
一、生物安全櫃的選型及安(ān)裝要求(qiú)
1、Ⅰ級生(shēng)物安全櫃適用於操(cāo)作樣品不需要(yào)進行特殊保護的(de)微生(shēng)物操作。
2、Ⅱ級生物(wù)安全櫃使用的較為廣泛,其可提供對操作者、實驗樣(yàng)品和(hé)環境的綜合(hé)性防護,主要用於臨床(chuáng)、診斷、教(jiāo)學和對(duì)群體中出現的(de)與人類嚴重疾病(bìng)有關(guān)的廣(guǎng)譜內源性中度風險生(shēng)物因子進(jìn)行操作(zuò)的實驗,其(qí)中Ⅱ級B1型安全櫃可用於(yú)操作少量揮發性化學試劑和放射性核素,全(quán)排(pái)型的II級B2型安全(quán)櫃還可以用於以揮發性有(yǒu)毒化(huà)學品和放(fàng)射性核素為輔助劑的(de)微生物實驗,但是需要注意,II級(jí)B2型安全櫃排風量較大,在選用時須保(bǎo)證實驗室有足夠的補償送風,否則(zé)會導致實驗(yàn)室出現較大負壓,並可能導致安全櫃窗口吸入風速過低,引起報警並嚴重降低其生物安全性,此外(wài),從經濟節能角度來看,II級B2型安全櫃排風量較大,其耗能要(yào)高(gāo)於II級A型(xíng)安全櫃。
需(xū)要特別指出的是,Ⅰ、Ⅱ級生物安全櫃主(zhǔ)要是靠操(cāo)作窗口(kǒu)吸入的負壓氣流或垂(chuí)直下降(jiàng)氣流形成的氣流屏障起到保護人員或操作樣品的作(zuò)用,但這種由氣流作用形成的局部隔離環境並不是安全的。主要體現在以下幾個方麵:
(1)Ⅰ、Ⅱ級生物安全櫃均靠從操作(zuò)窗口(kǒu)吸入氣流(liú)形成負壓(yā)氣流屏障,一旦生物安全櫃停止運行或故障,這種氣流(liú)的隔離作用(yòng)就不複存在(zài),若安全櫃處理危險度很高(gāo)的(de)病原體或化學物質會存在外逸風險。
(2)對於在Ⅰ、Ⅱ級(jí)生(shēng)物安全櫃操作窗(chuāng)口進行操作的實驗人員應盡量減少手臂在安全櫃內的大幅度(dù)的動作(zuò)或者頻繁的進出(chū)動作,這也會擾動(dòng)安(ān)全櫃窗口吸入氣流,削弱安全櫃的氣流屏障作用。
(3)對於附著(zhe)於手或者器具上的病原體,這種氣流隔離作用也會失效(xiào)。
(4)空氣中的氣體成分可以(yǐ)穿透高效過濾器,所以非全排型的Ⅰ、Ⅱ級生物安全櫃由於有循環風(fēng)的存在,並不適合進行高濃度的危險氣體物質操作。
3、Ⅲ級生物安全(quán)櫃可以高程度的保護操作人員和外部(bù)環(huán)境,同時兼顧(gù)保護安全櫃內實驗物品。Ⅲ級(jí)安全櫃適用於操作危險度4級的病原微生物或感染動(dòng)物。生物安全櫃是否正確的(de)安放(fàng)也同樣(yàng)影響安全櫃的防護性能,理論(lùn)上應按照(zhào)實驗室操作工藝(yì)流程(chéng)來確定生物安全櫃的安裝位置。安全櫃的安裝位置一(yī)定要注意實驗室內氣流。
(1)生(shēng)物安全櫃一般設(shè)於實(shí)驗室內排風口(kǒu)附近,使安全(quán)櫃周圍的氣流不致回流到室內潔淨區域。
(2)為(wéi)了不影響安全櫃前窗操作口的流入氣流,安全(quán)櫃不要設置在氣流激烈變化和人走動多的(de)地方,在進行安全櫃實際現(xiàn)場檢測時,仍然發現個別安全櫃由於(yú)實驗室(shì)空間的限製安裝在實驗室送風口下麵,送風氣流影響安全櫃前窗操作口的流入氣流甚至(zhì)有破壞前窗操作口氣流的屏障作用而導致安全櫃操作台麵(miàn)潔淨度不合格的情況(kuàng)發生。
(3)如果實驗室有窗戶,應時刻處於關閉(bì)狀態。
(4)考慮到生物安全櫃(guì)的日常(cháng)清潔、維修方便或進行電氣安全測試,在空間允許條件下安全櫃周(zhōu)圍應至少預留300mm的距(jù)離。
Ⅰ級及ⅡA型安全(quán)櫃設計的外排氣流通常(cháng)返回實驗室而不必向外部排風,室內循環方式的優點(diǎn)在於安全櫃容易(yì)安置、減少空調係統負荷、安全(quán)櫃的啟停對對實驗室內氣(qì)流的影響也較小,且不用接外排風管也便於室內設備的移動,但是在操作化學物質時(shí)應外接排(pái)風管道(dào)向室外排(pái)風。因(yīn)此,生物安全櫃的排(pái)風管道設(shè)置方式根據使用要求可分為密閉式和開(kāi)放式兩(liǎng)種。
①密閉式即用密閉管道連接的方式將安全櫃的排風全部排入排風管(guǎn)道。
②開放式是排風管道和安(ān)全櫃排風(fēng)口之(zhī)間采用非(fēi)密閉(bì)連接(jiē)形式,這種方式排風管道的排風量遠大(dà)於安全櫃的(de)排風,使安(ān)全櫃和室內同時向(xiàng)外排風,並且由於采用非(fēi)密閉式連接,安全櫃的啟停對排風(fēng)管道內總的排風(fēng)量影響不大,所(suǒ)以(yǐ)對室內氣流(liú)狀態影響也不大。
③ⅡB型安全(quán)櫃的排風須采用密閉式連接方式,不允許向實驗室內排風。
④當實驗室內安全櫃采用密閉式連接方式向排風管道內排風時,通風空調(diào)係統和自控係統的設計應考慮安(ān)全櫃排風引(yǐn)起的(de)變風量影響。
二、生物安全櫃的現場性能驗證
1、生(shēng)物安全櫃在運輸過程(chéng)中可能引起易損部件損壞,如高效(xiào)過濾(lǜ)器在運輸(shū)、安裝等過程中極易受到損壞。
2、長期動力通風及頻繁消毒也會導致高效過濾器(qì)發生泄漏,故需(xū)要對高效過濾器進行安(ān)裝後的完整性測試,即安裝後的現場原位檢漏測試。
3、對於全排(pái)型的Ⅲ級生物安全櫃、II級B2型生物安全櫃,一般都需要和實驗室空(kōng)調係(xì)統相匹配,尤其II級(jí)B2型生物(wù)安全櫃(guì)排風量很大,對實驗室的風量平衡影響很大,這都需要和空調係(xì)統進行整體的現場調試才能滿足安全櫃的運行要(yào)求。
4、生物安全櫃(guì)雖然在出廠前已進行出廠合格檢驗,但從實際現場檢測情況來看,具體到每一台生物安全櫃,其(qí)送/排風的平衡、垂直(zhí)氣流流速、窗(chuāng)口進風氣流流速、手套口風速、氣流流向等往往都需要(yào)在現場進行調試才能滿足要求。
現場檢測性能參數主要包括:垂直下降氣流風速、窗口進風氣流(liú)流速、潔淨度、噪聲、照度、送風高效過濾器檢漏、排風高效過濾器檢漏、安裝距離、氣流模式、Ⅲ級生物安全櫃運行時與實(shí)驗(yàn)室間的負壓、手套(tào)口風(fēng)速、Ⅲ級生物安全櫃箱體嚴密性測(cè)試等。
(1)噪聲:生物安全櫃噪聲超標情況比較普遍,國產或進口生物安全櫃(guì)都普遍存在這一狀(zhuàng)況,其中(zhōng)一部(bù)分是由於安全櫃風速過大導致、一部分是安全櫃風機(jī)本身噪聲過大導致(zhì),且II級B2型安全櫃噪聲超標情況要高於II級A2型(xíng)安全櫃,雖然噪(zào)聲對生物安全沒有直接影響,但對實驗(yàn)操作人員為有一定幹擾,主要影響實驗操作人員舒(shū)適性。
(2)照度:生物安全櫃照度不足情況並不多,工作台麵照度不足會影響操作人(rén)員的舒適(shì)性,同時也影響操作人員操作準確性。
(3)潔淨度:即安全櫃操作麵的(de)含塵濃(nóng)度,潔淨度不合格會導致操作(zuò)材料的汙染,進而影(yǐng)響實驗結果準確性,潔淨度不合(hé)格往往是由這幾個方麵導致(zhì):送風高效過(guò)濾器老化破損、高效過濾器運輸或安裝(zhuāng)過程(chéng)中損壞、高效過濾器邊框安裝不嚴存在泄漏、生物(wù)安全櫃垂直氣流流速過小不能充分淨化工作區、生物安全櫃窗口進風氣流過大或實驗室送風口設置在生物安全櫃上方,導致實驗室內未淨化氣流穿越生物安全櫃工作區。
(4)送風高效過濾器原位檢漏:送風高效過濾(lǜ)器是維持生物安全櫃潔淨度的關鍵(jiàn)部件,若過濾(lǜ)器出現損壞或過濾器安裝(zhuāng)不嚴均可(kě)能導(dǎo)致操作工作麵潔淨度不合格,進而(ér)導致(zhì)操作材料的(de)汙染(rǎn),影響實驗結果準確性,實際檢測中送風高效過濾器均有損壞或邊(biān)框安裝(zhuāng)不嚴的情況出現。
(5)垂直下(xià)降氣流流速,實驗樣品的安全性主要(yào)通過垂直下降氣流來保證,相關標準中要求0.2~0.4m/s,如果過低則達不到(dào)帶走操作過程中產生的生(shēng)物氣溶膠的作用(yòng),同(tóng)時在進行實驗操作時對汙染(rǎn)的抗幹擾性(xìng)會較差,甚至發(fā)生實驗材料間的交叉汙染,過大可能(néng)會引起安全櫃內(nèi)氣流外逸。相關標準中在規定垂直下降氣流風速的同時,也規定了垂直下降氣流的不均勻度,要求各測點(diǎn)氣流流速與平(píng)均風速間偏差不超過±20%或0.08m/s,氣流的不均勻度(dù)過大會減弱安全櫃防止(zhǐ)實(shí)驗樣品間交叉汙染的能力,此外氣流不均(jun1)勻度過大也可能導致安全櫃(guì)內局部產生氣流渦流。
(6)氣流模式(shì),通(tōng)過發(fā)煙法可以直觀的看(kàn)到(dào)生物安(ān)全櫃的氣流流向,即使安全櫃氣流流速滿足要求,仍可能出現由於結構設計不合理(lǐ)或流速(sù)不均衡導致氣流模式不符合要求的(de)情況出現,如操(cāo)作窗口氣流外逸或有(yǒu)氣流穿越工作區等(děng)。
(7)窗口進風氣流流速,生(shēng)物安全(quán)櫃對操作人員(yuán)的保護主要是(shì)通過從前窗吸入氣流形成負壓防止安全(quán)櫃內氣流外逸來實現的,相關標準中要求(qiú)不低於0.4m/s或0.5m/s,如果過(guò)低可能導(dǎo)致安全櫃操作時產生的危險氣溶膠外逸,進而對操作人員和實驗室環境(jìng)產生危害,過大則會導致實驗室內未淨化氣流穿越安全櫃工作區,引起操(cāo)作材料被汙染的風險。
(8)排風高效過濾器原位檢漏,排風高效(xiào)過濾器是生物安全的重要保障,也是生物安全櫃形成一級隔離屏(píng)障的重要組成部分,在各個(gè)安全櫃相關標準中都明確規定生物安全櫃的排風必須經過排風高效過濾器過濾後才能排放到(dào)環境中。如果排風高效過濾器出現泄漏可導致生物危險因子外逸到(dào)實驗室或室外環境中,進而對操作人員和(hé)環境產生危害。和送風高效過濾器的情況相同,在實際檢測過程中也(yě)有過濾器破損或邊框安(ān)裝不嚴(yán)的情況出現。
(9)Ⅲ級生物安全櫃箱體嚴密性,櫃體嚴密性是Ⅲ級生物安全櫃物理(lǐ)隔離的重要組成部(bù)分,也是現(xiàn)場檢測的重要指標。Ⅲ級生物安全櫃在正常運行時處於負壓運行狀態,一般不會出現危險生物氣溶(róng)膠的外逸,但是安全櫃或排風係統如果突然故障導致停機,這種負壓作用(yòng)形成的屏障作用將會消失,而良好的櫃體氣密性可以保證突(tū)發狀(zhuàng)況下(xià)的物(wù)理隔(gé)離(lí),很大程度的防止危險生物氣溶膠外(wài)逸。目前,櫃體氣密性的現場檢測方法通常采用壓力衰減法。
(10)Ⅲ級生物安全櫃運行時櫃(guì)體內負壓,Ⅲ級生物安全櫃由於用於操(cāo)作(zuò)危險度4級的微生物或實驗動物,所以其安全防護的要求是非常嚴格的,正常工作時內部負壓值要求不低(dī)於-120Pa,負壓運行實質是對櫃體形成的物理防護的雙重保障,負壓運行可進一步保(bǎo)證出現意外狀況,如手(shǒu)套破損或櫃體有微小泄(xiè)漏(lòu)時,生物氣溶膠不(bú)發生外逸。
(11)Ⅲ級生物安全櫃手套口氣流流速(sù),由於Ⅲ級生(shēng)物安全櫃(guì)主要操作致命生物因子的生物實驗,所以生物(wù)安全是(shì)其主要考慮的關鍵問題,Ⅲ級生物安全櫃是一個負壓(yā)密閉箱體,主要通過前麵的橡膠(jiāo)手套口進行操作(zuò),在操作過(guò)程(chéng)中可能出現手套(tào)意外破(pò)損或手套脫落的突發狀況,在發生意外狀況時操作口仍(réng)須保證一定的流入氣(qì)流流速,這樣可(kě)以防止危(wēi)險生物氣(qì)溶膠的外逸。
生物安全櫃的現場檢(jiǎn)測屬於靜態性能驗證,實際使用過程中還需要進行(háng)關鍵性能參數的連續監測,如高效過濾器阻力監測及報警、垂直下降氣流和(hé)窗口進風(fēng)氣流流速監測及報警、前(qián)窗打開位置報警等。
三、生物安全櫃的使用及注意事項
1、生物安全櫃啟動(dòng)前的準備工作
(1)實驗操作(zuò)者(zhě)應提前佩戴好個人防(fáng)護裝備。
(2)安(ān)全櫃(guì)開啟前用75%的酒精或其(qí)它消毒劑全麵擦試安全櫃內的操作台麵和其它平麵。
(3)打開前操作窗至規定高度後開啟生(shēng)物安全櫃,開啟(qǐ)後要運(yùn)行一段時間,以保證安全櫃(guì)氣流穩(wěn)定,並將工作區空氣中(zhōng)的汙染(rǎn)物*清(qīng)除。
(4)實驗開始前應將本次實(shí)驗需要的(de)所有物品擦拭(shì)幹淨(jìng)後提前放入(rù)安(ān)全櫃內,以避免在實驗過程中(zhōng)頻繁拿取物品造成安全櫃氣流波動。
(5)安全櫃(guì)內不放與本(běn)次實驗無關的物品,櫃內物(wù)品擺放應做到清潔區、半汙染區與汙染(rǎn)區基本分開,操作過程中物品取用方便,且三區之間(jiān)無交叉,物品應盡量靠後放置,但不得擋(dǎng)住回(huí)風格柵。
2、實驗操作應規範
(1)正確運用微生物學實驗技術。
(2)操(cāo)作期間如果需要取出(chū)或移入物品,應盡量緩慢地移出(chū)或移入手臂,盡量減小空氣的攪動,從(cóng)而避免因手臂的移動破(pò)壞安全櫃氣流而導致危險氣溶膠的逸出。
(3)櫃內移動物品(pǐn)時(shí)應盡量避免交叉汙(wū)染,需按照低汙染物品向高汙染物品移動的原則,應避免高汙染物品在移(yí)動過(guò)程中對櫃內產生大麵積(jī)的汙染。
(4)在實驗操作時(shí),不可(kě)打開(kāi)玻璃視窗,應保證操作者臉部(bù)在工作窗口之上;在安全櫃中應盡量(liàng)避免使(shǐ)用(yòng)產生振動的設備,如使用此類設備,如離心機、攪(jiǎo)拌器等,應將(jiāng)此設備放在安全櫃的裏側,並在運行時停止其它的實驗操作。
(5)通常來說,在安全櫃內不應使(shǐ)用點火裝置,由於火焰產生的上升熱氣流會影響用以(yǐ)保護櫃內物(wù)品的垂直下降氣流(liú),火焰(yàn)還(hái)會(huì)產生氣流擾動,進而增加交(jiāo)叉汙(wū)染的風(fēng)險。
(6)任何灑濺在櫃內的東(dōng)西都應立即清除(chú)幹(gàn)淨,並放在的(de)垃圾袋中。
(7)在安全櫃工作(zuò)時(shí)盡量減少(shǎo)背後人員走動以及快速開關(guān)實驗室(shì)房門(mén),以防止幹擾安全櫃內氣流;如果在正常狀態下,安全櫃報警,則應(yīng)立即停止櫃(guì)內的(de)一切工作,並(bìng)對報警進(jìn)行檢(jiǎn)查,在查明原因並解決問題前不應再使用此安全櫃。
3、實驗操作完成應妥善關閉安全櫃
(1)將所有的物品取出,並用(yòng)75%的灑精擦拭櫃內各麵,關閉安全櫃前再運行(háng)一段時間(jiān),以便將工作區操作(zuò)過程中產生的微生(shēng)物氣(qì)溶膠排出,同時開啟紫外線(xiàn)照射至少半小時以上。
(2)妥善處理所有實驗過程中產生的廢棄物,如有必要(yào),將所(suǒ)有害(hài)生物廢料進行高壓消毒。