生物安全柜

生物安全柜是一種在微生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、基因重組、動物實(shí)驗、生物制品等領(lǐng)域的科研、教學(xué)、臨床檢驗和生產(chǎn)中廣泛使用的安全設(shè)備， 也是實(shí)驗室生物安全中一級防護(hù)屏障中最基本的安全防護(hù)設(shè)備。

在2003 年 SARS 暴發(fā)流行和高致病性禽流感發(fā)生后，特別是 2003 ～ 2004 年三起實(shí)驗室SARS 感染事故的發(fā)生，使政府、廣大科研工作人員對生物危害有了較為深刻的認(rèn)識。2004 年，國家發(fā)布了國務(wù)院 424 號令《病原微生物實(shí)驗室過濾條例》和國家標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)驗室—— 生物安全通用要求》 GB19489 —2004，明確指出生物安全柜作為一種微生物實(shí)驗室的主要安全設(shè)備，對保護(hù)實(shí)驗室工作人員是必不可少的。規(guī)范化、 標(biāo)準(zhǔn)化地使用生物安全柜，能對人員、環(huán)境、受試樣品提供保護(hù)。已經(jīng)研制的生物安全柜分為三類：Ⅰ級柜、Ⅱ級柜和Ⅲ級柜，它們能滿足各方面的實(shí)驗和臨床需要。

生物安全柜的功能、用途、結(jié)構(gòu)、排氣系統(tǒng)和/或供氣系統(tǒng)（高效粒子空氣濾器），以及實(shí)驗室選擇生物安全柜的基本原則、安裝原則和要求、實(shí)驗室操作程序、日常維護(hù)要求等內(nèi)容。這些內(nèi)容是實(shí)際使用和操作生物安全柜時必須掌握的知識。

大多數(shù)實(shí)驗室工作人員對生物安全柜的性能、選擇、操作和維護(hù)等方面的知識非常缺乏，常常混淆生物安全柜與超凈工作臺這兩種設(shè)備。其實(shí)兩者之間是有本質(zhì)區(qū)別的，生物安全柜是一種負(fù)壓的凈化工作臺，正確操作生物安全柜，能夠完全保護(hù)工作人員、受試樣品并防止交叉污染的發(fā)生；而超凈工作臺只是保護(hù)操作對象而不保護(hù)工作人員和實(shí)驗室環(huán)境的潔凈工作臺。因此，在微生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的科研、教學(xué)、臨床檢驗和生產(chǎn)中，應(yīng)該選擇和使用生物安全柜，而不能夠選擇和使用超凈工作臺。

生物安全柜設(shè)計、生產(chǎn)和檢測驗證中使用的各種術(shù)語和定義、 分類、設(shè)計、結(jié)構(gòu)和性能的基本要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、標(biāo)簽和說明書、包裝、運(yùn)輸和貯存的要求、檢測驗證方法、檢測儀器的選擇和校準(zhǔn)、產(chǎn)品出廠檢驗要求、現(xiàn)場檢驗要求等。

生物安全柜的選擇生物安全柜（ Biological safety cabinets,BSCs ）是為操作原代培養(yǎng)物、菌毒株以及診斷性標(biāo)本等具有感染性的實(shí)驗材料時， 用來保護(hù)操作者本人、 實(shí)驗室環(huán)境以及實(shí)驗材料，使其避免暴露于上述操作過程中可能產(chǎn)生的感染性氣溶膠和濺出物而設(shè)計的。

WHO 《實(shí)驗室生物安全手冊》提出，生物安全柜可以有效減少由于氣溶膠暴露所造成的實(shí)驗室感染以及培養(yǎng)物交叉污染。生物安全柜同時也能保護(hù)工作環(huán)境。

事實(shí)上， 生物安全柜更側(cè)重于保護(hù)操作人員和環(huán)境， 防止操作的病原微生物擴(kuò)散造成人員傷害和環(huán)境污染。

根據(jù)生物安全防護(hù)水平的差異，生物安全柜可分為一級、二級和三級三種類型。一級生物安全柜可保護(hù)工作人員和環(huán)境而不保護(hù)樣品。其氣流原理和實(shí)驗室通風(fēng)櫥基本相同，不同之處在于排氣口安裝有 HEPA 過濾器，將外排氣流過濾進(jìn)而防止微生物氣溶膠擴(kuò)散造成污染。一級生物安全柜本身無風(fēng)機(jī)，依賴外接通風(fēng)管中的風(fēng)機(jī)帶動氣流，由于不能保護(hù)柜內(nèi)產(chǎn)品，目前已較少使用。

二級生物安全柜是目前應(yīng)用最為廣泛的柜型。按照《中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0569-2005 生物安全柜》中的規(guī)定，二級生物安全柜依照入口氣流風(fēng)速、排氣方式和循環(huán)方式可分為 4個級別：A1 型，A2 型，B1 型 和 B2 型。所有的二級生物安全柜都可提供工作人員、環(huán)境和產(chǎn)品的保護(hù)。

A1 型安全柜前窗氣流速度最小量或測量平均值應(yīng)至少為 0.38m/s。無內(nèi)部循環(huán)氣流，100%的氣體通過排氣口過濾排出。

A2 型安全柜前窗氣流速度最小量或測量平均值應(yīng)至少為 0.5m/s。70%氣體通過 HEPA 過 濾器再循環(huán)至工作區(qū)， 30%的氣體通過排氣口過濾排出。

二級 B 型生物安全柜均為連接排氣系統(tǒng)的安全柜。連接安全柜排氣導(dǎo)管的風(fēng)機(jī)連接緊急供應(yīng)電源， 目的在斷電下仍可保持安全柜負(fù)壓， 以免危險氣體泄漏入實(shí)驗室。其前窗氣流速度最小量或測量平均值應(yīng)至少為 0.5m/s(100fpm) 。

B1 型 70%氣體通過排氣口 HEPA 過濾器排除， 30%的氣體通過供氣口 HEPA 過濾器再循環(huán)至工作區(qū)。

B2 型為 100% 全排型安全柜，無內(nèi)部循環(huán)氣流，可同時提供生物性和化學(xué)性的安全控制，可以操作揮發(fā)性化學(xué)品和揮發(fā)性核放射物作為添加劑的微生物實(shí)驗。

三級生物安全柜是為生物安全防護(hù)等級為 4 級實(shí)驗室而設(shè)計的，柜體完全氣密，工作人員通過連接在柜體的手套進(jìn)行操作，俗稱手套箱 (Golve box) ，試驗品通過雙門的傳遞箱進(jìn)出安全柜以確保不受污染，適用于高風(fēng)險的生物試驗，如進(jìn)行 SARS、埃博拉病毒相關(guān)實(shí)驗等。

根據(jù)生物安全柜的強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YY0569-2005 生物安全柜》規(guī)定，只有獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的三類醫(yī)療器械注冊證的產(chǎn)品才能真正保護(hù)操作人員、實(shí)驗室環(huán)境和操作樣本。

 

超凈工作臺

超凈工作臺（LAMINAR FLOW CABINET）（Clean Benches），為了保護(hù)實(shí)驗材料而設(shè)計的，通過風(fēng)機(jī)將空氣吸入預(yù)過濾器，經(jīng)由靜壓箱進(jìn)入高效過濾器過濾，將過濾后的空氣以垂直或水平氣流的狀態(tài)送出，使操作區(qū)域達(dá)到百級潔凈度，保證生產(chǎn)對環(huán)境潔凈度的要求。

超凈工作臺只能保護(hù)樣品，不保護(hù)操作人員。

從潔凈級別看，生物安全柜也比超凈工作臺高級。

超凈臺的優(yōu)點(diǎn)是操作方便自如，比較舒適，工作效率高，預(yù)備時間短，開機(jī)10分鐘以上即可操作，基本上可隨時使用。在工廠化生產(chǎn)中，接種工作量很大，需要經(jīng)常長久地工作時，超凈臺是很理想的設(shè)備。

超凈臺由三相電機(jī)作鼓風(fēng)動力，功率１４５～２６０Ｗ左右，將空氣通過由特制的微孔泡沫塑料片層疊合組成的“超級濾清器”后吹送出來，形成連續(xù)不斷的無塵無菌的超凈空氣層流，即所謂“高效的特殊空氣”，它除去了大于０．３ μｍ的塵埃、真菌和細(xì)菌孢子等等。超凈空氣的流速為２４～３０ｍ／ｍｉｎ，這已足夠防止附近空氣可能襲擾而引起的污染，這樣的流速也不會妨礙采用酒精燈、本生燈（Bunsen Burner）或電子火焰滅菌器對器械等的灼燒消毒。

工作人員就在這樣的無菌條件下操作，保證無菌材料在轉(zhuǎn)移接種過程中不受污染。但是萬一操作中途遇到停電，暴露在未過濾空氣中的材料便難以避免污染。這時應(yīng)迅速結(jié)束工作，并在瓶上作出記號，內(nèi)中的材料如處于增殖階段，則以后不再用作增殖而轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)。如為一般性生產(chǎn)材料，因其極其豐富也可棄去。如處于生根過程，則可留待以后種植用。

超凈臺電源多采用三相四線制， 其中有一零線，連通機(jī)器外殼，應(yīng)接牢在地線上， 另外三線都是相線， 工作電壓是３８０Ｖ。三線接入電路中有一定的順序， 如線頭接錯了，風(fēng)機(jī)會反轉(zhuǎn)，這時聲音正常或稍不正常，超凈臺正面無風(fēng) 可用酒精燈火焰觀察動靜，不宜久試 ，應(yīng)及時切斷電源，只要將其中任何兩相的線頭交換一下位置再接上，就可解決。

三相線如只接入兩相， 或三相中有一相接觸不良，則機(jī)器聲音很不正常，應(yīng)立即切斷電源仔細(xì)檢修，否則會燒毀電機(jī)。這些常識應(yīng)在開始使用超凈臺時就向工作人員講解清楚，免除不應(yīng)造成的事故與損失。

超凈臺進(jìn)風(fēng)口在背面或正面的下方，金屬網(wǎng)罩內(nèi)有一普通泡沫塑料片或無紡布，用以阻攔大顆粒塵埃，應(yīng)常檢查、拆洗，如發(fā)現(xiàn)泡沫塑料老化，要及時更換。除進(jìn)風(fēng)口以外，如有漏氣孔隙，應(yīng)當(dāng)堵嚴(yán)，如貼膠布，塞棉花，貼膠水紙等。工作臺正面的金屬網(wǎng)罩內(nèi)是超級濾清器， 超級濾清器也可更換，如因使用年久，塵粒堵塞，風(fēng)速減小，不能保證無菌操作時，則可換上新的。

超凈臺使用壽命的長短與空氣的潔凈程度有關(guān)。在溫帶地區(qū)超凈臺可在一般實(shí)驗室使用，然而在熱帶或亞熱帶地區(qū)，由于大氣中含有高量的花粉，或多粉塵的地區(qū)，超凈臺則宜放在較好的有雙道門的室內(nèi)使用。任何情況下都不應(yīng)將超凈臺的進(jìn)風(fēng)罩對著開敞的門或窗，以免影響濾清器的使用壽命。

無菌室應(yīng)定期用７０％酒精或０．５％苯酚噴霧降塵和消毒，用２％新潔爾滅抹拭臺面和用具７０％酒精也可，用福爾馬林４０％甲醛 加少量高錳酸鉀定期密閉熏蒸，配合紫 外線滅菌燈 每次開啟１５分鐘以上等等消毒滅菌手段，以使無菌室經(jīng)常保持高度的無菌狀態(tài)。接種箱內(nèi)部也應(yīng)裝有紫外線燈，使用前開燈１５分鐘以上照射滅菌，但凡是照射不到之處仍是有菌的。

在紫外線燈開啟時間較長時， 可激發(fā)空氣中的氧分子締合成臭氧分子，這種氣體成分有很強(qiáng)的殺菌作用，可以對紫外線沒有直接照到的角落產(chǎn)生滅菌效果。 由于臭氧有礙健康，在進(jìn)入操作之前應(yīng)先關(guān)掉紫外線燈，關(guān)后十多分鐘即可入內(nèi)。

在超凈工作臺上亦可吊裝紫外線燈，但應(yīng)裝在照明燈罩之外，并錯開照明燈平行排列，這樣在工作時不妨礙照明。若將紫外線燈裝入照明燈罩 玻璃板 里面，這是毫無用處的，因為 紫外線不能穿透玻璃，它的燈管是石英玻璃，而不是硅酸鹽玻璃制成的。

接種室內(nèi)力求簡潔， 凡與本室工作無直接關(guān)系的物品一律不能放入，以利保持無菌狀態(tài)。 接種室內(nèi)的空氣與外界空氣應(yīng)絕對隔絕，預(yù)留的通氣孔道應(yīng)盡量密閉。通氣孔道可設(shè)上下氣窗，氣窗面積宜稍大，需覆上４層紗布作簡單濾塵。在一天工作之后，可開窗充分換氣，然后再予以密閉。總之，既要清潔無塵無菌，又要空氣新鮮，適宜工作。覆在通氣窗上的紗布應(yīng)經(jīng)常換洗。但是上述種種措施只是理想的設(shè)計方案，往往不易全面做到，其實(shí)只要嚴(yán)格無菌操作手續(xù)，在門窗敞開的室內(nèi)，有超凈臺的保護(hù)，接種的污染率仍可控制在生產(chǎn)上可以容忍的水平。

超凈工作臺的使用管理

（１） 每次使用超凈工作臺時， 實(shí)驗人員應(yīng)先開啟超凈工作臺上的紫外燈， 紫外照射２０分鐘后使用。

（２） 開啟超凈工作臺工作電源，關(guān)閉紫外燈，并用７５％的酒精或０．５％過氧乙酸噴灑擦拭消毒工作臺面。

（３）整個實(shí)驗過程中，實(shí)驗人員應(yīng)按照無菌操作規(guī)程操作。

（４）實(shí)驗結(jié)束后， 用消毒液擦拭工作臺面， 關(guān)閉工作電源， 重新開啟紫外燈照射１５分鐘。

（５）如遇機(jī)組發(fā)生故障，應(yīng)立即通知動物實(shí)驗室，由專業(yè)人員檢修合格后繼續(xù)使用。

（６）實(shí)驗人員應(yīng)注意保持室內(nèi)整潔。

（７）超凈工作臺的濾材每２年更換一次，并作好更換記錄。