Ⅱ級(jí)生物安全柜的物理及生物檢測(cè)
時(shí)間：2018-09-10 08:56:00 來(lái)源： 作者：admin
生物安全柜是一種負(fù)壓箱式結(jié)構(gòu)的安全設(shè)備， 用來(lái)保護(hù)操作本人、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，避免操作原始 培養(yǎng)物、菌毒株以及診斷標(biāo)本等具有傳染性的實(shí)驗(yàn) 材料時(shí)可能產(chǎn)生的傳染性氣溶膠和濺出物[1,2]。
二 級(jí)生物安全柜是目前應(yīng)用廣泛的柜型[3]。按照 NSF49 中的規(guī)定，二級(jí)生物安全柜內(nèi)的氣流在前操 作臺(tái)擋板處被下吹的氣流屏蔽阻斷，保證了生物安 全柜外環(huán)境及人員的安全[4,5]。 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、排風(fēng)比例及保護(hù)對(duì)象和程度 的不同，生物安全柜分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ級(jí)。Ⅰ級(jí)生 物安全柜僅保護(hù)人員和環(huán)境，不保護(hù)樣品; Ⅱ級(jí)生 物安全柜不僅能提供人員保護(hù)，而且能保護(hù)工作臺(tái) 面的物品以及環(huán)境不受其污染。
Ⅱ級(jí)生物安全柜又 可以分為A 型和 B 型，A 型包括Ⅱ級(jí) A1 型和Ⅱ級(jí) A2 型，B 型包括Ⅱ級(jí) B1 型和Ⅱ級(jí) B2 型; Ⅲ級(jí)生物安全柜是一種完全封閉的、徹底不泄漏的通風(fēng)安全 柜，通過(guò)連著的橡膠手套來(lái)進(jìn)行安全柜內(nèi)的操作， 俗稱手套箱(Gloves box)，試驗(yàn)品通過(guò)雙門(mén)的傳遞 箱進(jìn)出安全柜以確保不受污染，適用于高風(fēng)險(xiǎn)的生 物試驗(yàn)[6,7]。
目前通用的生物安全柜是美 國(guó)的 NSF/ANSI 49 和歐盟的 EN12469，這兩種標(biāo) 準(zhǔn)對(duì)安全柜性能分級(jí)、安全性能檢測(cè)都有詳細(xì)的說(shuō) 明和要求。我國(guó)分別在國(guó)標(biāo) GB19489-2004 及 GB50346-2004中規(guī)定了二級(jí)生物安全柜的物理技術(shù) 指標(biāo)及檢測(cè)方法。生物安全柜標(biāo)準(zhǔn)的制定及認(rèn)證對(duì) 規(guī)范安全柜市場(chǎng)及保護(hù)環(huán)境與研究人員起到了重要 的作用。 隨著生物安全實(shí)驗(yàn)室的建立及生物安全實(shí)驗(yàn)的 廣泛開(kāi)展，我國(guó)出現(xiàn)了為數(shù)眾多的生物安全柜生產(chǎn) 廠家。生物安全柜污染控制性能是指安全柜確保所 有的危險(xiǎn)顆粒不從操作窗口逃逸出去的能力。一臺(tái) 生物安全柜也許可以通過(guò)所有的氣流等物理測(cè)試， 但不一定能通過(guò)污染控制性能測(cè)試。為了準(zhǔn)確檢驗(yàn) 我國(guó)制作的生物安全柜的技術(shù)指標(biāo)，全面對(duì)生物安 全柜進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，我中心環(huán)境檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室與比賽 福公司聯(lián)合對(duì)國(guó)產(chǎn)Ⅱ級(jí)生物安全柜樣品進(jìn)行了物理 及生物指標(biāo)檢測(cè)與安全評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)[8~10]。
1 材料
1.1 樣品 樣品制造商: 北京某生物安全柜制造廠。樣品 名稱: BSC-1100型 CLASSII A2﹑ BSC-1360型 CLASSII A2 型生物安全柜。
1.2 檢測(cè)依據(jù) 物理指標(biāo): GB50346-2004生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑 技術(shù)規(guī)范、GB 14925-2001實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施; 生 物學(xué)指標(biāo): GB19489-2004實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要 求、NSF /ANSI492 2002。 1.2.1 物理指標(biāo) a. 噪聲; b. 照度; c. 生物安全柜垂 直氣流風(fēng)速; d. 生物安全柜工作窗口氣流風(fēng)速; e. 工 作窗口風(fēng)向。 1.2.2 生物指標(biāo) a. 保護(hù)人員的生物安全檢測(cè); b. 保 護(hù)樣品的生物安全檢測(cè); c. 防交叉污染的生物安全 檢測(cè); d. 高效過(guò)濾器對(duì)環(huán)境保護(hù)的生物安全檢測(cè)。 1.3 檢測(cè)儀器 ST-85照度計(jì)(師大光電); HS5633數(shù)字聲級(jí)計(jì) (北京檢測(cè)儀器廠); TSM-1A電風(fēng)速計(jì)(北京檢測(cè)儀器 廠);輕質(zhì)絲線。氣溶膠發(fā)生器(WesTech Engineering, Inc); 氣溶膠采樣器(WesTech Engineering, Inc); 指示菌。
2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 生物安全柜物理檢測(cè)項(xiàng)目與方法
按照“GB50346-2004生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技 術(shù)規(guī)范”進(jìn)行物理指標(biāo)檢測(cè)[8]。 2.2 生物安全柜生物檢測(cè)方法 2.2.1 氣溶膠發(fā)生器 (1) 全玻璃直角噴霧器, 噴霧 壓力18 kg/cm2, 噴霧空氣流量15 L/min, 噴出量15～ 110 ml/min。 (2) TK2 同心圓發(fā)生器, 噴霧壓力 110 kg/cm2，噴霧空氣流量 10 L/min，噴出量 15 ml/min。 2.2.2 氣溶膠采樣器 (1) 全玻璃液體沖擊采樣器 (AGI2102111), 采樣空氣流量7 L/min, 采樣10 min。 (2) JWL 21 型空氣微生物采樣器, 采樣空氣流量 25 L/min, 采樣10 min。 (3)A1S 生物粒子采樣器, 采 樣空氣流量2813 L/min, 采樣時(shí)間30 min。 2.2.3 指示菌 粘質(zhì)沙雷氏菌。挑取單菌落于營(yíng)養(yǎng) 肉湯中，37℃，160 r/min,12 h，磷酸鹽緩沖液 稀釋后測(cè)定濃度。采集置37 ℃溫箱中培養(yǎng)24 h后 計(jì)數(shù)平皿的紅色沙雷氏菌落數(shù)。
3 結(jié)果
物理、生物檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1 、2 。
4 討論
生物安全柜是生物實(shí)驗(yàn)工作的第一道安全防護(hù) 屏障, 也是很關(guān)鍵的安全防護(hù)屏障[11]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 明, BSC-1100 CLASSII A2及BSC-1360 CLASSII A2 型生物安全柜的物理指標(biāo)與生物指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì) 要求，能保障實(shí)驗(yàn)工作人員的安全和防止對(duì)外環(huán)境 大氣的污染。
4.1 生物安全柜現(xiàn)場(chǎng)安裝與檢測(cè) 生物安全柜過(guò)濾器的無(wú)損傷及整個(gè)柜體的密封 性是確保不發(fā)生泄漏的重要因素。因此安全柜生產(chǎn) 商應(yīng)該對(duì)過(guò)濾器在安裝前及安裝后進(jìn)行測(cè)試，以確 保過(guò)濾器是無(wú)泄露的。因?yàn)檫^(guò)濾器是非常脆弱的材 料(甚至落地或輕微碰撞就會(huì)損壞)，所以，在運(yùn)輸 和裝卸的過(guò)程中保證過(guò)濾器材不受損壞是非常重要 的。同樣的原因，過(guò)濾器應(yīng)該在生物安全柜所安 置的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試[12]。
4.2 生物安全柜的風(fēng)量平衡 二級(jí)生物安全柜都設(shè)置能打開(kāi)的工作窗口， 便于柜內(nèi)操作但也帶來(lái)污染的可能。實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)自 生物安全柜工作窗口下端的進(jìn)風(fēng)格柵進(jìn)入，經(jīng)高效 過(guò)濾自上垂直吹入柜內(nèi)(≥0.25 m/s)。安全柜依靠 工作窗口處較強(qiáng)的進(jìn)風(fēng)(≥0.5 m/s)將柜內(nèi)的污染氣 流屏蔽在柜內(nèi)。如果生物安全柜的風(fēng)量平衡不好， 就無(wú)法避免外界物質(zhì)進(jìn)入柜內(nèi)污染樣品或柜內(nèi)污染 物質(zhì)的溢出感染操作者及污染環(huán)境。所以，二級(jí) 生物安全柜若與外風(fēng)道連接，工作窗口的風(fēng)流、 風(fēng)量與垂直平衡問(wèn)題極為關(guān)鍵。
4.3 生物安全柜的標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證 安全柜不僅要從設(shè)計(jì)上注意操作的安全需求，也許要進(jìn)行許多物理檢測(cè)，以確保安全柜能滿足安 全需求。這些測(cè)試應(yīng)該由廠家在安全柜組裝完畢后 就進(jìn)行。
許多廠家都聲稱他們的產(chǎn)品在工廠就進(jìn)行 了依據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。但是，安全柜的物理測(cè)試 是一門(mén)精密學(xué)科，橫跨了很多領(lǐng)域(氣溶膠的 產(chǎn)生、光強(qiáng)測(cè)定、氣流流速測(cè)定、定向流驗(yàn)證、 污染控制性能測(cè)試等等)，因此，一個(gè)廠家很難保 證這些測(cè)試是安全和準(zhǔn)確的，除非其測(cè)試設(shè)備和能 力經(jīng)過(guò)了單獨(dú)的認(rèn)證。另外，目前主要由 EN12469 (歐洲生物安全柜統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))、NSF49 (美國(guó)生物安 全柜標(biāo)準(zhǔn)-二級(jí)生物安全柜)、AS2252.2 (澳洲生物 安全柜標(biāo)準(zhǔn)-二級(jí)生物安全柜)、JIS K3800 (日本 生物安全柜標(biāo)準(zhǔn)) 等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是 ISO9001 質(zhì)量認(rèn)證并不等于能對(duì)安全柜進(jìn)行以上安全柜標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)。
目前國(guó)內(nèi)有兩個(gè)安全柜標(biāo)準(zhǔn)，分別是國(guó)家食 品藥品監(jiān)督局(SFDA)制定的YY0569-2005(2005年7 月 18日頒布，2006年6月1日實(shí)施)以及建設(shè)部頒 布的 JG170-2005(2005 年 3 月 25 日頒布，2005 年 6 月 1 日實(shí)施)。
