實驗室生物安全通用教案

Laboratory Biosafety — 互動教學網頁

📚 適用對象：實驗室人員 / 學生 ⏱️ 建議時數：2–3 小時 🏥 依據：衛福部疾病管制署規範
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課程總覽與學習目標

本教案依據衛生福利部疾病管制署「實驗室生物安全規範／指引」設計，協助學員建立正確的生物安全觀念與操作習慣，預防實驗室感染（LAI）與病原外洩。

🎯 三大學習目標

🧠

認知

理解生物危害、危險群（RG）與生物安全等級（BSL）的分類原則。

🧤

技能

正確執行標準微生物操作、PPE 穿脫與生物安全櫃使用。

🛡️

態度

養成風險意識與自我保護習慣，落實暴露通報與緊急應變。

📋 課程大綱

  • 生物安全概論：生物危害與感染途徑
  • 病原體危險群分級（RG1–RG4）
  • 生物安全等級（BSL-1～BSL-4）
  • 標準微生物操作技術（GMT）
  • 個人防護裝備（PPE）選用與穿脫
  • 生物安全櫃原理與正確操作
  • 滅菌、消毒與感染性廢棄物處理
  • 暴露事件處理與緊急應變
💡 使用提示：本教材可由上而下連續捲動閱讀，或點上方目錄跳到特定單元；右上角可切換 🌙 深色模式 或 🖨️ 列印／存成 PDF 講義。各單元內含可互動的卡片、圖解與清單，最後可進行「互動測驗」檢核學習成效。
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生物安全概論

生物安全（Biosafety）是指為防止人員意外暴露於感染性生物材料、或其意外釋出至環境，所採取的圍堵原則、技術與措施。

🔬 什麼是生物危害？

生物危害（Biohazard）指對人體、動物或環境具有潛在危害的生物性物質，包含：

  • 細菌、病毒、真菌、寄生蟲等病原微生物
  • 生物毒素（如肉毒桿菌毒素）
  • 含病原之檢體、培養物與基因重組物質

🚪 感染的三大途徑

  • 吸入：操作產生的氣膠（aerosol）— 最常被忽略的途徑
  • 食入／黏膜：手部污染後接觸口、眼、鼻
  • 注入／穿刺：針扎、銳器割傷、動物咬傷

🧱 生物安全的三道防線

🧪

一級屏障

人員與操作對象之間的防護：生物安全櫃、PPE。

🏛️

二級屏障

實驗室與外界之間的防護：設施設計、負壓氣流、HEPA。

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管理屏障

標準操作程序（SOP）、教育訓練與健康監測。

⚠️ 核心觀念：風險評估（Risk Assessment）是一切生物安全措施的基礎 — 先評估「病原危險群」與「操作風險」，再決定所需的「生物安全等級」。
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病原體危險群分級（Risk Group）

依據疾管署規範，病原微生物依其對「個人」及「社區」的危害程度，分為第一至第四級危險群（RG1–RG4）。點擊下方按鈕查看各級內容。

RG1
第一級危險群 — 對個人及社區低度風險

無法或極少造成健康成人疾病的微生物，僅可能對免疫力低下者構成威脅，對公眾健康危害風險低。

代表：大腸桿菌 K-12腺相關病毒 AAV枯草桿菌

RG2
第二級危險群 — 輕微影響人體健康，有預防及治療方法

可造成人類疾病，但一般不致嚴重危害，且具有有效的預防與治療方式。

金黃色葡萄球菌B 型肝炎病毒惡性瘧原蟲沙門氏菌

RG3
第三級危險群 — 嚴重影響或可能致死，有預防及治療可能

可造成人類嚴重疾病或潛在致命，但仍有預防或治療的可能；多具有經空氣傳播之風險。

結核分枝桿菌人類免疫缺乏病毒 HIV-1/2SARS 冠狀病毒

RG4
第四級危險群 — 嚴重致命且通常無預防及治療方法

可造成人類嚴重致命疾病，傳染性高、且通常無有效疫苗或治療方式，須於最高防護實驗室操作。

伊波拉病毒天花病毒拉薩病毒

📌 對應關係：危險群（RG）是「病原本身」的危害等級；生物安全等級（BSL）是「操作環境」的防護等級。原則上 RGn 的病原須於 BSL-n（含以上）的實驗室操作，但仍須以實際操作風險評估為準。
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生物安全等級（Biosafety Level, BSL）

實驗室依防護能力分為 BSL-1 至 BSL-4 四級，BSL-3 與 BSL-4 合稱「高防護實驗室」。點擊金字塔或按鈕查看各級要求。

BSL-4　最高防護
BSL-3　高防護
BSL-2　多數臨床／教學實驗室
BSL-1　基礎教學實驗室
BSL-1
操作 RG1 病原 — 不會造成健康成人疾病者

🧫 操作與設備

  • 採用標準微生物操作技術即可
  • 一般開放式工作檯面操作
  • 不需特殊圍堵設備（如生物安全櫃）
  • 備有洗手槽

🏠 設施

  • 檯面防水、耐酸鹼與耐熱
  • 實驗室易於清潔
  • 門可區隔實驗區與一般區
BSL-2
操作 RG2 病原 — 造成人類疾病、有預防治療方法者（最常見等級）

🧫 操作與設備

  • 限制人員進出，門口張貼生物危害標誌
  • 會產生氣膠的操作須在 Ⅰ 或 Ⅱ 級生物安全櫃內進行
  • 穿戴實驗衣、手套，必要時護目裝備
  • 銳器使用管制；廢棄物去汙處理

🏠 設施

  • 具備高壓滅菌器（autoclave）
  • 洗手槽（建議免手觸式）
  • 備有洗眼設備
  • 實驗室人員應接受健康監測
BSL-3
操作 RG3 病原 — 嚴重或潛在致命、可經空氣傳播者

🧫 操作與設備

  • 所有操作於 Ⅰ 或 Ⅱ 級生物安全櫃內進行
  • 穿長袖反穿式防護衣、雙層手套、鞋套
  • 呼吸防護（如 N95 以上）
  • 嚴格門禁管制與進出登記

🏠 設施（高防護）

  • 負壓定向氣流，空氣不外流
  • 前室、雙門互鎖（緩衝區）
  • 排氣經 HEPA 高效濾網過濾
  • 密閉、可燻蒸消毒之設計
BSL-4
操作 RG4 病原 — 嚴重致命且無疫苗／療法者（最高防護）

🧫 操作與設備

  • 使用 Ⅲ 級生物安全櫃，或
  • 穿著連身正壓供氣防護衣搭配 Ⅱ 級櫃
  • 進出須經淋浴更衣等嚴格除汙程序

🏠 設施（最高防護）

  • 獨立建築或完全隔離區域
  • 專用進／排氣系統，多重 HEPA 過濾
  • 廢水須去汙處理
🇹🇼 台灣現有 BSL-4 實驗室位於國防醫學院預防醫學研究所及疾管署昆陽實驗室。

📊 四級防護要求對照表

項目BSL-1BSL-2BSL-3BSL-4
對應危險群RG1RG2RG3RG4
生物安全櫃不需Ⅰ／Ⅱ 級（產生氣膠時）Ⅰ／Ⅱ 級（全程）Ⅲ 級或正壓衣＋Ⅱ 級
個人防護實驗衣、手套實驗衣、手套、護目反穿防護衣、呼吸防護、鞋套連身正壓供氣防護衣
負壓定向氣流否建議是是（嚴格）
HEPA 排氣過濾否否是是（多重）
門禁管制一般限制進出嚴格、雙門互鎖最嚴格、淋浴除汙
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標準微生物操作技術（GMT）

標準微生物操作技術（Good Microbiological Technique）是所有等級實驗室的共同基礎。點擊下列項目模擬「上工前安全檢查」，完成所有項目。

✅ 進入實驗室前後安全檢查清單

已完成 0 / 8 項

✓
禁止飲食化妝：實驗室內不得飲食、吸菸、化妝或配戴隱形眼鏡，食物不得存放於實驗室冰箱。
✓
嚴禁口吸移液：一律使用機械式吸球或微量吸管，絕不可用口吸取。
✓
正確洗手：操作後、脫手套後、離開實驗室前務必以肥皂洗手。
✓
穿戴 PPE：依風險穿著實驗衣、手套，必要時護目裝備；不得穿實驗衣進入用餐區。
✓
銳器管理：減少使用針頭與玻璃，用畢立即丟入防穿刺收集容器，禁止回套針頭。
✓
降低氣膠：可能產生氣膠之操作於生物安全櫃內進行，動作輕緩。
✓
檯面消毒：每日工作前後及溢灑後，以適當消毒劑清潔工作檯面。
✓
廢棄物去汙：感染性廢棄物須先滅菌或去汙後再依規定清運。

✓ 應該做

  • 保持工作區整潔，僅放置必要物品
  • 標示所有培養物與容器內容物
  • 操作前接受教育訓練並了解 SOP

✕ 不可做

  • 赤手接觸感染性材料
  • 在實驗檯處理私人物品（手機、食物）
  • 單獨進行高風險操作而無人知悉
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個人防護裝備（PPE）

PPE 是隔絕人員與病原的「一級屏障」之一。點擊下方人形圖上的裝備，查看用途與注意事項。

👆 點擊裝備了解詳情

PPE 的選用須依「操作風險」與「生物安全等級」決定。穿戴順序與脫除順序同等重要。

👕 穿戴順序（Donning）

由外而內、由乾淨面開始

  1. 洗手
  2. 穿防護衣／實驗衣
  3. 戴口罩／呼吸防護
  4. 戴護目裝備
  5. 最後戴手套（覆蓋袖口）

🧤 脫除順序（Doffing）

原則：最髒的手套先處理、呼吸防護最後脫、前後做手部衛生。脫法依防護衣類型而不同：

🥼 一般實驗衣（多為可重複使用）

  1. 脫手套
  2. 脫實驗衣
  3. 手部衛生
  4. 脫護目鏡（若有）
  5. 脫口罩
  6. 再次手部衛生

🧥 隔離衣（多為拋棄式）

  1. 手套與隔離衣一起脫除（由前襟／肩部往前拉、手套一併捲在內側）
  2. 手部衛生
  3. 脫護目鏡（若有）
  4. 脫口罩
  5. 再次手部衛生
🧤 手套脫法：捏外緣往下翻面脫下、握在另一手掌中；未戴手套的手指伸入另一手套腕內側往下翻捲包覆，使污染面完全內翻（手套對手套、皮膚對皮膚）。口罩／護目一律由後方／後側取下，勿觸正面。
⚠️ 常見錯誤：戴手套的手觸摸臉部、手機或門把；脫除 PPE 時碰到污染面。請記得 — 手套不是第二層皮膚。
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生物安全櫃（Biosafety Cabinet, BSC）

生物安全櫃利用氣流與 HEPA 濾網保護操作者、樣本與環境，是 BSL-2 以上實驗室的關鍵一級屏障。下圖示意 Ⅱ 級生物安全櫃的氣流方向。

💨 Ⅱ 級生物安全櫃氣流示意圖

HEPA 排氣 / 供氣濾網 工作操作區 可調式前窗（sash） ▼ 綠：向下無菌層流（保護樣本） ▲ 橘：前緣吸入氣流（保護操作者）
🔑 運作原理：前窗開口形成向內氣流（保護操作者）、櫃內向下層流空氣保護樣本、所有排氣經 HEPA 過濾後排出（保護環境）— 達成「人、樣本、環境」三重保護。

✅ 正確使用要點

  • 使用前開機運轉，待氣流穩定（約 5–10 分鐘）
  • 操作物品置於工作區中後段，勿擋住前後氣孔格柵
  • 動作緩慢，雙手平行進出，減少擾流
  • 使用前後以消毒劑擦拭工作檯面
  • 定期由合格人員進行檢測認證

❌ 錯誤觀念澄清

  • 生物安全櫃 ≠ 化學排氣櫃（fume hood），不可處理揮發性有毒化學品
  • 水平層流潔淨工作檯只保護樣本、不保護人員，不可操作病原
  • 勿在櫃內使用明火（本生燈），會擾亂氣流並損壞濾網
  • 勿堆放過多物品阻擋氣流
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滅菌、消毒與感染性廢棄物

去汙（decontamination）是切斷傳播鏈的關鍵步驟，包含滅菌（sterilization）與消毒（disinfection）。

♨️ 高壓蒸氣滅菌（Autoclave）

  • 最常用且可靠的滅菌方式，殺滅所有微生物及孢子
  • 標準條件：121°C、103 kPa（15 psi）、至少 15–20 分鐘
  • 須以化學或生物指示劑確認滅菌效果
  • 感染性廢棄物建議於實驗室所在區域內滅菌
📌 註（特例）：普利昂蛋白（Prion，如庫賈氏病 CJD 之致病因子）對一般滅菌極具抗性，121°C 無法有效去活化；普利昂污染廢棄物需以 134°C（一般建議 ≥18 分鐘）高壓滅菌，並常配合 1N NaOH 或高濃度次氯酸鈉處理。

🧴 化學消毒

  • 常用：次氯酸鈉（漂白水）、70% 酒精、酚類
  • 需注意接觸時間與適用對象
  • 溢灑時先覆蓋吸附、再由外向內消毒
  • 消毒劑須定期更新、正確稀釋

🗑️ 感染性廢棄物分類處理

類別範例容器處理
感染性銳器針頭、刀片、破裂玻璃黃色防穿刺利器盒滅菌後委託清運
感染性軟質廢棄物培養皿、手套、檢體紅色生物危害袋高壓滅菌或焚化
液體廢棄物培養液、上清液加蓋容器消毒／滅菌後處理
一般廢棄物未污染包裝、紙張一般垃圾桶一般清運
🚮 原則：所有感染性廢棄物在離開實驗室前，原則上應先去汙（滅菌）處理，並使用標示生物危害標誌之專用容器與袋具。
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暴露事件與緊急應變

即使措施完善，意外仍可能發生。事前演練與正確處理可大幅降低危害。所有事件均須通報並記錄。

💉 針扎／割傷

  1. 立即停止操作、脫除手套
  2. 以大量流動清水及肥皂沖洗傷口
  3. 傷口消毒、包紮
  4. 立即通報主管並就醫評估（如 HBV／HIV 預防性投藥 PEP）
⚖️ 關於「擠血」的兩種做法（並陳供參）：
• 國內常見教法：受傷後由傷口近端向遠端輕擠、讓血液自然流出，再行沖洗。
• 美國 CDC／WHO 指引：以大量清水沖洗為主，不建議用力擠壓傷口（無證據顯示可降低感染風險），亦不建議在傷口塗抹漂白水等刺激性消毒劑。
兩者共同重點皆為：立即大量清水沖洗、儘速通報與就醫評估。實際處理請依貴單位 SOP 與職業安全衛生規範辦理。

👁️ 噴濺黏膜

  1. 眼睛：以洗眼器持續沖洗至少 15 分鐘
  2. 口鼻：以清水反覆沖洗
  3. 勿揉眼或吞嚥
  4. 通報並就醫

🧪 感染物溢灑

  1. 警示他人、屏住呼吸離開
  2. 若有氣膠，先離開並等待 30 分鐘待氣膠沉降
  3. 穿戴 PPE，以紙巾覆蓋並倒消毒劑
  4. 作用後由外向內清除、去汙

🧪 溢灑情境模擬：你會怎麼處理？

跟著情境一步步做決策，系統會即時告訴你對錯與原因。選錯不會前進，必須選出正確處置才能進入下一步。

📞 通報與管理

  • 所有暴露、溢灑、受傷事件均須立即通報實驗室主管／生物安全主管
  • 填寫事件報告，進行原因分析與改善
  • 設置單位應就 RG2 以上病原與毒素之管理，置生物安全主管與生物安全會
  • 實驗室人員應接受定期教育訓練與健康監測
📋 法規依據：感染性生物材料之輸入、保存、實驗及運送，受《傳染病防治法》及《感染性生物材料管理辦法》規範，須向主管機關申報並接受查核。
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互動測驗

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