DOI: 10.3969/j.issn.1673-713X.2018.02.016·
葛美玲，丁杰，胡月，高玒，刘艳红，叶庆
精准医学时代的到来促进了生物样本库的迅速发展[1]，我国生物样本库的数量已经呈现逐步上升趋势。然而，生物样本库建设过程中安全管理体系的建立需要引起生物样本库建设者的高度重视。生物样本库安全管理体系需要考虑生物安全和生物安保两个层面，其中生物安全（biosafety）是指为避免微生物和医学实验室各种活动中生物因子（例如：细菌、病毒、真菌、毒素以及含有感染性病毒的各种样本）可能对人、环境和社会造成的危害，而采取的防护措施（硬件）和管理措施（软件），以达到对人、环境和社会的安全防护目的的一种综合行为[2]。而生物安保（biosecurity）是指防止病原体或毒素丢失、被盗、移出或误用造成疾病或死亡的危险而实施的方法和措施[3]。近年来，实验室安全事故频繁发生。例如，2013 年南京理工大学一实验室爆炸致1 人死亡，3 人重伤，对人员生命和国家财产造成了巨大的损失，这与安全管理体系重视不足有关[4]。本文主要探讨生物样本库安全管理体系的建立和完善。
生物样本库是集样本取材、样本存储、数据整合及科学研究于一体的重要场所。人员安全、样本安全及信息安全等问题不可忽视。生物样本库安全管理体系对安全事件的管理起着重要作用，主要表现在以下三个方面：第一，完善的安全管理体系对未发生的安全事件起到预防的作用；第二，发生安全事件时，
可以通过应急预案进行有效控制、处理；第三，发生安全事件后，及时记录、总结并再完善安全管理体系以避免事故再次发生。 1 重视协调沟通能力的培养及技术管理团队的 建设
安全管理体系的建立离不开多方的合作支持。南京市多中心生物样本库在南京市卫生局主导下由南京鼓楼医院联合南京市儿童医院、南京市口腔医院等南京多家医疗机构以及南京市卫生信息中心组建而成。南京市多中心生物样本库鼓楼医院中心库（以下简称为南京鼓楼医院生物样本库）作为南京市多中心生物样本库的示范库需要与南京市卫生计生委和南京市卫生信息中心的外部合作单位协调，以完善样本信息共享过程中信息安全的问题。此外，也需要与院内设备科、保卫处、保健科、院感科、信息科、外科、内科、科技处、病理科、检验科等多科室进行内部协调，完善场地、人员、设备耗材、样本、信息等各方安全问题。 优良的技术管理团队对安全管理体系建立也是至关重要的。南京鼓楼医院生物样本库共有 6 名专职人员，包括临床、病理、检验等多种专业背景，均为博士、硕士、本科高学历高素质人才。通过出国进修、样本库岗前培训、参加国内外样本库专业会议、日常专业学习等途径，加强人员业务培训，所有专职人员拥有样本库岗前培训证书及其他危险设备使用资格证书，如高压锅使用证书（特种器械作业人员证R2 类）等。此外，南京鼓楼医院生物样本库管理团队按区域划分并任命各区域安全责任人，并
设立专门的安全管理员、场地管理员、设备管理员、信息管理员等岗位，一起组建全面的样本库安全管理团队。
2 样本库基础建设的安全设计
2.1 场地基础建设设计
样本库的场地设计也要考虑到其生物安全和生物安保两方面的要求。在生物样本库场地建设时首先应对实验室进行生物风险评估，确定实验室生物安全等级[5]。南京鼓楼医院生物样本库参照《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》（WS 233-2002）中的“实验室生物安全防护水平分级与分类”，根据本生物样本库常见处理样本的类型、处理方法和现有的场地条件，确定本生物样本库按照生物安全二级实验室（BSL-2）建设，也就是“适用于操作能够引起人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效和预防措施的微生物”的级别进行样本库建设[6]。然而，《病原微生物实验室生物安全通用准则》（WS 233-2017）中，新增加了“按照实验室是否具备机械通风系统，将BSL-2 实验室分为普通型BSL-2 实验室、加强型BSL-2 实验室”[7]。由于南京鼓楼医院生物样本库的场地位于地下一楼，使用机械通风系统，故应按照“加强型BSL-2 实验室”的要求，结合样本库建设的特点，在场地基础建设方面着重考虑了以下几个问题：
2.1.1生物安全分区设置生物样本库的所有样本都被认为是具有生物危害性或具有潜在生物危害性的物品。按照生物安全的防护要求，南京鼓楼医院生物样本库的场地进行了生物安全的分区设置，设置了清洁区、半污染区和污染区。其中清洁区包括办公室和耗材存储室；半污染区包括常温样本存储室、低温样本存储室和超低温样本存储室；而污染区包括样本接收区、样本处理区、污物处理间和质控实验室。
基金项目：南京市卫计委“十三五”医学科技创新平台项目（ZDX16006）；江苏省创新能力建设专项（BM2015004）；国家人类遗传资源共享服务平台（2005DKA21300）
作者单位：210000 南京大学医学院附属鼓楼医院病理科/生物样本库/南京市多中心生物样本库/江苏省重大疾病生物资源库
通信作者：叶庆，Email：qingye1998@126
收稿日期：2017-11-10
清洁区、半污染区和污染区通过醒目的标识进行提醒。
2.1.2 人流和物流分开的设置南京鼓楼医院生物样本库的场地进行了人流和物流分开的设置，人流从清洁区进入，物流（样本流）从污染区进入。在物流入口粘贴醒目的“生物污染”标识，提醒工作人员做好
安全防护措施[8]。
2.1.3机械通风的要求核心工作间内送风口和排风口的布置应符合定向气流的原则，利于减少房间内的涡流和气流死角。核心工作间气压相对于相邻区域应为负压，压差宜不低于10 Pa。在核心工作间入口的显著位置，应安装显示房间负压状况的压力显示装置[7]。
2.1.4 场地承重工作区域地板要能支撑大型设备如超低温冰箱和液氮罐的重量，一般不应低于 1 t/m2[9]。
2.1.5设备移动测量电梯宽度和了解电梯承重能力，确保能满足大部分设备转移的需要，也便于今后确定大型设备购置时的相关要求。
病毒样本2.1.6 洪涝灾害样本库地处鼓楼医院地下一楼，应考虑洪涝灾害发生的风险。由于样本库所处的建筑地势较高，查阅本建筑建造以来近50 年的记录，无发生洪水淹没的记录，但有 3 次因排水管和排水泵事故导致内涝的记录。故确定排水管和排水泵定期检查的防涝方案，增加场地巡查频率，减少内涝发生的概率。并将设备电源插座安装在桌面以上的高度，以减少内涝发生时对电器设备的损坏。
2.1.7 消防安全建立本场地的消防系统，包括建筑防火、监测系统（烟雾或热量传感器）、灭火系统（消防栓、喷淋系统）等。
2.1.8电力供给样本库的储存设备主要为冰箱，电力供给是重点需要关注的内容。首先样本库设计时应考虑到设备电力负荷和样本库规模扩大的预期电力负荷。其次，当出现供电中断时，系统应能自动连接备用供电设备，并配备手动开关。重要设备如超低温冰箱等应该使用单独回路进行配电[10]。南京鼓楼医院生物样本库采用双电路供电而且每台超低温冰箱进行单独回路配电。
2.1.9防入侵管理重视场地的生物安保。本样本库配备严格的门禁系统，仅对授权人员开放，未授权人员不能入内。本样本库各区域安装了24 h 防入侵监测系统。一方面保护样本、样本信息、仪器设备的安全，另一方面也保护未授权误入的人员免受生物危害的威胁。
2.2 设备及其安全提醒系统
设备安全是样本库生物安保的重要组成部分。低温存储设备，包括液氮罐以及超低温冰箱是样本库储存样本的重要设备，其安全性不可忽视。
2.2.1配备备用低温样本保存设备样本库拥有 5 台以上超低温冰箱时，推荐配备备用超低温冰箱并且使用样本信息管理系统以保证样本安全[11]。该样本库配备备用超低温冰箱，并且保持正常运行状态以保证冰箱发生故障时样本及时转运。
2.2.2超低温冰箱配备通风系统超低温冰箱持续工作间断制冷，产生大量热量通过冰箱排风口排到外界
环境中以散热。大量超低温冰箱放置在一起时，如果热量不能及时排出将会妨碍散热而引起超低温冰箱温度过高，导致制冷频率增加，从而缩短冰箱的工作年限。在超低温冰箱排风口配备通风系统，有效降低冰箱制冷频率，延长冰箱的工作年限。2.2.3 低温样本储存设备的冷链温度监控系统每一台低温样本保存设备包括超低温冰箱和液氮罐需要安装冷链温度监控探头，24 h 监控设备内部温度。
2.2.4 建立三级报警系统三级报警系统包括超低温冰箱单独回路配电报警系统、温度异常报警系统和液氮罐氧气浓度检测报警系统。当单独回路配电中断或者冷链监控温度超过阈值将触发报警系统，并可通过短信报警。报警接收人员既包括样本库管理人员，也包括医院应急值班人员。将他们的手机号输入报警系统后，当系统报警时这些人员将会收到短信提醒。液氮挥发时会导致空气中氧气浓度降低，有发生人员窒息的危险[11]。南京鼓楼医院生物样本库位处通风不佳的地下一楼，为了保证工作人员安全，在存放大型液氮罐的深低温储存室安装了24 h 排风系统，并且配备氧气浓度检测报警系统。
2.2.5环境温度和湿度的控制南京鼓楼医院生物样本库的室内温度在各区域存在不平衡。在样本储存区，由于存在大量超低温冰箱，冰箱制冷后散热排出大量热气堆积在样本存储区。特别是在冬天时，中央空调的制热将导致样本储存区的温度大幅度上升，容易导致长期持续运行的制冷设备（超低温冰箱）损坏。据此，本样本库的样本存储区单独使用一套通风和制冷系统，始终保持样本存储区的温度不高于25 ℃（根据超低温冰箱的环境温度要求设置）。另外，本样本库还安装了环境温度监控探头，当温度超过可控范围也会触动温度异常报警系统。大型电器设备、实验仪器和实验家具对环境湿度也
有要求，本样本库按照实验室相关规范，确定实验室环境湿度在30% ~ 70%。在每个实验区域悬挂湿度计，并每日巡查，记录湿度。当梅雨季节湿度高于60% 时开启除湿机，将湿度控制在允许的范围内。
2.3 信息管理系统生物安保措施
样本库用于样本、数据管理的信息管理系统应考虑到信息安全设计。南京鼓楼医院生物样本库使用美国RURO 公司设计的Limfinity 信息管理系统，利用南京市卫计委的百兆卫生专线，通过防火墙、入侵防御系统（IPS）、入侵检测系统（IDS）等构建信息安全保护系统。核心信息系统已通过三级等级保护测评，并且在南京市卫计委备案，每年由专业的安全公司进行等级保护复评及整改。信息系统符合FDA 等国际标准对电子签名、患者隐私等的要求，信息采集标准与国际接轨。信息系统有用户等级管理并设置不同访问权限，并且每天进行数据自动备份，以保证信息数据的安全。
3 样本库安全管理体系文件的建立
南京鼓楼医院生物样本库参考《医学实验室质量和能力认可准则》（CNAS-CL02），建立了一套用于实验室管理
的质量管理体系文件，包括质量手册、程序文件、标准操作流程、记录单四级文件体系。
安全管理体系文件是其重要组成部分。安全管理体系文件包括人员安全、设施及设备维护、样本安全、信息数据安全、意外事故应急处理方案等方面内容。
3.1 人员安全
南京鼓楼医院生物样本库工作场地实行授权准入制度。内部工作人员新到岗时，样本库主任进行门禁卡授权办理，钥匙配备。外来人员进入需得到样本库工作人员授权并进行登记。
南京鼓楼医院生物样本库工作人员建立个人健康档案并定期进行体检，包括常见体液传染病检测（乙肝两对半、梅毒、HIV）。样本库工作人员应根据需求定期接种疫苗和检查相关保护性抗体。
生物安全防护方面，应注意个人防护，废弃物处理和污染区消毒、灭菌工作，以保证人身安全。进入实验室污染区应做好基本防护工作，包括穿隔离衣或防护服，佩戴护目镜、手套、口罩、帽子及鞋套。操作完成必须按照 6 步洗手法用洗手液洗手。对实验操作中使用的一次性手套、吸管等，使用医疗垃圾专用的黄垃圾袋进行收集并按照医疗废弃物处置[12]。样本库工作人员按照废弃物处置标准操作程序进行处理。
物理安全防护方面，使用超低温冰箱和液氮罐时，需佩戴防低温手套。特别是操作液氮罐时，还需佩戴防护眼罩或面罩防止液氮飞溅或者样本爆管等造成对操作人员的伤害。
3.2 设施及设备
南京鼓楼医院生物样本库建立了针对设施和设备的计划购置、调研申请、购置验收、培训使用、维护校准、维修报废的程序性文件，标准操作流程和记录表单文件。这些程序性文件规定了从设备的购买、验收、使用、维护、校准、维修直至报废整个过程的具体内容、负责人和执行时间，并在执行过程中进行记录以备查和分析。
3.3 样本转运及信息数据传递安全
样本库应该保证样本转运过程中出库样本的安全。南京鼓楼医院生物样本库会根据出库样本的保存条件提前告知样本出库申请者样本转运所需条件。如携带保温容器和干冰等，样本库亦备有液氮罐可以租用进行样本转运。样本出库转运时需签署生物材料转让协议。
样本出库还涉及到信息数据的传递。南京鼓楼医院生物样本库工作人员都签署了员工保密协议，保护患者隐私。样本出库时信息系统对捐献者的信息进行处理，去除姓名、性别、身份证号码、医保卡号等个人信息，保护捐献者的隐私。传递样本信息数据时要避免使用U 盘等移动存储设备，必须使用时可以对数据加密处理后使用[11]。
4 样本库安全培训及安全检查
样本库定期对工作人员进行安全培训。培训协调员按照安全管理体系文件要求制定培训计划，安全管理员按培训计划对样本库工作人员进行培训。防火培训、防火演习应定期进行。负责样本库日常的工作人员每个工作日进行场地、设备等方面安全巡查并记录。样本库每年至少一次内审工作。节假日前夕，南京鼓楼医院科技处还会对样本库进行安全检查工作。
5 总结和展望
生物样本库在建设过程中应该重视安全管理体系的建立。南京鼓楼医院生物样本库安全体系的建立主要包括以下四个方面：①重视协调沟通能力的培养及技术管理团队的建设；②样本库基础建设的安全设计；③建立样本库安全管理体系文件；④建立样本库安全培训及安全检查制度。生物样本库建设者可以根据自己实验室的实际情况进行完善和优化。例如：南京鼓楼医院生物样本库位于地下一楼，所以对于通风、水灾、设备运输等问题比较关注；南京鼓楼医院生物样本库不仅每台超低温冰箱安装冷链系统，还在超低温存储区安装冷链系统来检测环境温度。
样本库安全管理体系的有效实施，保证了样本库人员、样本、信息的安全。不过，实施过程还是会出现一些问题，在分析原因后制定改进措施，并对该改进措施进行效果评价，最后将改进措施纳入到程序性文件中。南京鼓楼医院生物样本库冬天低温存储区多次发生高温报警，分析原因是医院冬天空调集中供暖模式导致。场地管理员关闭各区域空调停止供暖并向医院行政处申请加强机械通风系统的运
作。此外，样本库质控实验区位于地下一楼，湿度较大。因此，在各实验室安装小型除湿机，在实验区走廊安装柜式除湿机，以便解决湿度过大的问题。南京鼓楼医院生物样本库还需不断完善安全管理体系文件、安全培训计划以及安全检查制度，更加全面地保证人员、样本、设备和信息等方面的安全。
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2017 年12 月国家食药监总局颁布了《细胞用产品的研究与评价技术指导原则》，为按照药品研
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