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， 也是實驗室生物安全中一級防護屏障中最基本的安全防護設(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識。2004 年，國家發(fā)布了國務(wù)院 424 號令《病原微生物實驗室過濾條例》和國家標(biāo)準(zhǔn)《實驗室—— 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驗室的主要安全設(shè)備，對保護實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。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），以及實驗室選擇生物安全柜的基本原則、安裝原則和要求、實驗室操作程序、日常維護要求等內(nèi)容。這些內(nèi)容是實際使用和操作生物安全柜時必須掌握的知識。

大多數(shù)實驗室工作人員對生物安全柜的性能、選擇、操作和維護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。其實兩者之間是有本質(zhì)區(qū)別的，生物安全柜是一種負壓的凈化工作臺，正確操作生物安全柜，能夠完全保護工作人員、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操作對象而不保護工作人員和實驗室環(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驗材料時， 用來保護操作者本人、 實驗室環(huán)境以及實驗材料，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工作環(huán)境。

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

根據(jù)生物安全防護水平的差異，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工作人員和環(huán)境而不保護樣品。其氣流原理和實驗室通風(fēng)櫥基本相同，不同之處在于排氣口安裝有 HEPA 過濾器，將外排氣流過濾進而防止微生物氣溶膠擴散造成污染。一級生物安全柜本身無風(fēng)機，依賴外接通風(fēng)管中的風(fēng)機帶動氣流，由于不能保護柜內(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。

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)機連接緊急供應(yīng)電源， 目的在斷電下仍可保持安全柜負壓， 以免危險氣體泄漏入實驗室。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驗。

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

根據(jù)生物安全柜的強制性行業(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)品才能真正保護操作人員、實驗室環(huán)境和操作樣本。

 

超凈工作臺

超凈工作臺（LAMINAR FLOW CABINET）（Clean Benches），為了保護實驗材料而設(shè)計的，通過風(fēng)機將空氣吸入預(yù)過濾器，經(jīng)由靜壓箱進入高效過濾器過濾，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樣品，不保護操作人員。

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)點是操作方便自如，比較舒適，工作效率高，預(yù)備時間短，開機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，則機器聲音很不正常，應(yīng)立即切斷電源仔細檢修，否則會燒毀電機。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，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）整個實驗過程中，實驗人員應(yīng)按照無菌操作規(guī)程操作。

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

（６）實驗人員應(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。