生物安全柜的分類和使用注意事項(xiàng)

張弦

【關(guān)鍵詞】生物安全柜；工作原理；注意事項(xiàng)

生物安全柜是科研人員的一級(jí)防護(hù)屏障，其主要作用是保護(hù)操作樣本不被外界污染的同時(shí)，更好地保護(hù)操作者不被所操作的病原微生物侵害，能夠防止生物實(shí)驗(yàn)過程中某些含有危險(xiǎn)性或未知性的生物顆粒進(jìn)入安全柜中，造成試驗(yàn)樣本被污染。生物安全柜廣泛應(yīng)用于微生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、基因工程、生物制品等領(lǐng)域的科研、教學(xué)、臨床檢驗(yàn)和生產(chǎn)中，是實(shí)驗(yàn)室生物安全一級(jí)防護(hù)屏障中最基本的安全防護(hù)設(shè)備。

生物安全柜的工作原理主要是將柜內(nèi)空氣向外抽吸，使柜內(nèi)保持負(fù)壓狀態(tài)，通過垂直向下的氣流流動(dòng)來保護(hù)工作人員。外界空氣經(jīng)過高效空氣過濾器過濾后進(jìn)入生物安全柜內(nèi)，防止樣品被污染。而安全柜內(nèi)的空氣也需要經(jīng)過濾器過濾后再排放到大氣中，以保護(hù)大氣環(huán)境。生物安全柜作為一級(jí)防護(hù)措施，正確地使用生物安全柜是非常必要的。一旦錯(cuò)誤使用生物安全柜，不僅不能保護(hù)進(jìn)行檢測(cè)工作的醫(yī)療人員，還容易造成病毒的擴(kuò)散，引發(fā)公共安全問題。

1 生物安全柜注意事項(xiàng)

生物安全柜是否有電動(dòng)前窗各有利弊，國外大型生物安全柜生產(chǎn)企業(yè)會(huì)給生物安全柜配備雙系統(tǒng)，避免因供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致微生物危害性物質(zhì)外漏。但在國內(nèi)，大多數(shù)生物安全柜生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品并沒有此項(xiàng)配置。電動(dòng)前窗一旦在實(shí)驗(yàn)過程中由于供電問題出現(xiàn)故障，就會(huì)對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員產(chǎn)生很大的危害，造成無法彌補(bǔ)的損失。電動(dòng)控制的前窗雖然能給實(shí)驗(yàn)人員提供便捷，但同時(shí)也存在一定的安全隱患。

2 生物安全柜分類

生物安全柜分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)，用于不同程度的生物安全等級(jí)的環(huán)境使用。

2.1 Ⅰ級(jí)生物安全柜

Ⅰ級(jí)生物安全柜能保護(hù)環(huán)境和人員避免受生物的侵害，但不能保護(hù)產(chǎn)品免受污染。該生物安全柜本身沒有動(dòng)力風(fēng)機(jī)，主要是通過外接通風(fēng)管中的風(fēng)機(jī)帶動(dòng)氣流，不能有效地保護(hù)安全柜內(nèi)實(shí)驗(yàn)樣品，目前國內(nèi)已很少使用。

2.2 Ⅱ級(jí)生物安全柜

Ⅱ級(jí)生物安全柜既能保護(hù)實(shí)驗(yàn)樣品，同時(shí)還能保護(hù)實(shí)驗(yàn)室人員和周圍環(huán)境。因此，它是目前國內(nèi)市場(chǎng)上應(yīng)用較為廣泛的生物安全柜。根據(jù)安全柜的排風(fēng)循環(huán)的方式和入口處氣流速度，Ⅱ級(jí)生物安全柜可分為A1、A2、B1、B2四個(gè)型號(hào)。

1）A1 型安全柜

空氣通過安全柜工作臺(tái)前窗口吸入，國家校準(zhǔn)規(guī)范中要求最小的平均風(fēng)速應(yīng)不低于0.38 m/s，經(jīng)過高效過濾器處理后，氣流向下流動(dòng)，大部分氣體是過濾的原有循環(huán)氣體，有一小部分是通過過濾器新吸入的補(bǔ)充氣體。原有的循環(huán)氣體有一小部分通過排氣口高效過濾器過濾排放到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。Ⅱ級(jí)生物安全柜A1 型適用于國內(nèi)非常熟知的并且容易控制的病原體，該病源不會(huì)大范圍引發(fā)健康成人類疾病，對(duì)周圍環(huán)境和操作人員存在較小的危險(xiǎn)。

2）A2 型安全柜

空氣通過安全柜工作臺(tái)前窗口吸入，國家校準(zhǔn)規(guī)范中要求最小的平均風(fēng)速應(yīng)不低于0.51 m/s，經(jīng)過高效過濾器處理后，氣流向下流動(dòng)，大部分氣體是過濾的原有循環(huán)氣體，有一小部分氣體是通過過濾器新吸入的補(bǔ)充氣體。原有的循環(huán)氣體有一小部分通過排氣口高效過濾器過濾排放到室外，不再返回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。Ⅱ級(jí)生物安全柜A2 型適用于對(duì)試驗(yàn)人員和周圍環(huán)境有中度潛在危險(xiǎn)的病原體。

3）B1 型安全柜

空氣通過安全柜工作臺(tái)前窗口吸入，國家校準(zhǔn)規(guī)范中要求最小的平均風(fēng)速應(yīng)不低于0.51 m/s，經(jīng)過高效過濾器處理后，氣流向下流動(dòng)，有一小部分氣體是過濾的原有循環(huán)氣體，大部分氣體是新吸入經(jīng)過過濾器過濾得到的補(bǔ)充氣體，原有的循環(huán)氣體大部分都通過排氣口高效過濾器過濾排放到室外，不再返回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。Ⅱ級(jí)生物安全柜B1 型適用于臨床、診斷、教學(xué)、研究，在該級(jí)別安全柜中開展有較高危險(xiǎn)性病原體的試驗(yàn)。

4）B2 型安全柜

空氣通過安全柜工作臺(tái)前窗口吸入，國家校準(zhǔn)規(guī)范中要求最小的平均風(fēng)速應(yīng)不低于0.51 m/s，經(jīng)過高效過濾器處理后，氣流向下流動(dòng)，全部氣體都為經(jīng)過過濾器過濾后新吸入的氣體，原有的循環(huán)氣體全部通過排氣口高效過濾器過濾排放到室外，不再返回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。Ⅱ級(jí)生物安全柜B2 型適用于對(duì)生命有高度危險(xiǎn)的病原或外源性病原。

2.3 Ⅲ級(jí)安全柜

Ⅲ級(jí)安全柜為完全密封式生物安全柜，通過特制手套與柜子內(nèi)部相連，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)樣品、周圍環(huán)境等提供保護(hù)。實(shí)驗(yàn)樣品的進(jìn)入是通過雙門分動(dòng)箱進(jìn)入安全柜內(nèi)。一般的Ⅲ級(jí)安全柜會(huì)配備雙排氣HEPA過濾器。

3 使用安全柜注意事項(xiàng)

3.1 存放位置的要求

生物安全柜工作臺(tái)的前窗操作口處具有一定的負(fù)壓并有一定的氣流流入流速，容易受到外界各類氣流的干擾。實(shí)驗(yàn)人員靠近或路過生物安全柜附近時(shí)會(huì)形成新的氣流，干擾生物安全柜的穩(wěn)定氣流，甚至開關(guān)門產(chǎn)生的氣流都會(huì)影響到生物安全柜內(nèi)的氣流穩(wěn)定性。因此，生物安全柜擺放位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離人員活動(dòng)頻繁、有氣流流動(dòng)以及可能會(huì)產(chǎn)生擾亂氣流的地方，生物安全柜的后方及兩個(gè)側(cè)面要與墻面或其他不易移動(dòng)的物品之間留有一定的空間，便于對(duì)安全柜的維修和維護(hù)，在生物安全柜的正上方要留有30 cm以上的空間，便于外排式高效過濾器的排氣量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 操作人員注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作人員進(jìn)行生物安全柜實(shí)驗(yàn)時(shí)，雙手緩慢進(jìn)入生物安全柜內(nèi)，盡量保持開口處氣流的相對(duì)穩(wěn)定，手臂進(jìn)入生物安全柜后等待大約1 min，生物安全柜自動(dòng)調(diào)整完畢后，讓生物安全柜內(nèi)氣流掃掉手臂表面的微生物污染顆粒，再進(jìn)行下一步操作。同樣在開始實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)將所有實(shí)驗(yàn)樣品以及相關(guān)的物品置于安全柜內(nèi)一定的時(shí)間，保證其表面的微生物污染顆粒達(dá)到要求，盡可能減少手臂進(jìn)出安全柜內(nèi)的次數(shù)，保證生物安全柜發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.3 物品放置

生物安全柜內(nèi)所有物品不能擋住進(jìn)氣格柵，放入生物安全柜內(nèi)的所有的物品應(yīng)用體積濃度為70%的乙醇來消毒。所有的物品應(yīng)與安全柜前面的格柵和后面工作臺(tái)面風(fēng)口位置保持一定的距離，保證安全柜內(nèi)氣流通暢，同時(shí)安全柜內(nèi)避免放置和使用能產(chǎn)生震動(dòng)的儀器，以避免影響氣流的穩(wěn)定性。安全柜內(nèi)不要放置能產(chǎn)生氣溶膠的設(shè)備，實(shí)驗(yàn)必備品應(yīng)靠近安全柜的后部放置。有生物危害性的廢棄體積較大的物品，應(yīng)該固定放在安全柜內(nèi)的某一側(cè)，避免氣體流動(dòng)把危害物帶入試驗(yàn)樣品。

耐高壓滅菌的生物危害性廢棄物和相關(guān)的吸管盛放盤類物品不應(yīng)放在安全柜的外面，避免使用時(shí)手臂頻繁進(jìn)出安全柜，干擾安全柜氣流穩(wěn)定性，影響安全柜的使用效果。柜內(nèi)兩種及以上物品需移動(dòng)時(shí)，要遵循低污染性物品向高污染性物品移動(dòng)原則，以免造成大面積污染。

3.4 操作和維護(hù)

大多數(shù)生物安全柜允許全天24 h 工作。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，任何等級(jí)的生物安全柜連續(xù)工作都能有效控制實(shí)驗(yàn)室污染顆粒數(shù)量。在工作開始前和工作結(jié)束后，都應(yīng)讓生物安全柜運(yùn)行一段時(shí)間，時(shí)間為30 min 左右，保證內(nèi)部環(huán)境的凈化，以便于下次使用。生物安全柜的所有維修工作應(yīng)由有資質(zhì)的專業(yè)人員進(jìn)行。

3.5 紫外燈使用

生物安全柜如果有紫外燈并經(jīng)常使用，應(yīng)按時(shí)對(duì)紫外燈進(jìn)行清潔，以免影響其殺菌效果。房間中有人員長(zhǎng)時(shí)間操作生物安全柜時(shí)，應(yīng)戴好防護(hù)眼鏡，穿好防護(hù)服，以保護(hù)眼睛和皮膚。

3.6 明火

生物安全柜內(nèi)盡量不要使用明火。明火燃燒時(shí)會(huì)使周圍環(huán)境中產(chǎn)生微小顆粒雜質(zhì)，隨著氣流被帶入過濾器的濾膜區(qū)域，這些高溫雜質(zhì)會(huì)損傷濾膜。若必須使用明火，應(yīng)盡可能使用低火苗火源或通過外置設(shè)備罩住火苗位置，避免高溫雜質(zhì)向上流動(dòng)。另外，因熱脹冷縮效應(yīng)，使用明火會(huì)對(duì)周圍的氣流產(chǎn)生影響，影響安全柜內(nèi)氣流的穩(wěn)定性，并且在處理易燃易爆試驗(yàn)樣品時(shí)，會(huì)造成一定危險(xiǎn)。

3.7 實(shí)驗(yàn)室中微生物溢出應(yīng)急措施

實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)有處理溢出物的規(guī)章制度和實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)則，每名實(shí)驗(yàn)室的成員都應(yīng)在操作前閱讀并了解這些規(guī)章制度。一旦在安全柜中發(fā)生危害物品溢出時(shí)，應(yīng)及時(shí)正確有效處理，并在處理過程中盡可能減少氣溶膠的生成。

3.8 檢驗(yàn)

生物安全柜定期使用一段時(shí)間以后，操作人員應(yīng)注意使用過程中安全柜的變化，如發(fā)現(xiàn)異?；虻搅耸褂糜行?，應(yīng)請(qǐng)專業(yè)人員按照國家校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)生物安全柜的主要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢查其是否符合國家及國際標(biāo)準(zhǔn)，如有不符合項(xiàng)應(yīng)及時(shí)整改再進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后再使用。

3.9 清潔和消毒

每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)安全柜進(jìn)行清洗和消毒，避免因生物安全柜內(nèi)樣品中的微生物生長(zhǎng)繁殖而產(chǎn)生大量污染物粒子。因此，待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，盡可能將安全柜內(nèi)所有物品都進(jìn)行消毒，并移出安全柜，對(duì)安全柜內(nèi)的工作臺(tái)面和側(cè)壁擦拭清洗和消毒。擦拭過程中建議安全柜一直處于運(yùn)行狀態(tài)，擦拭結(jié)束后運(yùn)行10 min以上再關(guān)閉安全柜。

3.10 人員防護(hù)

在進(jìn)行Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)生物安全的操作時(shí)，可穿著普通試驗(yàn)服，在進(jìn)行Ⅲ級(jí)生物安全柜的操作時(shí)應(yīng)穿著醫(yī)用防護(hù)服，手套應(yīng)套在隔離衣的外面，并佩戴口罩和安全眼鏡。

4 結(jié)語

生物安全柜在我國各類安全實(shí)驗(yàn)室中被廣泛應(yīng)用，目前在使用生物安全柜時(shí)存在以下問題：重視使用卻輕視維護(hù)；實(shí)驗(yàn)室管理人員和實(shí)際使用人員的安全意識(shí)不夠強(qiáng)；各實(shí)驗(yàn)室的生物安全柜管理制度不夠完善等。

生物安全柜使用單位和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)生物安全柜定期維護(hù)及檢驗(yàn)，在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。相關(guān)的衛(wèi)生行政部門要加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的生物安全柜進(jìn)行有效管理和監(jiān)督。只有正確地使用和維護(hù)生物安全柜才能保障實(shí)驗(yàn)室人員和樣品的安全，才能做好生物安全實(shí)驗(yàn)。