生物樣本庫的安全管理措施

余永國，周學迅，郭愛華，馬蓓穎，張 翠，傅啟華，江 帆，王 偉，劉世建

生物樣本庫(以下簡稱樣本庫)的安全是樣本庫建設中非常重要而又容易被忽視的一個方面。隨著轉化醫學的快速發展，目前國內多數樣本庫尚處于建設初期階段。通過和樣本庫同行及相關專業技術人員交流得知，目前國內樣本庫存在大量安全隱患，比如設備安全方面，國內樣本庫配備發電機的幾乎沒有，超低溫冰箱配置后備冷卻系統的比例非常少，關鍵設備配備停電應急電源的不多見，配備10%以上的備用儲存空間的也不多，樣本備份(特別是異地備份)的很少;應急管理方面，應急預案、轉移方案等都基本沒有正式的文本，設備的計劃性維護和點檢方案也基本沒有規律地執行。

樣本庫的安全包括人員安全、設施和設備安全、操作安全、樣本數據安全、樣本轉運安全、生物安全和化學安全等多個方面，但是上海兒童醫學中心主要是圍繞樣本庫工作人員的安全和樣本的安全。下面結合上海兒童醫學中心樣本庫在安全方面實施的實際情況和存在的不足分別進行簡要介紹。

1 樣本庫人員的安全

樣本庫操作人員每天要進行生物樣本的采集、分裝、入庫、出庫等操作，在此過程中面臨潛在感染各種病原體的風險，例如處理血液樣本時可能感染乙型肝炎、自然醫源性疾病等風險［1-3］。因而上海兒童醫學中心對樣本庫人員組織生物安全操作相關的培訓，平時實際工作中嚴格要求人員在操作時做好個人防護，包括穿工作服、帶手套、口罩和帽子等，同時讓樣本庫工作人員檢測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險，并且每2年檢查工作人員的免疫水平;對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，按照醫療廢棄物進行處置［4］。

2 樣本庫人員的操作安全

2.1 超低溫冰箱的操作安全 超低溫冰箱是每個樣本庫的主要凍存設備之一，也是最常操作的設備。上海兒童醫學中心樣本庫為每位操作人員配備了專用的液氮操作手套，要求樣本庫工作人員在進行超低溫冰箱操作時，必須佩戴手套操作，防止操作時造成凍傷。

2.2 液氮操作的安全 上海兒童醫學中心采購了一臺容量3.8萬份樣本的液氮罐，采用液氮自動填充系統動態自動補充液氮;另外，還采購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，能夠快速凍結導致低溫凍傷［5-6］，在加注液氮等操作時尤其需要注意，需要穿好防護服、佩戴面罩或眼罩，防止液氮飛濺至眼睛或臉部。樣本庫操作人員多數是女性，特別注意夏天時不能穿短褲、裙子、涼鞋等進行液氮操作;操作時必須佩戴手套，防止造成凍傷，尤其在液氮罐中取出樣本時更應該注意預防凍傷的發生。

液氮在揮發時會降低空氣中氧氣的濃度，有導致窒息的潛在危險［7］。上海兒童醫學中心樣本庫位于通風不暢的地下室，為了增強通風，存放液氮的房門是百葉窗式的。液氮操作間計劃安裝氧氣濃度監測報警裝置。操作時注意打開門窗通風，因為液氮無色、無味，出現窒息時沒有任何預兆，盡量避免個人獨自操作，以免引起人員窒息等意外事故的發生。

2.3 干冰操作時的安全 樣本庫工作人員在進行樣本采集、分裝和轉運過程中可能會使用干冰降溫［8］。在使用干冰過程中，長時間暴露于干冰環境會對皮膚造成損傷，因而操作過程中應穿防護服，盡量減少皮膚的暴露。干冰升華成大量的二氧化碳過程中會降低空氣中氧氣的濃度，有造成缺氧的潛在風險，尤其對于通風不暢的密閉空間、地下室等操作時需要特別重視，所以安裝氧氣濃度監測報警裝置是必要的。

3 配備和維護有關的設施、設備，保障樣本的安全

3.1 樣本庫安全設計 樣本庫設計時需要考慮設施和設備的安全。上海兒童醫學中心樣本庫位于地下室，承重沒有問題;如果不是底層，存放樣本庫的樓層需要加固處理，需要計算存儲設備滿載后的最大負重［9］。上海兒童醫學中心樣本庫電路設計采用雙電路保護設計，在電路燒毀時有備用電路緊急啟用。上海兒童醫學中心原有的空調系統是中央空調，冬暖夏涼，不符合樣本庫的溫度需求，尤其是冬天中央空調制熱。上海兒童醫學中心新規劃的樣本庫充分考慮到備用應急電路和制冷系統，針對樣本庫專門配備了獨立的制冷系統。因上海兒童醫學中心在停電時有應急電源供應，故上海兒童醫學中心樣本庫沒有另外配備發電機。

3.2 樣本庫設備的定期維護 樣本庫凍存設備應該做好常規保養維護。上海兒童醫學中心樣本庫每月進行超低溫冰箱的保養，包括使用吸塵器進行過濾網的清洗、除塵等，延長凍存設備的使用壽命，及早發現可能存在的問題;對重要的樣本在存放時在2臺冰箱中分開儲存，建議有條件的樣本庫最好進行異地備份存儲。

3.3 樣本庫應急設備的配備 上海兒童醫學中心樣本庫配備了遠程溫度實時監控系統，當凍存設備發生故障時溫度升到警戒值，系統會通過短信同時發送到多人手機。這樣能夠第一時間發現故障，尤其在下班和節假日期間更為重要，便于及時采取措施，預防或最大程度減少對樣本造成的損失。上海兒童醫學中心樣本庫還對重要的溫度監控設備如電腦配備停電應急電源，在斷電時能夠供應10～15 min電源，避免斷電時短期恢復供電造成監控設備無法正常工作。上海兒童醫學中心樣本庫配備備用的超低溫冰箱，以備某臺超低溫冰箱故障時有足夠的空間應急轉移樣本。注意備用冰箱需要正常運行，否則冰箱故障才開機來不及正常使用。有條件的樣本庫應該給每臺冰箱配置后備冷卻系統，冷卻系統配備自增壓液氮罐或者帶虹吸管的液態二氧化碳鋼瓶與超低溫冰箱連接，當超低溫冰箱故障時后備冷卻系統會自動啟動，向冰箱內注入液態二氧化碳或液氮維持冰箱內溫度。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的二氧化碳/氧氣濃度監控。配備后備制冷系統的優點是超低溫冰箱故障時并且在短期內修復不需轉移樣本，避免可能造成的樣本混亂，對于小規模存放重要樣本的樣本庫比較適合。但是配備后備制冷系統的成本較高，規模達到5臺以上超低溫冰箱的樣本庫，并且使用軟件系統管理樣本，推薦使用備用超低溫冰箱更加經濟實用。

很多醫院的樣本庫配備有雙路供電，有些配有備用的發電機，在停電時短期內可以用發電機恢復供電。對于科研院所或高校等無備用應急電源的樣本庫需要考慮配備發電機等應急供電設備，以便應對停電故障對樣本庫造成的威脅。2012年11月發生在美國的超級颶風“桑迪”就曾經給紐約大學Smilow研究中心樣本庫造成重大損失［10］。

3.4 樣本轉移應急預案的制定和演練 上海兒童醫學中心樣本庫制定了超低溫冰箱應急處置預案，最大程度降低樣本庫安全風險。特別是超低溫冰箱的應急處置預案的制定和落實，結合溫度監控系統的實施是非常必要的。因為每臺冰箱的壽命都是有限的，所以冰箱發生故障是遲早的事情。應急處置預案需要結合樣本庫的實際情況，樣本庫主管需要負責預案的制定和落實。制定預案時考慮各種可能的處理方案，以便緊急情況下選用。上海兒童醫學中心樣本庫超低溫冰箱故障應急處置預案制定中考慮了冰箱密碼的存放位置、鑰匙的配備，以及轉運樣本時需要的低溫設備如轉運盒、冰袋等。

4 樣本庫的數據安全

數據安全的第一要素是數據存儲安全和數據備份，也包括數據信息的隱私安全，需要強調將數據存儲于有安全備份功能的數據服務器上，并建立定期備份機制，指定專人定期進行數據維護等等。

4.1 樣本數據的安全 樣本的信息是樣本的重要組成部分，是關系樣本質量的重要衡量指標，因而樣本的信息安全至關重要。對于樣本采集過程中常規登記的信息，需要指定專人負責登記本的妥善保管;個人計算機或者實驗室共用計算機中登錄的樣本電子信息，需要對涉及捐贈者信息的文件進行密碼保護和定期備份。上海兒童醫學中心使用美國Ruro公司的樣本庫管理系統FreezerPRO企業版，系統安裝在信息科的服務器中，每天凌晨自動對系統數據進行備份，保證系統故障時數據的安全。

4.2 樣本數據傳遞時的安全 在進行樣本共享和轉運時，會涉及到樣本信息的傳遞，樣本庫管理人員需要對涉及捐贈者和患者隱私有關的所有信息進行相關的處理，比如使用樣本庫的編號，去除捐贈者姓名、性別、住院號或者門診號、身份證號碼、醫保卡號等信息。盡量避免樣本庫數據存放到移動存儲設備中，必需通過U盤、移動硬盤或郵件傳遞時，需要對數據進行加密處理，防止移動存儲設備丟失或者數據截獲時造成的倫理風險。一旦信息泄露可能會對樣本庫的信譽造成無法挽回的損失。

以上對上海兒童醫學中心樣本庫在安全管理和操作方面的實際做法做了簡要介紹。其實樣本庫的安全管理貫穿于樣本操作的整個過程，在樣本庫的安全管理質控方面需要進一步加強。上海兒童醫學中心在液氮罐的安全管理方面還存在不足，包括液氮溫度實時監控報警和液氮量的實時監控，需要安裝液氮液位監控和報警裝置，加強液氮罐的監控管理，包括對操作的遠程視頻監控等。

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