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Ⅱ级生物安全柜的物理及生物检测

时间:2018-09-10 16:56 来源:苏州净化 作者:苏州净化

  生物安全柜是一种负压箱式结构的安全设备, 用来保护操作本人、实验室环境,避免操作原始 培养物、菌毒株以及诊断标本等具有传染性的实验 材料时可能产生的传染性气溶胶和溅出物[1,2]。

  二 级生物安全柜是目前应用广泛的柜型[3]。按照 NSF49 中的规定,二级生物安全柜内的气流在前操 作台挡板处被下吹的气流屏蔽阻断,保证了生物安 全柜外环境及人员的安全[4,5]。 根据结构设计、排风比例及保护对象和程度 的不同,生物安全柜分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级。Ⅰ级生 物安全柜仅保护人员和环境,不保护样品; Ⅱ级生 物安全柜不仅能提供人员保护,而且能保护工作台 面的物品以及环境不受其污染。

  Ⅱ级生物安全柜又 可以分为A 型和 B 型,A 型包括Ⅱ级 A1 型和Ⅱ级 A2 型,B 型包括Ⅱ级 B1 型和Ⅱ级 B2 型; Ⅲ级生物安全柜是一种完全封闭的、彻底不泄漏的通风安全 柜,通过连着的橡胶手套来进行安全柜内的操作, 俗称手套箱(Gloves box),试验品通过双门的传递 箱进出安全柜以确保不受污染,适用于高风险的生 物试验[6,7]。



Ⅱ级生物安全柜的物理及生物检测
 

  目前通用的生物安全柜是美 国的 NSF/ANSI 49 和欧盟的 EN12469,这两种标 准对安全柜性能分级、安全性能检测都有详细的说 明和要求。我国分别在国标 GB19489-2004 及 GB50346-2004中规定了二级生物安全柜的物理技术 指标及检测方法。生物安全柜标准的制定及认证对 规范安全柜市场及保护环境与研究人员起到了重要 的作用。 随着生物安全实验室的建立及生物安全实验的 广泛开展,我国出现了为数众多的生物安全柜生产 厂家。生物安全柜污染控制性能是指安全柜确保所 有的危险颗粒不从操作窗口逃逸出去的能力。一台 生物安全柜也许可以通过所有的气流等物理测试, 但不一定能通过污染控制性能测试。为了准确检验 我国制作的生物安全柜的技术指标,全面对生物安 全柜进行安全评价,我中心环境检测实验室与比赛 福公司联合对国产Ⅱ级生物安全柜样品进行了物理 及生物指标检测与安全评价实验[8~10]。

  1 材料

  1.1 样品 样品制造商: 北京某生物安全柜制造厂。样品 名称: BSC-1100型 CLASSII A2﹑ BSC-1360型 CLASSII A2 型生物安全柜。

  1.2 检测依据 物理指标: GB50346-2004生物安全实验室建筑 技术规范、GB 14925-2001实验动物环境及设施; 生 物学指标: GB19489-2004实验室生物安全通用要 求、NSF /ANSI492 2002。 1.2.1 物理指标 a. 噪声; b. 照度; c. 生物安全柜垂 直气流风速; d. 生物安全柜工作窗口气流风速; e. 工 作窗口风向。 1.2.2 生物指标 a. 保护人员的生物安全检测; b. 保 护样品的生物安全检测; c. 防交叉污染的生物安全 检测; d. 高效过滤器对环境保护的生物安全检测。 1.3 检测仪器 ST-85照度计(师大光电); HS5633数字声级计 (北京检测仪器厂); TSM-1A电风速计(北京检测仪器 厂);轻质丝线。气溶胶发生器(WesTech Engineering, Inc); 气溶胶采样器(WesTech Engineering, Inc); 指示菌。

  2 实验方法

  2.1 生物安全柜物理检测项目与方法

  按照“GB50346-2004生物安全实验室建筑技 术规范”进行物理指标检测[8]。 2.2 生物安全柜生物检测方法 2.2.1 气溶胶发生器 (1) 全玻璃直角喷雾器, 喷雾 压力18 kg/cm2, 喷雾空气流量15 L/min, 喷出量15~ 110 ml/min。 (2) TK2 同心圆发生器, 喷雾压力 110 kg/cm2,喷雾空气流量 10 L/min,喷出量 15 ml/min。 2.2.2 气溶胶采样器 (1) 全玻璃液体冲击采样器 (AGI2102111), 采样空气流量7 L/min, 采样10 min。 (2) JWL 21 型空气微生物采样器, 采样空气流量 25 L/min, 采样10 min。 (3)A1S 生物粒子采样器, 采 样空气流量2813 L/min, 采样时间30 min。 2.2.3 指示菌 粘质沙雷氏菌。挑取单菌落于营养 肉汤中,37℃,160 r/min,12 h,磷酸盐缓冲液 稀释后测定浓度。采集置37 ℃温箱中培养24 h后 计数平皿的红色沙雷氏菌落数。

  3 结果

  物理、生物检测结果详见表1 、2 。

  4 讨论

  生物安全柜是生物实验工作的第一道安全防护 屏障, 也是很关键的安全防护屏障[11]。实验结果表 明, BSC-1100 CLASSII A2及BSC-1360 CLASSII A2 型生物安全柜的物理指标与生物指标都达到了设计 要求,能保障实验工作人员的安全和防止对外环境 大气的污染。

  4.1 生物安全柜现场安装与检测 生物安全柜过滤器的无损伤及整个柜体的密封 性是确保不发生泄漏的重要因素。因此安全柜生产 商应该对过滤器在安装前及安装后进行测试,以确 保过滤器是无泄露的。因为过滤器是非常脆弱的材 料(甚至落地或轻微碰撞就会损坏),所以,在运输 和装卸的过程中保证过滤器材不受损坏是非常重要 的。同样的原因,过滤器应该在生物安全柜所安 置的实验室进行现场测试[12]。

  4.2 生物安全柜的风量平衡 二级生物安全柜都设置能打开的工作窗口, 便于柜内操作但也带来污染的可能。实验室新风自 生物安全柜工作窗口下端的进风格栅进入,经高效 过滤自上垂直吹入柜内(≥0.25 m/s)。安全柜依靠 工作窗口处较强的进风(≥0.5 m/s)将柜内的污染气 流屏蔽在柜内。如果生物安全柜的风量平衡不好, 就无法避免外界物质进入柜内污染样品或柜内污染 物质的溢出感染操作者及污染环境。所以,二级 生物安全柜若与外风道连接,工作窗口的风流、 风量与垂直平衡问题极为关键。

  4.3 生物安全柜的标准及认证 安全柜不仅要从设计上注意操作的安全需求,也许要进行许多物理检测,以确保安全柜能满足安 全需求。这些测试应该由厂家在安全柜组装完毕后 就进行。

  许多厂家都声称他们的产品在工厂就进行 了依据安全标准测试。但是,安全柜的物理测试 是一门精密学科,横跨了很多领域(气溶胶的 产生、光强测定、气流流速测定、定向流验证、 污染控制性能测试等等),因此,一个厂家很难保 证这些测试是安全和准确的,除非其测试设备和能 力经过了单独的认证。另外,目前主要由 EN12469 (欧洲生物安全柜统一标准)、NSF49 (美国生物安 全柜标准-二级生物安全柜)、AS2252.2 (澳洲生物 安全柜标准-二级生物安全柜)、JIS K3800 (日本 生物安全柜标准) 等认证标准。需要指出的是 ISO9001 质量认证并不等于能对安全柜进行以上安全柜标准的检测。

  目前国内有两个安全柜标准,分别是国家食 品药品监督局(SFDA)制定的YY0569-2005(2005年7 月 18日颁布,2006年6月1日实施)以及建设部颁 布的 JG170-2005(2005 年 3 月 25 日颁布,2005 年 6 月 1 日实施)。