第三节　微生物的控制与生物安全

微生物广泛存在于自然界，与人类的关系极为密切。在制药工业和食品加工过程中，微生物的污染不仅可使药品、食品变质而影响其质量，而且还可能危害人类的健康。病原微生物也会引起严重的疾病，对人体健康产生危害。因此，人们常利用物理或化学因素来抑制或杀死环境中及机体的微生物，从而防止微生物污染或病原微生物的传播，这就是微生物控制。人们在从事微生物学研究时，为了保证人类和环境的安全，应严格执行实验室生物安全规则，必要时需采取适当的措施进行个人防护，以防止潜在危险性因子的暴露及播散，达到生物安全的目的。

一、病原微生物控制的基本概念

病原微生物控制是人类对病原微生物的分布、数量、增殖状态的一种宏观调控行为，按其设定目标，可分为杀灭病原微生物、限制病原微生物增殖、控制病原微生物传播等不同级别要求。

根据寄生特点，杀灭病原微生物的策略与措施可分为体内杀灭与体外杀灭两类。体内杀灭目前主要采用化学治疗剂，免疫接种与生物拮抗剂的使用正在成为可供选择的更有效手段。体外杀灭传统上被称为灭菌（sterilization）、消毒（disinfection）。

消毒（disinfection）是指杀灭物体上病原生物，但不一定能杀灭细菌芽胞和非病原生物的方法。用于消毒的化学药品称为消毒剂（disinfectant）。消毒剂在常用浓度下通常仅能杀灭细菌的繁殖体或病毒，要杀灭细菌的芽胞则需提高浓度或延长作用时间。灭菌（sterilization）是指杀灭物体上包括细菌芽胞在内的所有病原生物和非病原生物的方法。灭菌的结果是无菌，因此比消毒更彻底。在医疗用品中，凡是进入人体血液、组织和体腔的医用器材，如手术器械、注射用具、内窥镜、引流管等，都必须达到灭菌标准。在实验室中，严格要求无菌的实验器材、试剂及用于培养微生物的培养基等也需要灭菌。无菌（asepsis）是指物体中无任何活的病原生物存在。经过灭菌的物品是无菌的。无菌操作或称无菌技术（aseptic technique）是指防止病原生物进入人体或其他物品的操作技术。其所用器具材料须先经灭菌处理，如外科手术时防止细菌进入创口。防腐（antisepsis）是指抑制病原生物生长繁殖、防止物品腐败变质的方法。用于防腐的化学制剂称为防腐剂（antiseptic）。一般使用同一种化学制剂在高浓度时为消毒剂，在低浓度时为防腐剂。由于在低浓度防腐剂作用下细菌一般并未死亡，因此在选择防腐剂时要注意安全和有效。

此外，根据某些类型（原核细胞型）病原微生物以水平转移为遗传信息的主要传递方式之特点，阻断其致病物质编码基因的水平转移将成为病原微生物控制中一种潜在的有效手段，并据此可以构建基因水平层面病原微生物控制的策略与措施。

二、微生物控制的主要方法

用于微生物控制的方法主要有物理控制方法、化学控制方法和药物控制方法，各种方法对微生物所达到的杀灭程度不同。

（一）物理控制方法

多种物理因素如热力、辐射、超声波、过滤、干燥、低温以及改变渗透压等，均能对微生物的生长繁殖产生一定的影响，并由此达到控制微生物生长繁殖的目的。

1.热力灭菌法　高温对微生物具有杀灭作用，主要是由于热力可引起蛋白质变性、核酸降解、细胞膜损伤等，造成微生物生长受到抑制或死亡，因而常用于对微生物的控制。各种微生物对高温的抵抗力不同，病毒对高温最为敏感；大部分无芽胞细菌、真菌的菌丝体和酵母菌加热至56℃数分钟即可死亡；而细菌芽胞和真菌的一些孢子及休眠体，对高温的抵抗力较强，如细菌芽胞在沸水中数分钟甚至数小时仍能存活。目前，高温对微生物的致死作用，已广泛应用于医药实践中的消毒与灭菌。热力灭菌法可分为干热灭菌法与湿热灭菌法两大类。

（1）干热灭菌法　在无水的状态下，利用高温使微生物脱水、大分子变性而被杀灭。干热灭菌法主要适用于耐高温的玻璃制品、金属制品及不允许湿热灭菌物品的灭菌。

①焚烧（incineration）：是一种彻底的灭菌方法，适用于污染物品及实验材料等废弃物或动物尸体的处理。

②烧灼（flame）：直接用火焰杀灭微生物的方法，灭菌迅速、简便，但使用范围有限，适用于微生物学实验中接种环、试管口、瓶口等的灭菌。

③干烤（hot air sterilization）：利用干燥箱的热空气灭菌，其优点是可保持物品干燥。一般加热至160～170℃经2小时即可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微生物。如果被处理物品传热性差、体积较大或堆积过挤时，需适当延长时间。此法适用于高温下不变质、不损坏、不蒸发的物品，例如玻璃器皿、瓷器、玻璃注射器等耐高温物品的灭菌。

④红外线（ultra-red ray）：红外线是指波长为0.77～1000μm的电磁波，其中在1～10μm波长范围的热效应最强。由于红外线照射处，能量被直接转换为热能，通过提高环境中的温度和引起水分蒸发而致干燥作用，影响微生物的生长。但热效应只能在照射物品的表面产生，因此不能均匀加热物体。此法多用于不适于明火烧灼的医疗器械的灭菌。

⑤微波（microwave）：微波是一种波长为1～300mm的高频电磁波。主要通过使介质内极性分子呈现有节律的运动，分子间互相碰撞和摩擦，产生热能而灭菌，但灭菌效果不可靠。微波的频率较高，穿透力较强，可穿透玻璃、塑料薄膜和陶瓷等物品，但不能穿透金属。此法多用于食品、药品、非金属器械及餐具等的消毒。

（2）湿热灭菌法　主要通过加热煮沸或产生水蒸气的热量进行消毒灭菌。在同一温度下，湿热灭菌法比干热灭菌法的效力更强，这是因为：①菌体蛋白在湿热中易于凝固，蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量愈大，发生凝固所需的温度愈低，湿热灭菌中菌体蛋白质吸收了水分，因此较同一温度的干热更易凝固；②湿热的穿透力比干热大，可使物品深部也达到灭菌温度；③湿热的蒸气有潜热存在，水由气态变为液态所释放的热能，可迅速提高被灭菌物品的温度。

①巴氏消毒法（Pasteurization）：利用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物，而不破坏物品中所需的不耐热成分的消毒方法，由路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）首创而得名。一般是61.1～62.8℃加热30分钟或72℃加热15秒，可杀灭液体中的链球菌、沙门菌、布鲁菌、结核分枝杆菌等。此法多用于酒类、牛乳类制品的消毒。

②煮沸法（boiling water）：将物品置于水中加热至沸点（1个大气压、100℃），持续5分钟可杀灭细菌的繁殖体，而细菌芽胞常需煮沸1小时至数小时才能被杀灭。在水中加入2%碳酸钠，可提高沸点至105℃，既可增强杀菌作用，又能防止金属器械生锈。本法简单方便，经济实用，多用于食具、玻璃器皿、一般外科器械等的消毒。

③流通蒸汽消毒法（free-flowing steam）：利用1个大气压下100℃的水蒸气进行消毒。常用的器具是流通蒸汽灭菌器或者蒸笼等，100℃持续15～30分钟可杀灭细菌的繁殖体，但不能杀灭全部细菌芽胞。此种方法设备简单，不要求耐压，成本较低，使用时被消毒物品的包装不宜过大，放置不宜过密，以免阻碍蒸汽穿透。本法主要用于一般外科器械、注射器、食具及不耐高热物品的消毒。

④间歇蒸汽灭菌法（fractional sterilization）：利用反复多次流通蒸汽间歇加热，以达到使不耐高温物品灭菌的目的。方法是将需要灭菌的物品置于流通蒸汽灭菌器或蒸笼中，100℃加热15～30分钟杀灭其中的繁殖体，取出后放入37℃培养箱中过夜，使残存的芽胞发育为繁殖体，次日同样处理，用流通蒸汽将复苏的芽胞杀灭。如此连续三次即可将灭菌物品上的微生物全部杀灭，同时又不会破坏其营养成分。此法适用于不耐高热物品的灭菌，如含糖或牛奶的培养基等。

⑤高压蒸汽灭菌法（sterilization by pressured steam）：是在密闭的耐压容器内，利用蒸汽形成超过大气压的压力与高温进行灭菌的方法。高压蒸汽灭菌法是一种最常用、最有效的灭菌方法。通常使用高压蒸汽灭菌器，在103.4kPa（1.05kg/cm2）的蒸汽压下，温度可达到121.3℃，持续15～20分钟，即可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微生物。此法应用范围较广，适用于普通培养基、生理盐水、玻璃器皿、手术器械、敷料等耐高温、耐湿物品的灭菌，也可用于污物和排泄物的灭菌。

2.辐射杀菌法　辐射杀菌法可分为两种，即非电离辐射（如日光、紫外线）和电离辐射（如X射线、β射线和γ射线）。

（1）紫外线（ultraviolet ray，UV）　紫外线波长为10～400nm，其中波长在200～300nm的紫外线（包括日光中的紫外线）具有杀菌作用，尤以265～266nm的杀菌作用最强，因为这与DNA的吸收光谱范围一致。紫外线的杀菌机制是作用于DNA，使一条链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，从而干扰DNA的复制与转录，导致微生物的变异或死亡。部分微生物受紫外线照射损伤后置于可见光下，可重新正常生长繁殖，称为光复活作用（photoreactivation）。其原因是在微生物细胞内存有光复活酶，它能分解紫外线照射而形成的嘧啶二聚体，使DNA的二聚体解聚。紫外线照射20～30分钟即可杀死空气中的微生物，对细菌、真菌、病毒（主要是DNA病毒）、立克次体、螺旋体、原虫等多种微生物有杀灭作用，但不同种类的微生物对紫外线照射的敏感性不同。紫外线穿透力弱，普通玻璃、纸、有机玻璃、一般塑料薄膜、尘埃和水蒸气等都对其有阻挡作用，因此仅适用于空气、物体表面的消毒灭菌，例如无菌室、手术室、传染病室、医院病室及实验室等的空气消毒，或用于不耐热塑料器皿等物体的表面消毒。杀菌波长的紫外线对人体皮肤、眼睛均有损伤作用，应注意个人防护。

（2）电离辐射（ionizing radiation）　电离辐射具有较高的能量和较强的穿透力，主要包括X射线、β射线、γ射线和高速电子等。其具有较强的杀菌效果，在足够剂量时，对各种微生物均有致死作用。电离辐射的杀菌机制在于可瞬间产生大量的氧自由基，能损伤细胞膜、破坏DNA复制、引起酶系统紊乱而导致微生物死亡。电离辐射用于消毒灭菌具有许多独特的优点：①能量大，穿透力强，可彻底杀灭物品内部的微生物，灭菌作用不受物品包装、形态的限制；②不需加热，有“冷灭菌”之称，可用于忌热物品的灭菌；③方法简便，不污染环境，无残留毒性。常用的辐射源为放射性核素60Co，可用于大量一次性医用塑料制品、生物制品、药品和不耐热物品的灭菌；也可用于食品的消毒，而不破坏其营养成分；亦能用于处理污水污泥等。电离辐射可造成人体损伤，使用时应注意防护。

3.滤过除菌法（filtration）　利用物理阻留的方法除去液体或空气中的微生物，以达到无菌目的。所用的器具是滤菌器，滤菌器具有微细小孔（直径为0.22μm左右），只允许液体或气体通过，而大于孔径的微生物则不能通过。一般可除去细菌，但不能除去体积微小的病毒、支原体和某些L型细菌。滤过法主要用于一些不耐高温、亦不能用化学方法处理的物品如血清、细胞培养液、毒素、抗生素以及空气的除菌。

滤菌器的种类很多，目前常用的有以下四种：①薄膜滤菌器：由硝酸纤维素膜制成，用于除菌的滤膜孔径在0.45μm以下，一般常用0.22μm。②玻璃滤菌器：在玻璃漏斗内嵌入玻璃砂筛板制成，分G1～G6 6种规格，其中G5和G6孔径较小，可用于除菌，且G6效果优于G5。③石棉滤菌器：亦称seitz滤菌器，在滤器上、下两部分中间放置石棉滤板制成，按滤板孔径大小分为K、EK、KE-S 3种规格，其中EK滤孔较小，可用于除菌；KE-S滤孔更小，可阻止部分较大的病毒通过。④高效空气颗粒滤菌器（high efficiency particulate air filter，HEPA filter）：为大型滤器，可用于超净工作台和生物安全柜的空气除菌。生物安全柜的工作原理是在高效过滤器的净化下使空气净化，然后均匀地进入操作区。由于输出的空气是清洁无菌而且气流是以均匀速度向一个方向波动，因此可形成无菌工作环境。

4.超声波杀菌法　超声波（ultrasonic wave）在20～200kHz的频率范围内，对微生物具有一定的杀灭作用。在液体中的微生物细胞可因高频率的超声波作用而裂解死亡，其作用机制主要是通过超声空化效应造成压力的改变，在应力薄弱区可形成许多小空腔，并逐渐增大，最后崩解而产生巨大压力，导致微生物的结构被破坏而达到杀灭微生物的目的。超声波的杀菌效果及对细胞的影响与多种因素有关，如声波频率、作用时间，微生物种类，细胞大小、形状、数量等。一般来说，高频率超声波比低频率超声波杀灭微生物的效果好，体积大的微生物比体积小的微生物更易受超声波破坏；杆菌比球菌、丝状菌比非丝状菌更易被杀灭，而病毒较难被破坏。超声波杀灭微生物并不彻底，但能明显减少病原微生物的数量，可用于食具的消毒。目前主要应用超声波裂解细胞，以分离提取细胞组分或制备抗原。

5.干燥与低温抑菌法　干燥和低温也具有一定的抑菌和杀菌作用。

（1）干燥（desiccation）　水是微生物细胞构成与代谢的必要成分，干燥可使微生物脱水、浓缩、新陈代谢减慢，甚至生命活动停止。不同微生物对干燥环境的耐受性不同，如：脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、苍白密螺旋体等的繁殖体在空气中干燥时很快死亡；而结核分枝杆菌、溶血性链球菌、炭疽芽胞杆菌及真菌、乙型肝炎病毒等抗干燥力较强；细菌的芽胞对干燥的抵抗力更强，如炭疽芽胞杆菌的芽胞可耐干燥达数十年。虽然干燥不能杀灭这些耐干燥的微生物，但却能抑制它们的生长繁殖。干燥法主要用于保存食品、药品。此外，也可通过浓盐或糖渍食品的方法，降低其中微生物的含水量直至干燥，以有效抑制微生物的繁殖，防止食品、药品变质。

（2）低温（low temperature）　低温不能杀灭微生物，可使微生物的新陈代谢减慢，生长繁殖受到抑制，故常利用低温保存菌种。利用低温保存食品、药品不易变质。利用低温反复多次的冻融可明显减少微生物的数量，具有一定的杀灭微生物的作用。由于冷冻时微生物内部的水分可形成结晶，损伤细胞结构，并产生膨胀导致细胞崩解，因此实验室常用此原理制备细菌的可溶性抗原。在保存菌种时，为避免解冻时对细菌造成损伤，可在低温状态下真空抽去水分，此法称为冷冻真空干燥法（lyophilization），是目前保存菌种的最好方法，一般可保存微生物数年至数十年。

（二）化学控制方法

许多化学药物或制剂具有抑制微生物生长繁殖和杀灭微生物的作用，常被用于微生物的控制，主要有消毒剂和防腐剂。它们对微生物和人体组织细胞的作用无选择性，都有毒害作用，故只能外用或用于环境的消毒。

1.消毒防腐剂的作用机制

（1）促使微生物蛋白质变性或凝固　大多数重金属盐类（高浓度）、酚类、醇类、醛类、酸碱类和氧化剂等消毒防腐剂均具有此作用。如乙醇可引起菌体蛋白构型改变而扰乱多肽链的折叠方式，造成蛋白变性；二氧化氯能与细菌胞质中酶的巯基结合，致使这些酶失活。

（2）干扰微生物的酶系统或核酸合成　某些重金属盐类（低浓度）、氧化剂等可干扰微生物的酶系统。这类消毒剂能与微生物某些酶分子上的-SH基结合，而使相关酶失去活性。某些醛类、染料和烷化剂通过影响核酸的生物合成和功能发挥杀菌抑菌作用，如甲醛可与微生物核酸碱基环上的氨基结合、环氧乙烷能使微生物核酸碱基环发生烷基化、吖啶染料上的吖啶环可连接于微生物核酸多核苷酸链的两个相邻碱基之间。

（3）损伤微生物的细胞膜或细胞壁　某些阳离子表面活性剂、酚类（低浓度）、脂溶剂等，能降低微生物细胞膜的表面张力，增加膜通透性，使胞外液体内渗，导致微生物裂解。如酚类可导致微生物细胞膜结构紊乱并干扰其正常功能，使其小分子代谢物质溢出胞外；戊二醛可与细菌胞壁脂蛋白发生交联反应，与胞壁酸中的D-丙氨酸残基相连形成侧链，导致微生物胞内外物质交换发生障碍。

2.常用消毒防腐剂的种类及用途　常用消毒防腐剂的种类、性质及用途见表1-5。

三、微生物控制的影响因素

微生物的生长繁殖易受环境中各种因素的影响。当环境适宜时，微生物进行新陈代谢，其生长繁殖迅速；若环境条件不适宜或剧烈改变超过一定限度，则可导致微生物出现代谢障碍，生长受到抑制，甚至死亡。微生物控制的影响因素有很多种，在应用时需加以考虑。

（一）微生物的种类、生活状态与数量

不同种类微生物对各种微生物控制方法的敏感性不同，例如细菌繁殖体、真菌在湿热80℃，5～10分钟即可被杀死，而乙型肝炎病毒100℃10分钟才能被杀灭。芽胞对理化因素的耐受力远大于繁殖体，炭疽芽胞梭菌繁殖体在80℃只能耐受2～3分钟，但其芽胞在湿热环境中120℃10分钟才能被杀灭。生长成熟的微生物抵抗力强于未成熟的微生物。当物品上微生物的数量多时，要将其完全杀灭需要作用更长时间或更高的消毒剂浓度。

（二）微生物控制方法、强度及作用时间

不同的控制方法对微生物的作用也有差异，例如干燥痰液中的结核分枝杆菌经70%乙醇处理30秒即可死亡，而在0.1%新洁尔灭中可长时间存活。即使是同一种微生物控制方法，不同的强度也可产生不同的效果。例如甲型肝炎病毒在56℃湿热30分钟仍可存活，但在煮沸后1分钟即失去传染性；大多数消毒剂在高浓度时起杀菌作用，低浓度时则只有抑菌作用，但醇类例外，70%～75%的乙醇消毒效果最好。对于同一种微生物控制方法，在一定条件下，作用时间越长，则效果越强。

（三）消毒物品的性状

在微生物控制的过程中，被处理物品的性状可影响灭菌效果。如煮沸消毒金属制品，15分钟即可达到消毒效果，而处理衣物则需30分钟；微波消毒水及含水量高的物品效果良好，但照射金属则不易达到消毒目的。此外，物品的体积过大、包装过严，都会妨碍其内部的消毒。物品的表面状况对消毒灭菌效果也有影响，例如环氧乙烷880mg/L，30℃时作用3小时可完全杀灭布片上的细菌芽胞；但对玻璃上的细菌芽胞，同样条件处理4小时也不能达到灭菌目的。

在制药工业中，通常根据药物的不同性状（如制剂类型），采用不同的微生物控制方法。例如：某些药物含水量较高，特别是经水洗、切片等程序后，为微生物的生长繁殖提供了良好条件，易造成药物的腐败变质。新鲜药材除水，原辅料除湿，水丸、片剂、颗粒（冲剂）等制备过程中均用到干燥。有些药品或制剂不能用较高的温度干燥，采用真空低温干燥又会使某些制剂中的挥发性成分损失。因此，应用适当的干燥剂进行吸湿干燥具有一定的实用意义，通常用于湿物料干燥、含湿量较少及某些含有芳香成分的生药干燥，也常用于吸湿较强的干燥物料在制剂、分装或贮存过程中的防潮，如糖衣片剂的表层干燥，中药浸膏剂、胶囊剂、某些抗生素制剂的分装等。

丸剂的含水量较高，必须干燥以防止发霉变质，一般使其含水量不超过8%。同时由于中草药原料常带菌，或蜂蜜被污染而使制成的丸粒带菌，贮存期间易生虫发霉，因此蜜丸制成后应进行灭菌。目前已采用微波加热、远红外线照射等方法，既可灭菌又能起到一定的干燥作用。

中药片剂原料的药材原粉、提取物粉（有效成分或有效部位）、浸膏及半浸膏粉等，其细度必须能通过五至六号筛；同时必须灭菌，特别是药材原粉常常带入细菌、霉菌及螨类，因此药材粉碎前必须经过洁净、灭菌处理。

输液（50mL以上的最终灭菌注射剂）滤过多采用加压滤过法，效果较好。在精滤时多采用微孔滤膜，以降低药液的微生物污染水平。

口服液的灭菌多采用高压蒸汽灭菌法、煮沸灭菌法或流通蒸汽灭菌法。在口服液剂的工业生产中，可有少数微生物污染药品，对此可通过向制剂中加入适量的防腐剂，从而抑制微生物的生长繁殖，达到有效的防腐目的。另外，在贮存过程中药品也易发生霉变，因此在制备过程中，应选择适宜的防腐剂加至成品中，并经灭菌处理，密封包装，防止其霉变。

（四）消毒环境

微生物控制的效果与消毒环境也密切相关，如温度、湿度、酸碱度及是否存在有机物等因素都对其有一定的影响。

1.温度　热力灭菌时，随温度上升，微生物灭活速度加快；紫外光源在40℃时辐射的紫外线杀菌力最强；温度的升高也可提高消毒剂的消毒效果，如2%戊二醛杀灭每毫升含104炭疽芽胞杆菌溶液的芽胞，20℃时需15分钟，40℃时需2分钟，56℃时仅需1分钟。

2.湿度　用紫外线消毒空气时，空气的相对湿度低于60%效果较好，相对湿度过高，空气中的小水滴增多，可阻挡紫外线。用气体消毒剂处理小件物品时，30%～50%的相对湿度较为适宜；处理大件物品时，则以60%～80%的相对湿度为宜。

3.酸碱度　酸碱度对消毒剂的消毒效果影响明显。醛类、季铵盐类表面活性剂在碱性环境中杀灭微生物效果较好，酚类和次氯酸盐类则在酸性条件下杀灭微生物的作用较强。例如1%碱性戊二醛溶液（pH值8.5），作用2分钟即可杀灭99.9%以上的结核分枝杆菌；而pH值3.7的戊二醛溶液要达到同样效果需作用4分钟。

4.有机物　混在有机物如蛋白质中的微生物对理化消毒灭菌方法的抵抗力增强，例如杀灭牛血清中的细菌繁殖体所需过氧乙酸浓度比杀灭无牛血清保护的细菌繁殖体高5～15倍。因此在消毒皮肤及物品器械前应先清洗干净；消毒排泄物时应选用受有机物影响小的消毒剂如生石灰、漂白粉等，或提高作用强度，延长作用时间。

四、生物安全

生物安全是指避免危险生物因子造成实验室人员伤害，或避免危险生物因子污染环境、危害公众的综合措施，包括病原微生物实验室的生物安全及对突发性危害事件的正确处理。下面主要介绍病原微生物实验室的生物安全。

（一）病原微生物危害程度分类

国务院2004年11月颁布的《病原微生物实验室生物安全管理条例》中，根据病原微生物的传染性、对个体或群体的危害程度，将病原微生物分为四类：①第一类病原微生物：指能够引起人类或动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或已经宣布消灭的微生物。目前此类病原微生物尚无疫苗可预防。②第二类病原微生物：指能够引起人类或动物严重疾病，比较容易直接或间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。部分已有疫苗可预防。③第三类病原微生物：指能够引起人类或动物疾病，但一般情况下对人、动物或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，且具备有效治疗和预防措施的微生物。④第四类病原微生物：指在通常情况下不会引起人类或动物疾病的微生物。其中，第一类和第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。

2006年1月11日卫生部制定了《人间传染的病原微生物名录》，其中病毒160种（一类29种，二类51种，三类74种，四类6种）；朊病毒6种（二类5种，三类1种）；细菌及其他病原155种（二类10种，三类145类）；真菌59种（二类4种，三类55种）。

（二）病原微生物实验室的分级

根据病原微生物的危害程度及实验室的生物安全防护水平（biosafety level，BSL），可将病原微生物实验室分为四级，以BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4表示，其中BSL-1防护水平最低，BSL-4防护水平最高。

1.BSL-1实验室　实验室为普通建筑结构，一般要求室内有洗手池，地面可清洗、消毒。不需特殊的遏制设备和设施。实验人员按照标准的微生物操作规程，在开放的实验台上开展工作。处理对象是对人体、动植物或环境危害较低，不具有对健康成人、动植物致病的致病因子，如大肠埃希菌。

2.BSL-2实验室　在BSL-1实验室的基础上，应配备高压灭菌设备及生物安全柜等设施。实验人员应接受过病原生物处理的特殊培训。处理对象是对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险，对健康成人、动植物和环境不会造成严重危害的致病因子，如肝炎病毒、疱疹病毒、金黄色葡萄球菌等。

3.BSL-3实验室　实验室应在建设物内自成隔离区，室内有明确分区（如清洁区、半污染区、污染区），且各区之间应有缓冲间。要求有独立的负压保护通风系统，以保证实验室内负压，且排出空气经滤过后不得循环使用。此外，还需配备双电路应急系统，以确保连续供电。实验人员应接受过致病性或可能致死的病原生物处理的专业训练。所有与病原有关的操作均需在生物安全柜或其他物理遏制装置中进行，或穿戴防护服进行操作。处理对象是对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使人类染上严重的甚至致命的疾病，或对动植物和环境具有高度危害的致病因子，如高致病性禽流感病毒、人类免疫缺陷病毒、SARS冠状病毒、结核分枝杆菌、霍乱弧菌等。

4.BSL-4实验室　实验室选址应远离人口密集区域，设施应在独立的建筑物内，周围有封闭的安全隔离带。BSL-4实验室设施与BSL-3基本相同，但要求有独立的供气和排气系统，排风装置须双重过滤。实验人员应在处理危险病原方面受过特殊和全面的训练。所有与危险病原有关的工作应限制在三级生物安全柜中，或实验人员使用装备生命支持系统的一体正压防护服，在二级生物安全柜中操作。处理对象是对人体、动植物或环境具有高度危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明或未知的危险的致病因子，如克里米亚-刚果出血热病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒等。

BSL-1、BSL-2实验室不得从事高致病性病原微生物的实验活动，BSL-3、BSL-4实验室从事高致病性病原微生物实验活动。但对我国尚未发现或已经宣布消灭的病原微生物，应经有关部门批准后才能从事相关实验活动。

（三）病原微生物实验室感染的控制

1.建立实验室安全管理体系　成立生物安全管理委员会，明确实验室生物安全负责人，严格实行责任制和责任追究制。定期检查实验室的生物安全防护，设施设备的运行、维护与更新，病原微生物菌（毒）种的保存与使用，实验室排放的废水、废气以及其他废物处理等实验情况。如果发现问题，必须及时、彻底解决。

2.遵守实验室安全管理制度　严格执行国家和有关部门的实验室生物安全规范与标准，严格遵守实验室安全操作规程。在从事高致病性病原微生物的实验时，必须有两名以上的实验人员共同进行。不同种类的高致病性病原微生物实验，不能在实验室的同一安全区域内进行。严格进行操作，防止气溶胶的产生、扩散及吸入，妥善处理废弃物。严格进行菌、毒种的管理，严防高致病性病原微生物被盗、丢失、泄露，保障实验室的安全，避免造成高致病性病原微生物的播散、流行或其他严重后果。

3.确保实验人员个人安全　生物安全实验室必须配备符合标准的个人防护装备，实验人员根据需要穿戴适合的工作服或防护服、口罩、手套、防护眼镜、面部防护罩、鞋套、专用鞋、呼吸器等，以确保安全。可产生含生物因子气溶胶的操作均应在生物安全柜中进行，不同等级生物安全实验室应配备相应的生物安全柜。实验人员必要时可进行相关疫苗的预防接种。

如果实验室发生高致病性病原微生物泄漏，应该立即采取以下措施：①封闭被病原微生物污染的实验室或者可能造成病原微生物扩散的区域；②向上级主管部门如实上报；③对密切接触者进行医学观察，必要时隔离治疗；④对相关人员进行医学检查；⑤进行现场消毒；⑥对染疫或者疑似染疫的动物采取隔离、捕杀等措施。