余永國(guó)，周學(xué)迅，郭愛(ài)華，馬蓓穎，張 翠，傅啟華，江 帆，王 偉，劉世建

生物樣本庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱樣本庫(kù))的安全是樣本庫(kù)建設(shè)中非常重要而又容易被忽視的一個(gè)方面。隨著轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)樣本庫(kù)尚處于建設(shè)初期階段。通過(guò)和樣本庫(kù)同行及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員交流得知，目前國(guó)內(nèi)樣本庫(kù)存在大量安全隱患，比如設(shè)備安全方面，國(guó)內(nèi)樣本庫(kù)配備發(fā)電機(jī)的幾乎沒(méi)有，超低溫冰箱配置后備冷卻系統(tǒng)的比例非常少，關(guān)鍵設(shè)備配備停電應(yīng)急電源的不多見(jiàn)，配備10%以上的備用儲(chǔ)存空間的也不多，樣本備份(特別是異地備份)的很少;應(yīng)急管理方面，應(yīng)急預(yù)案、轉(zhuǎn)移方案等都基本沒(méi)有正式的文本，設(shè)備的計(jì)劃性維護(hù)和點(diǎn)檢方案也基本沒(méi)有規(guī)律地執(zhí)行。

樣本庫(kù)的安全包括人員安全、設(shè)施和設(shè)備安全、操作安全、樣本數(shù)據(jù)安全、樣本轉(zhuǎn)運(yùn)安全、生物安全和化學(xué)安全等多個(gè)方面，但是上海兒童醫(yī)學(xué)中心主要是圍繞樣本庫(kù)工作人員的安全和樣本的安全。下面結(jié)合上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)在安全方面實(shí)施的實(shí)際情況和存在的不足分別進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1 樣本庫(kù)人員的安全

樣本庫(kù)操作人員每天要進(jìn)行生物樣本的采集、分裝、入庫(kù)、出庫(kù)等操作，在此過(guò)程中面臨潛在感染各種病原體的風(fēng)險(xiǎn)，例如處理血液樣本時(shí)可能感染乙型肝炎、自然醫(yī)源性疾病等風(fēng)險(xiǎn)［1-3］。因而上海兒童醫(yī)學(xué)中心對(duì)樣本庫(kù)人員組織生物安全操作相關(guān)的培訓(xùn)，平時(shí)實(shí)際工作中嚴(yán)格要求人員在操作時(shí)做好個(gè)人防護(hù)，包括穿工作服、帶手套、口罩和帽子等，同時(shí)讓樣本庫(kù)工作人員檢測(cè)乙型肝炎表面抗體的水平，未感染乙型肝炎病毒者或乙型肝炎表面抗體陰性者接種乙型肝炎疫苗，尤其是新員工，降低感染乙型肝炎病毒的風(fēng)險(xiǎn)，并且每2年檢查工作人員的免疫水平;對(duì)樣本操作中使用的一次性吸管、槍頭等，使用專用的黃色垃圾袋收集，按照醫(yī)療廢棄物進(jìn)行處置［4］。

2 樣本庫(kù)人員的操作安全

2.1 超低溫冰箱的操作安全 超低溫冰箱是每個(gè)樣本庫(kù)的主要凍存設(shè)備之一，也是最常操作的設(shè)備。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)為每位操作人員配備了專用的液氮操作手套，要求樣本庫(kù)工作人員在進(jìn)行超低溫冰箱操作時(shí)，必須佩戴手套操作，防止操作時(shí)造成凍傷。

2.2 液氮操作的安全 上海兒童醫(yī)學(xué)中心采購(gòu)了一臺(tái)容量3.8萬(wàn)份樣本的液氮罐，采用液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)動(dòng)態(tài)自動(dòng)補(bǔ)充液氮;另外，還采購(gòu)了不同容量的液氮罐，需要人工定期填充液氮。液氮在-196℃沸騰，能夠快速凍結(jié)導(dǎo)致低溫凍傷［5-6］，在加注液氮等操作時(shí)尤其需要注意，需要穿好防護(hù)服、佩戴面罩或眼罩，防止液氮飛濺至眼睛或臉部。樣本庫(kù)操作人員多數(shù)是女性，特別注意夏天時(shí)不能穿短褲、裙子、涼鞋等進(jìn)行液氮操作;操作時(shí)必須佩戴手套，防止造成凍傷，尤其在液氮罐中取出樣本時(shí)更應(yīng)該注意預(yù)防凍傷的發(fā)生。

液氮在揮發(fā)時(shí)會(huì)降低空氣中氧氣的濃度，有導(dǎo)致窒息的潛在危險(xiǎn)［7］。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)位于通風(fēng)不暢的地下室，為了增強(qiáng)通風(fēng)，存放液氮的房門(mén)是百葉窗式的。液氮操作間計(jì)劃安裝氧氣濃度監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置。操作時(shí)注意打開(kāi)門(mén)窗通風(fēng)，因?yàn)橐旱獰o(wú)色、無(wú)味，出現(xiàn)窒息時(shí)沒(méi)有任何預(yù)兆，盡量避免個(gè)人獨(dú)自操作，以免引起人員窒息等意外事故的發(fā)生。

2.3 干冰操作時(shí)的安全 樣本庫(kù)工作人員在進(jìn)行樣本采集、分裝和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中可能會(huì)使用干冰降溫［8］。在使用干冰過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間暴露于干冰環(huán)境會(huì)對(duì)皮膚造成損傷，因而操作過(guò)程中應(yīng)穿防護(hù)服，盡量減少皮膚的暴露。干冰升華成大量的二氧化碳過(guò)程中會(huì)降低空氣中氧氣的濃度，有造成缺氧的潛在風(fēng)險(xiǎn)，尤其對(duì)于通風(fēng)不暢的密閉空間、地下室等操作時(shí)需要特別重視，所以安裝氧氣濃度監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置是必要的。

3 配備和維護(hù)有關(guān)的設(shè)施、設(shè)備，保障樣本的安全

3.1 樣本庫(kù)安全設(shè)計(jì) 樣本庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮設(shè)施和設(shè)備的安全。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)位于地下室，承重沒(méi)有問(wèn)題;如果不是底層，存放樣本庫(kù)的樓層需要加固處理，需要計(jì)算存儲(chǔ)設(shè)備滿載后的最大負(fù)重［9］。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)電路設(shè)計(jì)采用雙電路保護(hù)設(shè)計(jì)，在電路燒毀時(shí)有備用電路緊急啟用。上海兒童醫(yī)學(xué)中心原有的空調(diào)系統(tǒng)是中央空調(diào)，冬暖夏涼，不符合樣本庫(kù)的溫度需求，尤其是冬天中央空調(diào)制熱。上海兒童醫(yī)學(xué)中心新規(guī)劃的樣本庫(kù)充分考慮到備用應(yīng)急電路和制冷系統(tǒng)，針對(duì)樣本庫(kù)專門(mén)配備了獨(dú)立的制冷系統(tǒng)。因上海兒童醫(yī)學(xué)中心在停電時(shí)有應(yīng)急電源供應(yīng)，故上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)沒(méi)有另外配備發(fā)電機(jī)。

3.2 樣本庫(kù)設(shè)備的定期維護(hù) 樣本庫(kù)凍存設(shè)備應(yīng)該做好常規(guī)保養(yǎng)維護(hù)。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)每月進(jìn)行超低溫冰箱的保養(yǎng)，包括使用吸塵器進(jìn)行過(guò)濾網(wǎng)的清洗、除塵等，延長(zhǎng)凍存設(shè)備的使用壽命，及早發(fā)現(xiàn)可能存在的問(wèn)題;對(duì)重要的樣本在存放時(shí)在2臺(tái)冰箱中分開(kāi)儲(chǔ)存，建議有條件的樣本庫(kù)最好進(jìn)行異地備份存儲(chǔ)。

3.3 樣本庫(kù)應(yīng)急設(shè)備的配備 上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)配備了遠(yuǎn)程溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)凍存設(shè)備發(fā)生故障時(shí)溫度升到警戒值，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)短信同時(shí)發(fā)送到多人手機(jī)。這樣能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障，尤其在下班和節(jié)假日期間更為重要，便于及時(shí)采取措施，預(yù)防或最大程度減少對(duì)樣本造成的損失。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)還對(duì)重要的溫度監(jiān)控設(shè)備如電腦配備停電應(yīng)急電源，在斷電時(shí)能夠供應(yīng)10～15 min電源，避免斷電時(shí)短期恢復(fù)供電造成監(jiān)控設(shè)備無(wú)法正常工作。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)配備備用的超低溫冰箱，以備某臺(tái)超低溫冰箱故障時(shí)有足夠的空間應(yīng)急轉(zhuǎn)移樣本。注意備用冰箱需要正常運(yùn)行，否則冰箱故障才開(kāi)機(jī)來(lái)不及正常使用。有條件的樣本庫(kù)應(yīng)該給每臺(tái)冰箱配置后備冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)配備自增壓液氮罐或者帶虹吸管的液態(tài)二氧化碳鋼瓶與超低溫冰箱連接，當(dāng)超低溫冰箱故障時(shí)后備冷卻系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，向冰箱內(nèi)注入液態(tài)二氧化碳或液氮維持冰箱內(nèi)溫度。注意需要定期檢查二氧化碳和液氮是否用完，另外需要注意密閉空間內(nèi)的二氧化碳/氧氣濃度監(jiān)控。配備后備制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是超低溫冰箱故障時(shí)并且在短期內(nèi)修復(fù)不需轉(zhuǎn)移樣本，避免可能造成的樣本混亂，對(duì)于小規(guī)模存放重要樣本的樣本庫(kù)比較適合。但是配備后備制冷系統(tǒng)的成本較高，規(guī)模達(dá)到5臺(tái)以上超低溫冰箱的樣本庫(kù)，并且使用軟件系統(tǒng)管理樣本，推薦使用備用超低溫冰箱更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

很多醫(yī)院的樣本庫(kù)配備有雙路供電，有些配有備用的發(fā)電機(jī)，在停電時(shí)短期內(nèi)可以用發(fā)電機(jī)恢復(fù)供電。對(duì)于科研院所或高校等無(wú)備用應(yīng)急電源的樣本庫(kù)需要考慮配備發(fā)電機(jī)等應(yīng)急供電設(shè)備，以便應(yīng)對(duì)停電故障對(duì)樣本庫(kù)造成的威脅。2012年11月發(fā)生在美國(guó)的超級(jí)颶風(fēng)“桑迪”就曾經(jīng)給紐約大學(xué)Smilow研究中心樣本庫(kù)造成重大損失［10］。

3.4 樣本轉(zhuǎn)移應(yīng)急預(yù)案的制定和演練 上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)制定了超低溫冰箱應(yīng)急處置預(yù)案，最大程度降低樣本庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)。特別是超低溫冰箱的應(yīng)急處置預(yù)案的制定和落實(shí)，結(jié)合溫度監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施是非常必要的。因?yàn)槊颗_(tái)冰箱的壽命都是有限的，所以冰箱發(fā)生故障是遲早的事情。應(yīng)急處置預(yù)案需要結(jié)合樣本庫(kù)的實(shí)際情況，樣本庫(kù)主管需要負(fù)責(zé)預(yù)案的制定和落實(shí)。制定預(yù)案時(shí)考慮各種可能的處理方案，以便緊急情況下選用。上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)超低溫冰箱故障應(yīng)急處置預(yù)案制定中考慮了冰箱密碼的存放位置、鑰匙的配備，以及轉(zhuǎn)運(yùn)樣本時(shí)需要的低溫設(shè)備如轉(zhuǎn)運(yùn)盒、冰袋等。

4 樣本庫(kù)的數(shù)據(jù)安全

數(shù)據(jù)安全的第一要素是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全和數(shù)據(jù)備份，也包括數(shù)據(jù)信息的隱私安全，需要強(qiáng)調(diào)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于有安全備份功能的數(shù)據(jù)服務(wù)器上，并建立定期備份機(jī)制，指定專人定期進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)等等。

4.1 樣本數(shù)據(jù)的安全 樣本的信息是樣本的重要組成部分，是關(guān)系樣本質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)，因而樣本的信息安全至關(guān)重要。對(duì)于樣本采集過(guò)程中常規(guī)登記的信息，需要指定專人負(fù)責(zé)登記本的妥善保管;個(gè)人計(jì)算機(jī)或者實(shí)驗(yàn)室共用計(jì)算機(jī)中登錄的樣本電子信息，需要對(duì)涉及捐贈(zèng)者信息的文件進(jìn)行密碼保護(hù)和定期備份。上海兒童醫(yī)學(xué)中心使用美國(guó)Ruro公司的樣本庫(kù)管理系統(tǒng)FreezerPRO企業(yè)版，系統(tǒng)安裝在信息科的服務(wù)器中，每天凌晨自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，保證系統(tǒng)故障時(shí)數(shù)據(jù)的安全。

4.2 樣本數(shù)據(jù)傳遞時(shí)的安全 在進(jìn)行樣本共享和轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，會(huì)涉及到樣本信息的傳遞，樣本庫(kù)管理人員需要對(duì)涉及捐贈(zèng)者和患者隱私有關(guān)的所有信息進(jìn)行相關(guān)的處理，比如使用樣本庫(kù)的編號(hào)，去除捐贈(zèng)者姓名、性別、住院號(hào)或者門(mén)診號(hào)、身份證號(hào)碼、醫(yī)保卡號(hào)等信息。盡量避免樣本庫(kù)數(shù)據(jù)存放到移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中，必需通過(guò)U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)或郵件傳遞時(shí)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，防止移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備丟失或者數(shù)據(jù)截獲時(shí)造成的倫理風(fēng)險(xiǎn)。一旦信息泄露可能會(huì)對(duì)樣本庫(kù)的信譽(yù)造成無(wú)法挽回的損失。

以上對(duì)上海兒童醫(yī)學(xué)中心樣本庫(kù)在安全管理和操作方面的實(shí)際做法做了簡(jiǎn)要介紹。其實(shí)樣本庫(kù)的安全管理貫穿于樣本操作的整個(gè)過(guò)程，在樣本庫(kù)的安全管理質(zhì)控方面需要進(jìn)一步加強(qiáng)。上海兒童醫(yī)學(xué)中心在液氮罐的安全管理方面還存在不足，包括液氮溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警和液氮量的實(shí)時(shí)監(jiān)控，需要安裝液氮液位監(jiān)控和報(bào)警裝置，加強(qiáng)液氮罐的監(jiān)控管理，包括對(duì)操作的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等。

［1］ Vonesch N，Tomao P，Di Renzi S，et al.Biosafety in laboratories concerning exposure to biological agents［J］.G Ital Med Lav Ergon，2006，28(4):444-456.

［2］周乙華，莊輝.實(shí)驗(yàn)室感染與生物安全［J］.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2005，39(3):215-217.

［3］ Busch MP，Glynn SA.Use of blood-donor and transfusionrecipient biospecimen repositories to address emerging blood-safety concerns and advance infectious disease research:the National Heart，Lung，and Blood Institute Biologic Specimen Repository［J］.J Infect Dis，2009，199(11):1564-1566.

［4］ Moreira AM，Günther WM.Assessment of medical waste management at a primary health-care center in S?o Paulo，Brazil［J］.Waste Manag，2013，33(1):162-167.

［5］ Mückley T，Hofmann GO，Pallua N.Severe liquid nitrogen freeze injury:a case report［J］.J Trauma，2007，62(6):E7-E10.

［6］ Marty W，Sigrist T，B?r W.Self-injury with liquid nitrogen［J］.Z Unfallchir Versicherungsmed，1993，86(2):90-96.

［7］ Hammadeh ME，Dehn C，Hippach M，et al.Comparison between computerized slow-stage and static liquid nitrogen vapour freezing methods with respect to the deleterious effect on chromatin and morphology of spermatozoa from fertile and subfertile men［J］.Int J Androl，2001，24(2):66-72.

［8］ Gamble WB，Bonnecarre ER.Coffee，tea，or frostbite?A case report of inflight freezing hazard from dry ice［J］.Aviat Space Environ Med，1996，67(9):880-881.

［9］ISBER.生物樣本庫(kù)最佳實(shí)踐2012:科研用生物資源的采集、貯存、檢索及分發(fā)［J］.中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)，2012，7(增刊):7.

［10］ Dan C.Super storm Sandy wreaks havoc on researchers across New York City，destroying samples，killing lab animals，and cutting power to much of Manhattan［EB/OL］.(2012-11-02)［2013-02-25］.http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/33109/title/NYC-Science-Stunned-by-Sandy.