生物安全威脅防控手冊

第1章  生物戰(zhàn)劑：歷史及現(xiàn)代相關性　001
1.1　生物戰(zhàn)劑的歷史001
1.2　生物戰(zhàn)劑的定義003
1.3　生物武器的特征004
1.4　生物戰(zhàn)劑的優(yōu)缺點004
1.5　美國疾病控制與預防中心對生物戰(zhàn)劑的分類005
1.6　生物戰(zhàn)劑的現(xiàn)代相關性005
1.7　檢測006
1.8　結論007
參考文獻007
第2章  細菌類生物戰(zhàn)劑　009
2.1　概述009
2.2　戰(zhàn)劑012
2.3　作為毀滅性武器首選的生物戰(zhàn)劑012
2.4　生物戰(zhàn)劑012
2.5　細菌類生物戰(zhàn)劑的獨特性012
2.6　歷史回顧013
2.7　細菌類生物戰(zhàn)劑014
2.8　細菌類生物恐怖事件增多背后的原因016
2.9　識別生物攻擊的跡象016
2.10　細菌類生物戰(zhàn)劑檢測技術017
2.11　細菌生物制劑的武器化對社會的影響018
2.12　結論018
參考文獻018
第3章  作為生物戰(zhàn)劑的毒素　022
3.1　概述022
3.2　石房蛤毒素023
3.3　細菌毒素類026
3.3.1　肉毒毒素026
3.3.2　葡萄球菌腸毒素027
3.4　真菌毒素028
3.4.1　單端孢霉烯毒素028
3.4.2　蛇形菌素030
3.5　芋螺毒素031
3.6　河豚毒素032
3.7　植物毒素034
3.7.1　相思子毒素034
3.7.2　蓖麻毒素035
3.8　結論037
參考文獻038
延伸閱讀047
第4章  病毒類戰(zhàn)劑（包括新型病毒感染的威脅） 　048
4.1　概述048
4.2　作為恐怖手段的生物戰(zhàn)劑050
4.3　作為生物戰(zhàn)劑的病毒051
4.4　歷史觀點051
4.5　病毒類生物戰(zhàn)劑052
4.5.1　天花病毒053
4.5.2　流感病毒053
4.5.3　絲狀病毒053
4.5.4　黃熱病毒054
4.5.5　漢坦病毒054
4.5.6　尼帕病毒054
4.6　識別病毒攻擊的跡象055
4.7　病毒類生物戰(zhàn)劑檢測技術055
4.8　病毒類生物恐怖的影響056
4.9　未來展望057
4.10　結論057
參考文獻057
延伸閱讀060
第5章  特定生物恐怖戰(zhàn)劑的先進檢測技術　061
5.1　概述061
5.2　生物檢測技術062
5.3　免疫學檢測063
5.3.1　免疫層析試驗（ICT） 063
5.3.2　斑點滲濾試驗063
5.4　分子檢測064
5.4.1　聚合酶鏈式反應（PCR） 064
5.4.2　實時PCR （RT-PCR） 064
5.4.3　等溫基因擴增分析065
5.5　第二代測序（NGS）技術066
5.6　生物檢測066
5.7　氣溶膠探測技術066
5.8　傳感器技術067
5.8.1　基于DNA 芯片的傳感器067
5.8.2　基于蛋白質(zhì)芯片的傳感器067
5.8.3　免疫傳感器067
5.8.4　基于組織的生物傳感器067
5.8.5　基于分子印跡的傳感器068
5.8.6　納米材料生物傳感器068
5.9　儀器技術068
5.9.1　質(zhì)譜分析法068
5.9.2　拉曼化學成像069
5.10　生物探測器069
5.11　商用生物探測器069
5.12　結論074
參考文獻074
第6章  微流控技術在生物戰(zhàn)劑檢測中的應用　078
6.1　概述078
6.2　生物武器079
6.3　與生物恐怖有關的病原體079
6.4　計劃和響應081
6.5　現(xiàn)有的生物恐怖檢測系統(tǒng)081
6.5.1　免疫分析082
6.5.2　蛋白質(zhì)組學方法082
6.5.3　核酸擴增和檢測方法082
6.6　生物戰(zhàn)劑監(jiān)測083
6.7　民用生物防御083
6.8　軍事生物防御083
6.9　微流控084
6.9.1　微流控類型085
6.9.2　連續(xù)流動式微流控087
6.9.3　數(shù)字微流控087
6.10　各種可用的平臺088
6.10.1　基于核酸的病原體檢測微流控系統(tǒng)090
6.10.2　基于細胞的病原體檢測微流控系統(tǒng)091
6.10.3　基于抗體和抗原的病原體檢測微流控系統(tǒng)091
6.10.4　基于蛋白質(zhì)/酶的病原體檢測微流控系統(tǒng)092
6.10.5　微流控與質(zhì)譜法聯(lián)用093
6.10.6　微流控與熒光光譜法的結合093
6.10.7　微流控與電化學的結合093
6.11　結論094
參考文獻095
延伸閱讀098
第7章  場外分析樣本的采集、儲存和運輸　099
7.1　概述099
7.2　場外分析101
7.3　樣本采集102
7.3.1　樣本采集程序102
7.3.2　血液樣本采集102
7.3.3　尿液樣本采集103
7.3.4　組織樣本采集103
7.3.5　唾液/口腔樣本采集104
7.3.6　指甲和頭發(fā)樣本采集104
7.4　采樣過程中應采取的預防措施104
7.5　臨床樣本采集的常規(guī)指南105
7.6　臨床樣本的包裝106
7.7　樣本存儲106
7.7.1　儲存系統(tǒng)的維護107
7.7.2　樣本存儲前須采取的預防措施108
7.8　收集樣本的運輸108
7.9　結論109
參考文獻109
第8章  生物戰(zhàn)相關疾病的醫(yī)療管理　112
8.1　概述112
8.2　細菌類生物戰(zhàn)劑的治療113
8.2.1　炭疽病114
8.2.2　鼠疫115
8.2.3　布魯氏菌病115
8.2.4　霍亂116
8.2.5　類鼻疽病117
8.2.6　兔熱病118
8.3　病毒類生物戰(zhàn)劑的治療119
8.3.1　天花119
8.3.2　克里米亞-剛果出血熱120
8.3.3　埃博拉出血熱121
8.3.4　委內(nèi)瑞拉馬腦炎122
8.4　毒素類生物戰(zhàn)劑的治療123
8.4.1　石房蛤毒素123
8.4.2　肉毒桿菌毒素123
8.4.3　蓖麻毒素124
8.5　結論124
參考文獻125
第9章  生物戰(zhàn)劑防護設備　129
9.1　概述129
9.2　生物戰(zhàn)劑的分類及其癥狀130
9.3　接觸途徑和傳播方式131
9.4　為什么需要防護？ 132
9.5　體表與呼吸系統(tǒng)防護原理132
9.6　個人防護133
9.6.1　呼吸系統(tǒng)防護133
9.6.2　體表防護134
9.7　集體防護137
9.7.1　獨立庇護所137
9.7.2　綜合庇護所137
9.8　防護水平138
9.9　BWA 防護服和面罩的性能要求138
9.10　通過疫苗和抗生素提供保護139
9.11　用于制造IPE 的材料140
9.12　可用于保護的最先進產(chǎn)品141
9.13　展望、前景和挑戰(zhàn)141
參考文獻142
第10章  環(huán)境采樣與生物凈化——最新進展、挑戰(zhàn)及未來方向　146
10.1　概述146
10.2　環(huán)境采樣147
10.3　基礎設施凈化149
10.4　挑戰(zhàn)152
10.5　未來研究方向152
10.6　結論153
參考文獻154
第11章  生物和毒劑戰(zhàn)爭公約：現(xiàn)狀和展望　156
11.1　迫近的危險156
11.2　公約157
11.3　《禁止生物武器公約》及其審查、困境和現(xiàn)狀158
11.3.1　缺乏共識158
11.3.2　缺乏普適性159
11.3.3　缺乏合規(guī)性和相關核查159
11.3.4　實驗方面面臨挑戰(zhàn)159
11.4　公約的未來159
參考文獻160
第12章  新一代人工合成生物戰(zhàn)劑：檢測、防護和凈化方面的新威脅和挑戰(zhàn)　162
12.1　潛在的生物武器和戰(zhàn)劑162
12.2　新一代生物武器的出現(xiàn)165
12.2.1　二元生物武器165
12.2.2　設計特定基因165
12.2.3　設計特定疾病165
12.2.4　基于基因治療的生物武器165
12.2.5　宿主交換疾病166
12.2.6　隱形病毒166
12.3　合成生物學輔助細菌克隆和噬菌體的全基因組合成166
12.3.1　噬菌體φX174 的合成167
12.3.2　重構法合成噬菌體T7 基因組168
12.3.3　使用最少的基因組合成生殖支原體和絲狀支原體克隆168
12.4　合成生物學輔助天然或嵌合病毒的全基因組合成168
12.4.1　1918 年西班牙流感病毒的合成168
12.4.2　脊髓灰質(zhì)炎病毒的合成169
12.4.3　人內(nèi)源性逆轉錄病毒的合成169
12.4.4　HIVcpz 的合成170
12.5　病毒基因組的體外包裝170
12.5.1　dsRNA 病毒基因組包裝機制170
12.5.2　dsDNA 病毒基因組包裝機制171
12.5.3　體外包裝病毒基因組的實例171
12.6　生物戰(zhàn)劑檢測：方法和挑戰(zhàn)172
12.6.1　微生物培養(yǎng)172
12.6.2　流式細胞術172
12.6.3　細胞脂肪酸的分析172
12.6.4　基于PCR 的檢測173
12.6.5　免疫學法173
12.6.6　新一代測序173
12.6.7　生物傳感器174
12.6.8　生物探測系統(tǒng)174
12.7　新一代生物制劑的防護：方法和挑戰(zhàn)174
12.7.1　嵌合病毒或設計病毒作為研究疾病發(fā)病機制的候選病毒176
12.7.2　嵌合病毒作為重要候選疫苗177
12.8　凈化程序：方法和挑戰(zhàn)180
12.9　結論181
參考文獻182
第13章  生物戰(zhàn)劑的基因組信息及其在生物防御中的應用　190
13.1　概述190
13.2　BWA 的基因組信息191
13.2.1　細菌191
13.2.2　病毒193
13.2.3　毒素196
13.3　基因組信息在生物防御中的應用197
13.3.1　生物戰(zhàn)劑疫苗的設計與研發(fā)197
13.3.2　了解生物戰(zhàn)劑病原體的毒力和耐藥機制197
13.3.3　生物戰(zhàn)劑的環(huán)境監(jiān)測197
13.3.4　潛在生物戰(zhàn)劑的鑒定和表征197
13.3.5　針對生物戰(zhàn)劑的新化學實體設計與開發(fā)198
13.3.6　對傳染病過程的理解198
13.4　結論198
參考文獻198
延伸閱讀201
第14章  保護民眾免遭生物恐怖影響的規(guī)劃　202
14.1　概述202
14.2　提高警惕性202
14.3　對“生物防護”系統(tǒng)的需求203
14.4　生物恐怖的未來危險203
14.5　CRISPR/Cas 系統(tǒng)的使用204
14.6　生物監(jiān)測的存在204
14.7　新型疫苗的研制204
14.8　潛在威脅205
14.9　挑戰(zhàn)205
14.10　技術發(fā)展205
14.11　疫苗生產(chǎn)改進205
14.12　生物防御機制與學說206
參考文獻206
延伸閱讀207