干细胞研究及其相关临床应用在为人类带来巨大利益的同时 ,也存在着生物危害的潜在安全隐患。例如 ,无论用于基础研究还是临床治疗 ,都必须经过实验室干细胞分离 、培养 、定向诱导分化甚至基因操作, 体内研究还涉及细胞的移植和体内示踪等较为复杂和耗时的过程 ,在干细胞实验室操作中 ,存在来自干细胞的内源性的和操作过程中外源性的生物危害风险。
一 内源性污染
1 内源性污染的来源
内源性污染主要是从干细胞的来源来考虑的 。目前, 在干细胞的基础研究和临床治疗研究中 ,首要来源是自体干细胞;其次是异体干细胞 ;此外 , 还有经过特殊培养的动物来源的干细胞等 。所谓干细胞的内源性污染,着重强调的是细胞自身所携带传染性疾病以及遗传性疾病的问题。
二 外源性污染
1 外源性污染的来源
外源性污染 ,通常是指外源性微生物污染 ,包括细菌、支原体 、真菌和病毒污染等。细菌感染较为多见的是大肠杆菌 、金黄色葡萄球菌、假单胞菌属等 ;常见的支原体污染包括以下几种:人源支原体通常由实验人员带入 (如口腔支原体 、人支原体、唾液支原体);动物来源的支原体通常经牛血清带入 (发酵支原体 、精氨酸支原体 、莱氏支原体 );猪鼻支原体(分离自猪)可能经胰蛋白酶 (在分离 、消化细胞时使用)带入。
外源性污染可能的途径有:细胞分离和处理过程。细胞在操作和储存的过程中面临着严峻的细菌和支原体污染威胁 。病毒污染有可能是细胞实验中偶然带入病毒 ,如利用病毒建立细胞系或者利用病毒诱导编码目的蛋白基因的表达, 使用被病毒污染的生物制品如动物血清组分 、胰蛋白酶等,在操作过程被实验人员携带病毒污染;许多干细胞的长期培养需要动物 (如小鼠 )基质细胞作为饲养细胞来支持生长 ,导致一些已知或未知的动物源性病原体污染 。多年的体外细胞培养 、骨髓细胞移植及组织器官移植等经验告诉我们, 微生物污染处处存在。因此 ,在细胞实验中以及实验前后 ,对微生物污染进行严格的检测显得尤为重要。
2. 外源性污染的危害
与内源性污染相比 ,外源性污染具有污染途径多、防控更为复杂的特点 。所以, 是否能够在每个环节严格把关,防止外源性污染的发生,保证干细胞的质量 ,对于干细胞研究和临床治疗研究起着决定性作用 。如果外源性污染控制不力 ,除了加重病情 ,预期临床治疗失败以外 ,污染的病毒如果整合到受体的 DNA内 ,甚至可能导致肿瘤的意外发生。
三 外源性污染的防控措施
相对于内源性污染防控 ,外源性污染的防控更加重要，重在加强实验室的操作规范。
四．一种来自欧盟的干细胞实验室控制方案
干细胞研究中的安全问题技术性很强, 也许我们永远无法彻底消除其不同层面、不同来源的安全性隐患。从防控角度来讲，外源性的污染要比内源性的更加重要，那么有没有一种有效防控外源性污染的方法呢？一种来自欧盟的实验室方式，欧菲姆电源式过氧化氢空间干雾灭菌系统有效解决这一问题。
1. 设备原理
电源式干雾灭菌系统是使用电源带动（无须使用压缩空气），利用文丘里原理高速吸入空气，在喷头内给空气足够大的动能。让气体高速与消毒液碰撞产生直径小于5微米的干雾颗粒。让消毒液以干雾颗粒的形式弥散在需要灭菌的无菌洁净区，从而达到彻底灭菌效果，可替代熏蒸。原理非常简单，但是需要解决：瞬间提供空气足够高的动能让颗粒达到均匀的3－5微米、散热降噪、设备空间占用三大问题。而欧菲姆独有的硼钴合金自带润滑功能的器械喷头设计，将干雾设备的功效扩大化的同时，极大的降低了空间占用，解决了散热，降噪的问题。
2 干雾灭菌方案构成
诺福特效杀孢子剂 + 欧菲姆干雾灭菌设备
干雾灭菌方案可安全用于P2以上级别的：无菌实验室、微生物室环境消毒灭菌。
诺福特效杀孢子剂的特点：
A杀菌效力广谱高效：同时杀灭200多种微生物。30分钟对黑色枯草芽孢、嗜热脂肪芽孢杆菌均能稳定达到6个对单位杀灭率。
B欧盟进口，无味、无毒，对人体、环境安全。欧盟医疗食品安全认证。
C验证资料齐全：可提供杀菌效力验证；残留验证；材料兼容性验证三项验证的详细资料，可提供验证模版。
1. 欧菲姆干雾灭菌设备的特点
A100%法国原装进口，全球进的雾化技术。干雾微粒均匀达到3－5微米。完全不留死角。杀菌时间超短，2-3个小时可完成整个灭菌流程，保证实验室空间安全。
B体积小、重量轻（净重5.8KG），可方便使用大空间洁净区（多点布置），和小空间无菌室灭菌。电源连接，方便移动。
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结论：干细胞实验室，外源性的污染防控比内源性污染更复杂，一种来自欧盟的技术，能有效减少外源风险。 建议在风险评估研究和技术革新的基础上, 制定和完善我国干细胞和细胞研究生物安全管理的体系和法律法规 ,有效保证我国干细胞研究与应用的健康发展。