生物安全威胁防控手册

第1章 生物战剂：历史及现代相关性　001
1.1　生物战剂的历史001
1.2　生物战剂的定义003
1.3　生物武器的特征004
1.4　生物战剂的优缺点004
1.5　美国疾病控制与预防中心对生物战剂的分类005
1.6　生物战剂的现代相关性005
1.7　检测006
1.8　结论007
参考文献007 第2章 细菌类生物战剂　009
2.1　概述009
2.2　战剂012
2.3　作为毁灭性武器首选的生物战剂012
2.4　生物战剂012
2.5　细菌类生物战剂的独特性012
2.6　历史回顾013
2.7　细菌类生物战剂014
2.8　细菌类生物恐怖事件增多背后的原因016
2.9　识别生物攻击的迹象016
2.10　细菌类生物战剂检测技术017
2.11　细菌生物制剂的武器化对社会的影响018
2.12　结论018
参考文献018 第3章 作为生物战剂的毒素　022
3.1　概述022
3.2　石房蛤毒素023
3.3　细菌毒素类026
3.3.1　肉毒毒素026
3.3.2　葡萄球菌肠毒素027
3.4　真菌毒素028
3.4.1　单端孢霉烯毒素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　结论037
参考文献038
延伸阅读047 第4章 病毒类战剂（包括新型病毒感染的威胁） 　048
4.1　概述048
4.2　作为恐怖手段的生物战剂050
4.3　作为生物战剂的病毒051
4.4　历史观点051
4.5　病毒类生物战剂052
4.5.1　天花病毒053
4.5.2　流感病毒053
4.5.3　丝状病毒053
4.5.4　黄热病毒054
4.5.5　汉坦病毒054
4.5.6　尼帕病毒054
4.6　识别病毒攻击的迹象055
4.7　病毒类生物战剂检测技术055
4.8　病毒类生物恐怖的影响056
4.9　未来展望057
4.10　结论057
参考文献057
延伸阅读060 第5章 特定生物恐怖战剂的先进检测技术　061
5.1　概述061
5.2　生物检测技术062
5.3　免疫学检测063
5.3.1　免疫层析试验（ICT） 063
5.3.2　斑点渗滤试验063
5.4　分子检测064
5.4.1　聚合酶链式反应（PCR） 064
5.4.2　实时PCR （RT-PCR） 064
5.4.3　等温基因扩增分析065
5.5　第二代测序（NGS）技术066
5.6　生物检测066
5.7　气溶胶探测技术066
5.8　传感器技术067
5.8.1　基于DNA 芯片的传感器067
5.8.2　基于蛋白质芯片的传感器067
5.8.3　免疫传感器067
5.8.4　基于组织的生物传感器067
5.8.5　基于分子印迹的传感器068
5.8.6　纳米材料生物传感器068
5.9　仪器技术068
5.9.1　质谱分析法068
5.9.2　拉曼化学成像069
5.10　生物探测器069
5.11　商用生物探测器069
5.12　结论074
参考文献074 第6章 微流控技术在生物战剂检测中的应用　078
6.1　概述078
6.2　生物武器079
6.3　与生物恐怖有关的病原体079
6.4　计划和响应081
6.5　现有的生物恐怖检测系统081
6.5.1　免疫分析082
6.5.2　蛋白质组学方法082
6.5.3　核酸扩增和检测方法082
6.6　生物战剂监测083
6.7　民用生物防御083
6.8　军事生物防御083
6.9　微流控084
6.9.1　微流控类型085
6.9.2　连续流动式微流控087
6.9.3　数字微流控087
6.10　各种可用的平台088
6.10.1　基于核酸的病原体检测微流控系统090
6.10.2　基于细胞的病原体检测微流控系统091
6.10.3　基于抗体和抗原的病原体检测微流控系统091
6.10.4　基于蛋白质/酶的病原体检测微流控系统092
6.10.5　微流控与质谱法联用093
6.10.6　微流控与荧光光谱法的结合093
6.10.7　微流控与电化学的结合093
6.11　结论094
参考文献095
延伸阅读098 第7章 场外分析样本的采集、储存和运输　099
7.1　概述099
7.2　场外分析101
7.3　样本采集102
7.3.1　样本采集程序102
7.3.2　血液样本采集102
7.3.3　尿液样本采集103
7.3.4　组织样本采集103
7.3.5　唾液/口腔样本采集104
7.3.6　指甲和头发样本采集104
7.4　采样过程中应采取的预防措施104
7.5　临床样本采集的常规指南105
7.6　临床样本的包装106
7.7　样本存储106
7.7.1　储存系统的维护107
7.7.2　样本存储前须采取的预防措施108
7.8　收集样本的运输108
7.9　结论109
参考文献109 第8章 生物战相关疾病的医疗管理　112
8.1　概述112
8.2　细菌类生物战剂的治疗113
8.2.1　炭疽病114
8.2.2　鼠疫115
8.2.3　布鲁氏菌病115
8.2.4　霍乱116
8.2.5　类鼻疽病117
8.2.6　兔热病118
8.3　病毒类生物战剂的治疗119
8.3.1　天花119
8.3.2　克里米亚-刚果出血热120
8.3.3　埃博拉出血热121
8.3.4　委内瑞拉马脑炎122
8.4　毒素类生物战剂的治疗123
8.4.1　石房蛤毒素123
8.4.2　肉毒杆菌毒素123
8.4.3　蓖麻毒素124
8.5　结论124
参考文献125 第9章 生物战剂防护设备　129
9.1　概述129
9.2　生物战剂的分类及其症状130
9.3　接触途径和传播方式131
9.4　为什么需要防护？ 132
9.5　体表与呼吸系统防护原理132
9.6　个人防护133
9.6.1　呼吸系统防护133
9.6.2　体表防护134
9.7　集体防护137
9.7.1　独立庇护所137
9.7.2　综合庇护所137
9.8　防护水平138
9.9　BWA 防护服和面罩的性能要求138
9.10　通过疫苗和抗生素提供保护139
9.11　用于制造IPE 的材料140
9.12　可用于保护的*先进产品141
9.13　展望、前景和挑战141
参考文献142 第10章 环境采样与生物净化——*新进展、挑战及未来方向　146
10.1　概述146
10.2　环境采样147
10.3　基础设施净化149
10.4　挑战152
10.5　未来研究方向152
10.6　结论153
参考文献154 第11章 生物和毒剂战争公约：现状和展望　156
11.1　迫近的危险156
11.2　公约157
11.3　《禁止生物武器公约》及其审查、困境和现状158
11.3.1　缺乏共识158
11.3.2　缺乏普适性159
11.3.3　缺乏合规性和相关核查159
11.3.4　实验方面面临挑战159
11.4　公约的未来159
参考文献160 第12章 新一代人工合成生物战剂：检测、防护和净化方面的新威胁和挑战　162
12.1　潜在的生物武器和战剂162
12.2　新一代生物武器的出现165
12.2.1　二元生物武器165
12.2.2　设计特定基因165
12.2.3　设计特定疾病165
12.2.4　基于基因治疗的生物武器165
12.2.5　宿主交换疾病166
12.2.6　隐形病毒166
12.3　合成生物学辅助细菌克隆和噬菌体的全基因组合成166
12.3.1　噬菌体φX174 的合成167
12.3.2　重构法合成噬菌体T7 基因组168
12.3.3　使用*少的基因组合成生殖支原体和丝状支原体克隆168
12.4　合成生物学辅助天然或嵌合病毒的全基因组合成168
12.4.1　1918 年西班牙流感病毒的合成168
12.4.2　脊髓灰质炎病毒的合成169
12.4.3　人内源性逆转录病毒的合成169
12.4.4　HIVcpz 的合成170
12.5　病毒基因组的体外包装170
12.5.1　dsRNA 病毒基因组包装机制170
12.5.2　dsDNA 病毒基因组包装机制171
12.5.3　体外包装病毒基因组的实例171
12.6　生物战剂检测：方法和挑战172
12.6.1　微生物培养172
12.6.2　流式细胞术172
12.6.3　细胞脂肪酸的分析172
12.6.4　基于PCR 的检测173
12.6.5　免疫学法173
12.6.6　新一代测序173
12.6.7　生物传感器174
12.6.8　生物探测系统174
12.7　新一代生物制剂的防护：方法和挑战174
12.7.1　嵌合病毒或设计病毒作为研究疾病发病机制的候选病毒176
12.7.2　嵌合病毒作为重要候选疫苗177
12.8　净化程序：方法和挑战180
12.9　结论181
参考文献182 第13章 生物战剂的基因组信息及其在生物防御中的应用　190
13.1　概述190
13.2　BWA 的基因组信息191
13.2.1　细菌191
13.2.2　病毒193
13.2.3　毒素196
13.3　基因组信息在生物防御中的应用197
13.3.1　生物战剂疫苗的设计与研发197
13.3.2　了解生物战剂病原体的毒力和耐药机制197
13.3.3　生物战剂的环境监测197
13.3.4　潜在生物战剂的鉴定和表征197
13.3.5　针对生物战剂的新化学实体设计与开发198
13.3.6　对传染病过程的理解198
13.4　结论198
参考文献198
延伸阅读201 第14章 保护民众免遭生物恐怖影响的规划　202
14.1　概述202
14.2　提高警惕性202
14.3　对“生物防护”系统的需求203
14.4　生物恐怖的未来危险203
14.5　CRISPR/Cas 系统的使用204
14.6　生物监测的存在204
14.7　新型疫苗的研制204
14.8　潜在威胁205
14.9　挑战205
14.10　技术发展205
14.11　疫苗生产改进205
14.12　生物防御机制与学说206
参考文献206
延伸阅读207