态，包括实验室防护、保险、警示灯硬件设施装置缺乏或有缺陷，实验仪器设备带病作业；（3）管理上的缺陷，包括实验室管理制度不严、实验室安全培训不到位，考核不严格，实验室管理者安全法律责任意识淡薄，上级职能部门监管不力；（4）环境的不安全因素，包括实验室水电线路以及设备配置在设计装备上的不科学造成的隐患。因此，要落实和加强实验室安全管理和实验室环境健康，需要各级管理机构、实验室工作人员、实验室使用人员的多方配合和共同参与。下面结合生物医学工程专业超净实验室的应用特点及潜在不安全因素及通行的安全管理模式，并结合作者在本校超净实验室工作的亲身经历，从超净实验室的安全管理、安全教育及健康意识引导实践几个方面进行阐述。

一、生物医学工程专业超净实验室的应用特点及潜在不安全因素

生物医学工程是应用工程学的原理和技术解决生物学和医学的问题。生物医学工程运用工程科学的原理和方法，通过与生命科学的原理和方法结合，以达到认识机体功能及生命运动的规律、维护并促进人类健康的目的。与其他学科类似，生物医学工程的研究内容涵盖了基础研究和应用研究两个方面的内容。基础研究主要包括生物材料学、各种理化因子的生物学效应、生物系统的建模与仿真、生物医学信息的提取与处理等；应用研究包括人工器官、医用制品和仪器，康复与治疗工程技术，生物医学信号检测与传感技术，生物医学信息处理技术等。生物材料学主要研究与生物体特别是人体组织、血液、体液相接触或作用时不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应，无毒、无不良反应的特殊功能材料。而人工器官则主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。超净实验室是对洁净度有一定要求的实验室，洁净度是指单位体积空气中所含悬浮粒子数量的程度。超净室主要由空调机组、过滤系统、进排气通道等组成。超净实验室是一个相对封闭的系统，室外新风经过初效、中效空气过滤器和高效过滤器处理，通过空调和风机送入超净室，而室内的尘埃则通过回风夹道被带走。以上过程循环往复，使超净室达到设定的洁净度。我校生物医学工程专业的超净实验室主要用途为进行细胞培养、材料表面生物分子接枝及其检测、光刻制备微图形、支架喷涂等实验，由万级和十万级两个洁净度区域构成，每个区域各有4个实验室。超净实验室内新风量仅占20%左右，这就意味室内空气80%左右都是回流循环风，超净实验室内氧气浓度明显低于大气中氧气浓度。为避免实验人员长时间因缺氧发生不适或晕倒等意外，要求实验人员进入超净实验室工作时间不宜过长，建议最好两个小时左右离开超净室透透气。特别是每年本科毕业班同学做毕业设计时，进入超净实验人员众多，再加之进行细胞培养实验时通常在超净工作台内使用酒精灯，酒精燃烧时耗氧，这些都会加剧超净实验室内缺氧。在细胞实验中，除定期用紫外线辐照房间空气灭菌以外，超净工作台使用前也要进行紫外线辐照灭菌。由于超净工作台使用频繁，紫外灯工作时间长，紫外线辐照的同时，会产生大量的臭氧，如不注意防护，紫外线和臭氧会对人体产生损害。紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，严重的还可引起皮肤癌；臭氧能对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；紫外线和臭氧还破坏人体的免疫机能，对神经系统、视觉系统也能产生危害，可出现不同程度的乏力、头痛、头晕、视力下降、记忆力衰退、失眠、易感冒等症状和免疫力下降等情况。

二、我校生物医学工程超净实验室的安全管理、安全教育及健康意识引导

超净实验室使用中学生是实验操作的主体，但他们往往存在实验安全意识薄弱、专业知识不熟练和实验操作不规范的问题。针对生物医学工程超净实验室特点（超净室是一个相对密闭的系统，并且新风量远低于循环风量，超净工作台使用频繁，产生大量紫外线和臭氧）和超净实验室使用过程中可能存在的安全及健康意识引导等问题，以预防为主培养学生实验安全意识，引导其建立实验室健康意识，增强实验事故防范能力，是实验教学管理工作的重心所在。1.实验室安全管理。制定具有可操作性且详细的超净工作室安全管理制度，并张贴在醒目处。要求实验人员进入超净室必须穿实验服、长裤和不露脚面的鞋；禁止携带食物、饮品及与实验无关的物品进入超净室；室内禁止吸烟；进出超净室需登记出入时间、使用房间、实验内容、使用设备运行情况；定期进行实验服、物品及地面清洁及空气净化系统检查维修。进行实验室定期安全检查，对超净实验室中的设备进行定期检查、维护，建立设备使用台账及预约制度，设备旁附上简单易懂的操作说明。对超净工作室中的化学品使用进行安全管理，包括化学品的采购和运输、化学品的储存，以及产出的废弃物分类收集放置并由学校和学院进行统一回收处理。建立超净室安全应急响应措施及预案，包括在超净实验室内配置急救箱，箱门不上锁以备随时可用，箱内配备有急救用基本药品和工具，例如碘伏、创可贴、毛巾、纱布、防毒面具、棉签等，实验室管理人员定期检查、补充及更换急救箱内物品；配置安全标示及应急设备，超净实验室门口墙上悬挂超净室平面设计图，标注紧急情况下人员快速疏散的方向和通道，超净室内安装安全出口指示灯以及火灾逃生出口及救生锤。根据实验室使用功能配置相关的安防设施，包括监控录像头、烟雾报警装置、灭火毯、灭火器等。实验室管理人员定期进行安防设施使用方法现场培训，并在学校安全部门及学院和系安全员指导下定期开展包括火灾、地震、人体受伤、有害化学品和气体溢出等在内的突发事故应急响应演习，尤其重点针对火灾突发事故进行应对演习，其程序包括判断火势能否自行扑灭，如不能扑灭则应尽快通知超净室内其他人员及时撤离，撤离前对所在实验室房间进行断电，并及时通知实验室管理人员。通过这些应急响应演习，提高实验室管理人员和使用人员的安全意识，并能在紧急情况下采取正确的应急措施从而避免更大的事故及伤害的发生。2.逐级安全培训。生物医学工程专业的学生在入学之初即需要到实验室开展认知实习，让其初步了解生物医学工程超净实验室的特点及其工作原理，从理论角度认识紫外线和臭氧等对人体的危害，初步树立一定的安全、健康意识。需要进入超净实验室进行实验的学生集中安全培训，老师向学生详细讲解超净室设计布局、设备使用流程特点、安全注意事项，并对超净实验室的规章制度进行详细的说明。组织学生观看实验室安全教育片，把一些常见的实验伤害和事故发生后的应急措施用动画的形式表现出来，进一步增强学生的安全意识。培训完毕后，培训人需在安全保证承诺书上签字。3.超净室使用资格考核。学生入室开展实验前，必须通过超净室使用资格考核，考核合格后方能取得进入超净实验室进行相关实验的资格。考核分为理论和实地操作两部分，考核内容包括超净室使用规则；超净室特点、分区、布局；超净室能开展哪些实验、仪器设备使用及注意事项；实验人员进出超净室流程；物品及仪器设备等进入超净室注意事项等。

三、结束语

生物医学工程超净实验室综合了医学、生物、化学、物理等多种类型的实验，交叉性强，潜在危险因素较多。因此要从根本上杜绝或减少意外安全事故的发生，在教学和科研中使用超净工作室时的安全问题就必须重点关注。通过加强实验室日常安全管理及对学生进行安全教育和健康意识引导，我们初步积累了控制和降低实验伤害的工作经验，并将不断强化日常管理，形成规范细致的逐级安全培训体系，学生安全、健康意识，健康安全地进行实验研究，在最大限度地发挥超净实验室的科研教学功能的同时，保证实验室运行安全有效和使用者的安全健康。

参考文献：

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[4]张盼盼.超净室智能控制研究与应用[J].天津理工大学，2013

[5]杨楚鹏.对超净室设计及使用中常见问题的探析[J].建筑与发展，2014

作者:熊开琴 智伟单 位:西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室