當前(qián)位置:首頁  >  技術文(wén)章(zhāng)  >  生物安全櫃的工作(zuò)原理(lǐ)、性能指標及驗(yàn)證方法

生物安全櫃的工作原理、性能指標及驗證方法

更(gèng)新時間:2020-03-31  |  點擊率:12251

一、Ⅰ級生物安全櫃(guì)介紹(shào)
1、I級安全櫃有(yǒu)前窗操(cāo)作(zuò)口,操作者可(kě)通過前窗操作口(kǒu)在安全櫃內進行操作。前(qián)窗(chuāng)操作口向內吸入的負壓氣流可以(yǐ)保護操作人員(yuán)的(de)安全,排(pái)出(chū)氣(qì)流經高效過濾器過濾後排出(chū)安全櫃保護環境(jìng)。
2、但因未滅菌的房間空氣通過(guò)生物安全櫃正(zhèng)麵的開口處直(zhí)接吹到工作台麵上,因此Ⅰ級生物安全櫃對操作對(duì)象不能提供切實可靠的保護,即不能進行需無菌潔淨條件的操作。由於(yú)不能保護櫃內產品,目前已較少使用。
二、Ⅱ級生物安(ān)全櫃介紹
Ⅱ級安全櫃有前窗操作口,操作者可以通過前窗操作口在安全櫃內進(jìn)行操作。Ⅱ級安全櫃送風經過送風高(gāo)效過濾(lǜ)器過濾後,從頂部向下形成具有(yǒu)一定速度的垂直單向氣流以避免樣(yàng)品間的交叉汙染,此外,此垂直單(dān)向(xiàng)氣流在前窗操作口形成具有一定風速的垂直氣流也(yě)可以防止室內未經過濾的空氣直接(jiē)進入工作台麵,從而保護樣品。前窗操(cāo)作口向內吸入的負壓氣流可以保護操作人員的安全,氣流經排風高效過濾器過濾後排出安全櫃以保護外(wài)界環境。
(1)Ⅱ級A1型生物安全櫃
Ⅱ級A1型生物安全櫃的工作窗口進風氣流和工作區垂直氣流混合後在內置風(fēng)機(jī)作用下經前後格柵進入安全櫃回風(fēng)道,進而到達安全櫃送、排風高效(xiào)過濾器之(zhī)間。借助於這兩個濾器相對尺寸的變化,約30%的氣(qì)流經(jīng)排(pái)風過濾(lǜ)器過濾後排(pái)至實驗室或通過排風管道排至室外;70%的氣流(liú)經送風高效過(guò)濾器過濾(lǜ)後重新循環(huán)進入安全(quán)櫃工作區。Ⅱ級A1型生物安全櫃的汙(wū)染部位有正壓區域。
(2)Ⅱ級A2型生物安全櫃
Ⅱ級(jí)A2型生(shēng)物安全櫃是由(yóu)Ⅱ級A1型生物安全櫃的發展而來,其也是利用70%的循環空氣,30%經排風高效過濾器過(guò)濾後排至外部環境。
(3)Ⅱ級B型生物安(ān)全櫃
Ⅱ級B型生物安全櫃又分為B1型和B2型兩種。其中(zhōng)Ⅱ級B1型生物安全櫃(guì)也為非全排型生(shēng)物安全櫃,但相比於Ⅱ級A型(xíng)生(shēng)物安全櫃,其循環風比例減少到30%,且安全櫃內所有汙染部位均為負壓區域或者被負壓區域包圍,即沒有正壓汙染區。Ⅱ級B2型生物安全櫃是(shì)一種全排式生物安全櫃,沒有氣流在(zài)櫃內循環。這種安全櫃能(néng)提供基本的生物和化學防(fáng)護,但有些化(huà)學物質在安全櫃內操作時能損壞過(guò)濾器介質、框架、墊圈導致(zhì)泄漏,應多加注意。送風機裝在安全櫃的頂部一側,從室內抽吸空氣(qì),通過送風高效過濾器(qì)下行到工作區,所有進入櫃內的(de)氣體都經過格柵被排(pái)出。排風經過安全(quán)櫃頂部另一側設置的排風高效(xiào)過濾器過濾後排放至室外(wài)或(huò)者(zhě)排風總管內。
三、Ⅲ級生物安(ān)全櫃介紹
1、Ⅲ級生物安全櫃(guì)是(shì)為4級生物安全設計(jì)的,Ⅲ級(jí)安全櫃是櫃體全封閉、不泄漏結構的負壓通風櫃,工作人員通過連接在實驗室櫃體的手套進行操作(zuò),俗稱手(shǒu)套箱,試驗品通過雙門的傳。Ⅲ級安(ān)全櫃的箱體采用(yòng)氣密性設計,櫃體外設置專門的排風係統以維持安全櫃內不低於120Pa的負壓狀態(tài)(相對於實驗室)。
2、同時要(yào)保證單隻手套意外脫落後手套口有(yǒu)不低於0.7m/s的吸入氣(qì)流速度。
3、Ⅲ級安全櫃(guì)進出物品均需經過傳遞窗或者經特殊設計的自封閉型傳遞桶。
4、Ⅲ級生物安全櫃可以很高程度的保護操作人員(yuán)和外部(bù)環境,同時兼顧保護安全櫃內實驗物品,適用於操作危險度4級的病原微(wēi)生物或感染動物。
5、箱體(tǐ)嚴(yán)密性檢測:標準ISO 10648-2:1994對硬(yìng)質隔離器的嚴密性進行了等級劃分,共劃定了4個等級,1 級zui高,4級低。目前Ⅲ級生物(wù)安全櫃箱體嚴密性指標可(kě)采用ISO 10648-2:1994中的2級密封箱室(長期從事(shì)含有有害氣體的防護箱室)的期間檢驗指標,即箱體內壓力低於周邊(biān)環境壓力250Pa下的小時泄漏率不大於淨容積的0.25%。根據2級密封等級(jí),按標準ISO10648-2:1994要求應采用壓力衰減法進行測試。
(1)壓力衰減法的原理是在被測設備體積不變情況(kuàng)下利用被測設備內壓力的衰減變(biàn)化測試泄漏率。
(2)由於密閉式隔離器普遍安裝有供人員操作的橡膠手套(部分安裝有半身式(shì)防(fáng)護服),因為手(shǒu)套或半身(shēn)式防護(hù)服柔軟富(fù)有彈性,導(dǎo)致動物隔離器在不(bú)同壓力下,其淨容積會產生變化。而采用壓力衰減法的前提條件就是(shì)要保證被測(cè)設備內部(bù)容積保持不變,因此在使用壓力衰減法測試時應采(cǎi)取(qǔ)必要(yào)措施固定(dìng)手套或半身式防護服以防(fáng)止其體積發生較大變化。同時(shí),也應采取必要措施防止其因壓力過大或(huò)作用時間過長造成應力損壞。
四、生物安全櫃的性(xìng)能指標、驗(yàn)證方法及相關標準
1、生物安全櫃(guì)的性(xìng)能指(zhǐ)標
生物安全櫃是保護人員、產(chǎn)品和環境暴露於微生物汙染的一級隔離屏障(zhàng)。生物安全櫃送、排風氣流的平衡、操作(zuò)台麵上的(de)氣流(liú)分布和生物安全櫃的完整性是生物(wù)安(ān)全櫃性能有效性的重要保障。因此其性能指標的規(guī)定及驗證也主要圍繞以上這三個方麵。這些指標及相應要求可(kě)直接引用標準JG 170-2005《生物安全櫃(guì)》、YY 0569-2011《Ⅱ級生物(wù)安全櫃》的相關要求,包括生物安全櫃(guì)的垂直下降氣流平均風速、工作窗口氣流平均風速、氣流流向(垂直氣流、觀察窗隔離效果(guǒ)氣流、工作窗口及其邊緣氣流)、操作麵空氣潔淨度、人員安全性、受試樣品安全性、交叉感染、箱(xiāng)體檢漏、送風高效過濾器完整性、排風高(gāo)效過濾器完整性,對於(yú)Ⅲ級生物安全櫃其設計形式(shì)區別於Ⅰ、Ⅱ級生物安全(quán)櫃,Ⅲ級生(shēng)物安全櫃指標還包括安全櫃箱體內外靜壓差、箱體嚴密性及安(ān)全櫃手套口氣流流向等。還(hái)有一些指標如安全櫃運(yùn)行噪聲(shēng)、操作台麵照度是考慮操作人(rén)員本身舒(shū)適性;生物安全櫃的(de)安裝位置主要是考慮維修(xiū)時的便利性。

2、主要性能指標的測試方法
(1)垂直氣流平(píng)均風速(sù):在(zài)距離內側壁板及工(gōng)作窗100mm圍成的,工作台麵上方300mm處(chù)的平麵區域內測量垂直(zhí)氣流的平均風(fēng)速。測量點按行、列均為150mm的網(wǎng)格分布。若去除測量邊界後淨尺寸不等於15的整數倍,則允許修(xiū)正測量點距離,但每列至少測量3點,每行至(zhì)少測量(liàng)7點。垂直(zhí)氣流平均風速為各測量點讀數的算術平均(jun1)值。具體的指標要(yào)求可(kě)參(cān)照標準(zhǔn)JG 170-2005《生物安全櫃》、YY 0569-2011《Ⅱ級生物安全櫃(guì)》的相關要(yào)求(qiú)。
(2)工作窗口氣流平均速度:常用的測試方法主要有兩種:風量罩檢測法、風速儀檢測(cè)法。
(3)Ⅲ級生物安全(quán)櫃手套口(kǒu)處的風速:手套口風速是通過人為摘除Ⅲ級(jí)生物安全櫃一隻手套後,將風速儀探頭放在(zài)手套口的中心處,並記錄測量(liàng)點的風速。測試之前,要保證(zhèng)生物安全櫃已達到(dào)正常運行狀態(tài),且生物安全櫃的嚴密性、靜壓差及送風(fēng)量應均已通過檢測(cè),並符合相關標準(zhǔn)要求。
(4)氣(qì)流流向:氣流流向測試時,采用發煙管發生可視煙霧,通過觀察煙(yān)霧流向來(lái)驗證生物安(ān)全(quán)櫃的氣流流向。氣流流向包括(kuò)垂直氣(qì)流流向、觀察窗隔離效果氣流(liú)流向、工作(zuò)窗口邊緣氣流流向和工作窗開口氣流流向。(5)靜壓差:Ⅲ級生物安全櫃(guì)與所在房間的相對壓差可用微壓差計直接測量。測試時,Ⅲ級生物安(ān)全櫃應(yīng)已達到正常運(yùn)行狀態,用微壓差計分別連接Ⅲ級生物安全櫃內(nèi)部及實驗(yàn)室(shì)環境(jìng)便可直接測出Ⅲ級生物安全櫃的靜壓差。Ⅲ級生物(wù)安全櫃與(yǔ)所在房(fáng)間之間的負壓值應不低於(yú)120Pa。
(6)潔(jié)淨度:采用激光粒子計數器在生物安全櫃操作麵內按要求布置(zhì)的測點上測量空氣的含(hán)塵濃(nóng)度。
(7)噪聲:生(shēng)物安全櫃正常運行時(shí),采用聲級計在被測生物安全櫃前壁麵中心水平向外300mm,高度(dù)距工作台麵380mm處(chù)測量。
(8)照度:在操作麵(miàn)上,沿操作麵內壁麵水平中心線每隔300mm設置一個測量點,與內壁距離小於150mm時,不再設置。被測(cè)生物安(ān)全櫃置於正常工作條件下(xià),用照度計檢測各測量點。被測生物安全櫃照度為各測量(liàng)點照度的算術平均值。
(9)高效過濾器完好性檢測:排風高(gāo)效(xiào)過濾器作為生物安全櫃(guì)的重要(yào)的防護屏障之一(yī),是防止有害生物氣溶膠排放(fàng)至大氣(qì)的有效防護手段。因此,我國標準(zhǔn)GB 50346-2011《生物(wù)安(ān)全實驗室(shì)建(jiàn)築技(jì)術規範》要(yào)求必須對三級和四(sì)級生物安(ān)全實驗室內使用的隔離設備的排風高(gāo)效過濾器進行原(yuán)位檢漏;而送風高(gāo)效過濾器是(shì)生物(wù)安全櫃內部潔淨度的重要保障。而(ér)確定高效過(guò)濾器是(shì)否有縫隙、孔眼而(ér)發生漏泄,是否完好無損。通常高效過濾(lǜ)器采用物理氣溶膠進行完好性檢測,高效過濾器的檢漏方法根據檢測方式不同主要分為掃(sǎo)描法檢漏和全效率法檢漏。
(10)泄漏(lòu)電流、接地電阻、耐電壓、絕緣電阻
泄漏電流測試時,讓(ràng)生物安全櫃連(lián)續運行4h後,施(shī)加110%額定電壓(yā),用泄漏(lòu)電(diàn)流測量儀測(cè)量機組外露的金屬(shǔ)部分與電源線之間的泄漏電流;接地電阻測試時,將被(bèi)測生物安全櫃所有的功能開關均置於“斷”位,用接地(dì)電(diàn)阻測試(shì)儀測量(liàng)接地端(duān)與(yǔ)可觸及的金屬部件之間的電阻值;耐(nài)電壓測試時,電氣(qì)強度測試曆(lì)時1min,經受頻率(lǜ)為50Hz的基本正弦波的交流(liú)電壓(yā),測試的(de)部位為(wéi)電源輸人端與金屬外殼之間。初施加的電壓不超過規定(dìng)值的一半,然後迅速(sù)上升到(dào)規定值,試驗期(qī)間(jiān)不應發生擊穿;絕(jué)緣電阻測試時,在施加500V直流電壓1min後進行絕(jué)緣電阻測量,在帶電部件與殼體之間值應不小於2MΩ。
(11)振動幅(fú)值及工作台麵抗變形
為判斷使用者在操(cāo)作生物安全櫃時的振動結果,振動值應(yīng)達到要求的機械性能,以此減輕操作者的疲勞(láo)並預防振動導致精密組織培養試驗品的破壞。被測生物(wù)安全櫃置(zhì)於正常工作條件。將振動儀(yí)的振動傳感器牢固地(dì)固定在工作台麵的(de)中心,振動儀的頻率從10Hz變化到10kHz,測量生(shēng)物安全櫃工作時的總振幅。工作台麵抗變形試驗時,將麵積為250mm×250mm、重(chóng)量為23kg的測試負(fù)載均勻地施加於被測(cè)生物安全櫃台麵中央,在載(zǎi)重條(tiáo)件下測量(liàng)安全櫃台麵前部邊緣中心至(zhì)地麵的距離。負載及空載條件下安全櫃台(tái)麵(miàn)前部邊緣中心至地板的距離相等,可視為台麵無(wú)長久性變形。
(12)紫(zǐ)外燈測(cè)試
對於設(shè)置紫外燈的生物安全櫃,必須對紫外燈定期(qī)檢(jiǎn)查,以保證其能有效地殺死(sǐ)微生物。在將燈(dēng)關閉(bì)冷卻後,要用70%的酒精擦拭燈泡表麵。將其打(dǎ)開(kāi)5min後,將紫外線感應器放置於工作表麵中心,照(zhào)射的(de)光在254nm波長處不(bú)應少於40mW/cm2。
3、工作窗口氣流平均速度測量方法
(1)風量罩檢測法是采用風量罩測出工(gōng)作窗口風量,再通過風量除以工(gōng)作窗口麵積計算出(chū)氣流平均風速,測量(liàng)時(shí)將風量罩密封在安全櫃的前(qián)窗操作(zuò)口中心,風量罩(zhào)兩側開口區域要密封。
(2)風速儀檢測法是采用風速儀直(zhí)接測量工(gōng)作(zuò)窗(chuāng)口斷麵風(fēng)速,測量時,將工作窗開口高度開到的操作高度。用風速儀在工作窗開口平(píng)麵直接測量風速。測點的水平間隔為100mm,垂直方向分別距工作窗口(kǒu)上邊緣1/4工作窗口高度處和(hé)3/4工作窗口高(gāo)度處,測點的平均值即為工作窗口氣流平(píng)均速度。
4、
氣流流向
(1)垂直(zhí)氣流驗證時,在II級生物(wù)安全櫃工作表麵中線上方高於工作窗(chuāng)口上沿100mm處,從可(kě)移動垂直窗一端到另一端發煙,垂直氣流方向煙霧應(yīng)為垂直氣流線,且*和回(huí)流。
(2)觀察窗隔離效果氣流驗證(zhèng)時,在Ⅰ級、Ⅱ級生物安全(quán)櫃觀察窗內25mm處,在工作窗口上邊緣150mm處,從生物櫃(guì)的(de)一端向另一端發(fā)煙,氣流流(liú)向應為垂直氣(qì)流線,不得有死角和回流。
(3)工作窗口邊緣氣流驗證時,在Ⅰ級、Ⅱ級生物(wù)安全櫃外38mm處,讓煙霧(wù)沿著工作窗開口的(de)整個邊界擴散,煙霧應(yīng)進(jìn)入安全櫃內部無外逸,且無(wú)穿越工作區氣流。
(4)工作窗開口氣流流(liú)向驗證時,在I級(jí)、II級生物安全櫃內部,工作麵上(shàng)300mm,距工(gōng)作窗口(kǒu)內壁50mm到櫃後側(cè)內壁整個水平麵上(shàng)發煙,煙(yān)霧測試時應無煙霧從窗(chuāng)口外逸。
5、
潔淨(jìng)度測量  
(1)應根據(jù)生物安全櫃操作(zuò)麵的麵積確(què)定采樣點數目,並均勻布點。
(2)I級、II級生物安全櫃內(nèi)部潔淨度要達到5級,Ⅲ級生物(wù)安全(quán)櫃當操作需要保護的受試樣本時,潔淨度(dù)也要求達到(dào)5級(jí)。
6、
高效過濾器完好性檢測
(1)掃描檢測法是通過采樣探頭在過濾器下遊表麵2~3cm位置處沿過濾器的所有表麵及過濾(lǜ)器與裝置的連接處如(rú)邊框等位(wèi)置,以一定的速度移動測試局部區域的過濾效率(lǜ),判斷過濾器是否發生(shēng)泄漏。掃描法檢漏根據檢測儀器的測試原理不同分為(wéi)光度計掃描法和計數掃描法。
①光度計掃描法檢測氣(qì)溶膠常用“冷發生”方式,即(jí)將一定壓(yā)力壓縮(suō)空氣通入噴嘴產生多分散油性氣溶膠,如(rú)聚(jù)α烯烴(PAO)、癸二酸二辛酯(DOS)、癸二酸二酯(DESH)、鄰苯(běn)二甲酸二辛(xīn)酯(DOP)、石蠟油、殼牌安定來礦物油等。然後通過掃描采樣頭在過濾(lǜ)器表麵線性(xìng)掃描並配合氣溶膠光度計測試(shì)各(gè)掃描點局部透過率,根(gēn)據局部透(tòu)過率限值判斷漏孔。
②計數掃描法:氣溶膠物質(zhì)較廣泛,除可選(xuǎn)用上述氣溶膠(jiāo)外(wài),還可以選擇PSL小球或大氣塵等非油性(xìng)氣溶膠。掃描測試過程類似(sì),測試儀器是粒子(zǐ)計數器,通過測試上、下遊粒子數濃度,並根據相(xiàng)應透過率限值或下遊粒子數限值來判定(dìng)泄漏。
(2)對於無法采用掃描法檢漏的高效過濾器,需(xū)采用(yòng)全效率法檢漏方式,即通過測試過(guò)濾器的整體效率來檢漏。全效(xiào)率法檢漏時在過濾(lǜ)器上遊注入氣溶膠,在上遊和下遊(yóu)分別(bié)進行采樣,上、下遊采樣必須經過(guò)氣溶膠均勻性驗(yàn)證,然後根據(jù)上、下遊氣溶膠濃度計算過濾器的(de)整體透過率(lǜ),並與(yǔ)規定的整體泄漏限值比較來判斷(duàn)泄漏,根據使用檢測儀器的(de)測試原理(lǐ)不同也分為光度計全效率法(fǎ)檢(jiǎn)漏和計數器(qì)全效率法檢(jiǎn)漏。

 

网站地图 菠萝蜜视频网站-菠萝蜜app在线观看-菠萝蜜视频网址-菠萝蜜视频在线观看入口