
一、Ⅰ級生物安(ān)全櫃(guì)介紹
1、I級安全櫃有前窗操作(zuò)口,操作者可通(tōng)過前窗操作口(kǒu)在安全櫃內進行(háng)操作。前窗(chuāng)操作口向內吸入的負壓氣流可以保護操作人員(yuán)的(de)安全,排出氣流經高效過濾器過濾後排出安全櫃(guì)保護環境(jìng)。
2、但因未滅菌的(de)房間空氣通過生物安(ān)全(quán)櫃正麵的開口(kǒu)處直接吹到工作台麵上,因此Ⅰ級生物安全櫃對操作對象不能提供切實可靠的保(bǎo)護,即不能進行需(xū)無菌(jun1)潔淨條件的操作。由(yóu)於不能保護櫃內產(chǎn)品,目前已較少使用。
二、Ⅱ級生物安全櫃介紹
Ⅱ級安全櫃有前(qián)窗操作口,操作者可以(yǐ)通(tōng)過(guò)前(qián)窗操作口在安全櫃內進行操作。Ⅱ級安全櫃送風(fēng)經過送風高效(xiào)過濾器過(guò)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品(pǐn)間的交(jiāo)叉(chā)汙染,此外,此垂直單向氣流在前窗操作口形成具有一定風速的垂直氣流也可以防止室內未經(jīng)過濾的空氣直接進入工作台麵,從而保護樣(yàng)品。前窗操作口向內(nèi)吸入的負壓氣流可以保護操作(zuò)人員的安全,氣流經排風高效(xiào)過濾器過濾後排出安全櫃以保(bǎo)護外界(jiè)環境(jìng)。
(1)Ⅱ級(jí)A1型生物安全櫃
Ⅱ級(jí)A1型生物安全櫃的工作窗口進風氣流和工作區垂(chuí)直氣流混合後在內置風機作用下經(jīng)前後格柵進入安全櫃回風道,進而到達安全櫃送、排風高(gāo)效過濾器之(zhī)間。借助於這兩個濾器相對尺寸(cùn)的變化,約(yuē)30%的氣流經排風過濾器過濾後排至實驗(yàn)室或通(tōng)過排風管道排至室(shì)外;70%的氣流經送風高效過濾器過濾後重新循環(huán)進入安全櫃工作(zuò)區。Ⅱ級A1型生(shēng)物安全櫃的汙染部(bù)位有正壓區(qū)域。
(2)Ⅱ級A2型生物安全櫃(guì)
Ⅱ級A2型生物安全櫃是由(yóu)Ⅱ級A1型生物安全櫃(guì)的發展而來,其(qí)也是利用70%的循環空氣,30%經排風高效過濾器過濾後排至外部環境。
(3)Ⅱ級B型生物(wù)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Ⅱ級B1型生物安全櫃也為非全(quán)排型(xíng)生(shēng)物(wù)安全櫃(guì),但相比(bǐ)於(yú)Ⅱ級(jí)A型生物(wù)安(ān)全櫃,其(qí)循環風比例減少到30%,且安全(quán)櫃內所有汙(wū)染部位均為負壓區域或者被負壓(yā)區域包圍,即沒有正壓汙染區(qū)。Ⅱ級B2型(xíng)生物安(ān)全櫃是一種全排式生物安全櫃(guì),沒有氣流在櫃內循環。這種安全櫃能提供(gòng)基本的生物和化(huà)學防護,但有些化學物質在安全櫃內操作時能損壞過濾器介質、框架、墊圈導致泄漏,應多加注意。送風機裝在安全櫃(guì)的頂部一(yī)側,從室內抽吸空氣,通過送風高效過濾器下行到工(gōng)作區,所有進入(rù)櫃(guì)內(nèi)的氣體都經過格柵被排出(chū)。排風(fēng)經(jīng)過安全櫃頂部另一側設置(zhì)的排風高效過濾器過濾後排放至(zhì)室外或者排風總管內。
三、Ⅲ級生物安全櫃介紹
1、Ⅲ級生物安全(quán)櫃是為4級生物安全設計的,Ⅲ級安全櫃是櫃體(tǐ)全封閉、不(bú)泄漏結構的(de)負(fù)壓通風櫃,工作人員通過連接在實(shí)驗室櫃體的手套進行操作,俗稱手套箱,試驗品通過雙門的傳。Ⅲ級安全櫃的箱體(tǐ)采用氣密性設計(jì),櫃(guì)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(相對(duì)於實驗室)。
2、同時要保證單隻手套意外脫落後手套口有不低(dī)於0.7m/s的吸入氣流速度。
3、Ⅲ級安全櫃進出物品均需經過傳遞窗或者(zhě)經特殊設(shè)計的自封閉型傳遞桶(tǒng)。
4、Ⅲ級(jí)生物安全櫃可以很高程度的保護操作人員和外部環(huán)境,同時兼顧保護安全櫃內實驗物品,適用於操作危險度4級的病原微生(shēng)物或感染動物。
5、箱體嚴密性檢測:標準ISO 10648-2:1994對硬質(zhì)隔(gé)離器的嚴(yán)密(mì)性進(jìn)行了等級劃分,共劃定了4個等級(jí),1 級zui高,4級低(dī)。目前Ⅲ級生(shēng)物安全櫃箱體嚴密性指標可采(cǎi)用ISO 10648-2:1994中的2級密封箱室(長期從事含有有害氣(qì)體的防護(hù)箱室)的期間檢驗指標,即箱體內壓(yā)力低於周邊環境壓力250Pa下的小時泄漏率不大於(yú)淨容積的0.25%。根據2級密封等級,按標準ISO10648-2:1994要求應采用壓力衰減法進行測試。
(1)壓(yā)力衰減法的原理是在被測設備體積不變情(qíng)況下利用被測設備內壓力的衰減變化測試泄漏(lòu)率。
(2)由於密閉式隔離器普遍安裝有供人員操作的橡(xiàng)膠手套(部分(fèn)安(ān)裝有半(bàn)身(shēn)式防護服),因為手套或半身式防護服柔軟富有彈性,導致動物隔(gé)離器在不同壓力下,其淨容積(jī)會產生變化。而(ér)采用壓力衰減法的(de)前提條件就(jiù)是要保證被測設備(bèi)內(nèi)部容積保持不變,因此在使用壓力衰減法測試時應采取必要措施固定手套(tào)或半身式防護(hù)服以防止其體積發生較大變(biàn)化。同時,也應采取必要措施防止其因壓力過大或作用時間過長造(zào)成應力損壞。
四、生(shēng)物(wù)安全櫃的性能指(zhǐ)標(biāo)、驗證方法及相關標準
1、生物(wù)安全櫃的性能指標
生物安全櫃是保護人員、產品和環境暴露於微生物汙染的一級隔離屏障(zhàng)。生物安(ān)全櫃送、排(pái)風氣流的平衡、操(cāo)作台麵上的氣流分布和生物安全(quán)櫃(guì)的完整(zhěng)性(xìng)是生物安(ān)全櫃(guì)性能有效性的重要保障。因此其性(xìng)能指標的規定及驗證也主要圍繞以(yǐ)上這三個方(fāng)麵。這些指標及相應要求可直接引(yǐn)用標準JG 170-2005《生物安全櫃》、YY 0569-2011《Ⅱ級生(shēng)物安全櫃》的相關要求,包括生物安全櫃(guì)的(de)垂(chuí)直下降氣流平均風速、工作窗口氣(qì)流平均(jun1)風速、氣(qì)流流向(垂直氣流、觀察(chá)窗隔(gé)離效果氣(qì)流、工(gōng)作窗口及其邊緣氣流)、操作麵空氣潔淨度、人(rén)員安全性、受試樣品安全性(xìng)、交叉感染、箱體檢漏(lòu)、送風高效(xiào)過濾器完整性、排風高效過濾器完整性,對於Ⅲ級生物安全(quán)櫃其設計形式區別於Ⅰ、Ⅱ級生物安全櫃,Ⅲ級生物安全櫃(guì)指標(biāo)還包括安全櫃箱體內外靜(jìng)壓差、箱體嚴密性及安全櫃手套口(kǒu)氣(qì)流流向等。還有一些指標如(rú)安全櫃運(yùn)行噪(zào)聲(shēng)、操作台麵照度是考慮操作人員本身舒適性;生物安全櫃的安裝位置主要是考慮維修時的便利(lì)性。
2、主要(yào)性能指標的測(cè)試方(fāng)法
(1)垂直氣流平均風速:在距離內(nèi)側壁板及工作窗100mm圍成的,工(gōng)作台麵上方300mm處的平麵區域內(nèi)測量垂直氣流的平(píng)均風速。測量點按(àn)行、列均為150mm的網格分布。若(ruò)去除測量(liàng)邊界後淨尺寸不等於15的整數倍,則允許修正測量點(diǎn)距離,但每列(liè)至少測量3點,每行至少測量7點。垂直氣流(liú)平均(jun1)風速(sù)為各(gè)測(cè)量點讀數的算術平均值。具體的指標要求可參照標準JG 170-2005《生物安全櫃》、YY 0569-2011《Ⅱ級生(shēng)物安全櫃》的相關要求。
(2)工作窗口氣流平均速度:常用的測試方法主要(yào)有兩種:風量罩檢測法、風速儀檢測法。
(3)Ⅲ級生物安全櫃手套口處的風速:手套口(kǒu)風速是通過人為摘除(chú)Ⅲ級生(shēng)物安全櫃一隻手套後,將風速(sù)儀(yí)探頭放在手套口的中心處,並記錄測量點的風速。測試(shì)之前,要保證生物安全櫃已達到正常運行狀態,且生物安全櫃的嚴密性、靜壓差及(jí)送風量應均已通過檢測,並符合相關標準要求(qiú)。
(4)氣流流向:氣流流(liú)向測試時,采用發煙管發生可視煙霧,通過觀察煙霧流向來驗證生物安全櫃的氣流流向(xiàng)。氣流流向(xiàng)包括垂直氣流(liú)流向、觀察窗隔離效(xiào)果氣流流向、工作窗口邊緣氣流流向和工作(zuò)窗開口氣流流向。(5)靜壓(yā)差:Ⅲ級生物安全櫃與所在房(fáng)間的相對(duì)壓(yā)差可(kě)用微壓差計直接測量(liàng)。測試(shì)時,Ⅲ級生(shēng)物安全櫃應(yīng)已達到正常運行狀態,用微壓差計分別連接Ⅲ級生物安全櫃內部及實驗室環境便可直接(jiē)測出Ⅲ級生物安全櫃的靜壓差。Ⅲ級生(shēng)物安全櫃與所在(zài)房間之間的負壓值應不低於120Pa。
(6)潔淨度:采用激光粒子計數(shù)器在生物安全櫃操作麵內按要求布置的測點上測量空氣的含塵濃度。
(7)噪聲:生物安(ān)全櫃正常運(yùn)行(háng)時(shí),采用聲級計(jì)在被測生物安全櫃前壁麵中心水平向外(wài)300mm,高度距(jù)工作台麵380mm處測量。
(8)照(zhào)度(dù):在操作麵(miàn)上,沿操作麵(miàn)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(zhì)。被測生物安全櫃置於正常工作條件下,用照度計檢測各測量點。被測生物安全櫃照度為各測(cè)量點(diǎn)照度的算術平均值。
(9)高效過濾器完好(hǎo)性檢測:排風高效(xiào)過濾器作為生物安全櫃的重要的防護屏障之一(yī),是防止有(yǒu)害生物氣溶膠排(pái)放(fàng)至大氣的(de)有效防(fáng)護手段。因此,我國標準GB 50346-2011《生物安全實驗(yàn)室建築技術(shù)規(guī)範》要求必須對三級和四級生物安全實驗室內使用的隔離(lí)設備的(de)排風高效(xiào)過濾器進行原(yuán)位檢(jiǎn)漏;而送風高效(xiào)過濾(lǜ)器是生物安全櫃內(nèi)部潔淨度的重(chóng)要保障。而確定高效過濾器是否有(yǒu)縫隙、孔眼而發生漏泄,是(shì)否完好無損。通常高效過濾器采用(yòng)物理氣溶膠進行完好性(xìng)檢測,高(gāo)效過濾器的檢漏(lòu)方法根據檢測方(fāng)式(shì)不同主(zhǔ)要分為掃描法檢漏和全效率法檢漏。
(10)泄漏電流(liú)、接地電阻、耐電壓、絕緣電阻
泄漏電流測試時,讓生物安全櫃連續運行4h後(hòu),施加110%額定電壓,用泄漏電流測量儀測量機組(zǔ)外露的金屬(shǔ)部分(fèn)與(yǔ)電源線(xiàn)之間的泄漏電流;接地電阻測試時,將被測(cè)生物安全櫃所有(yǒu)的功能開關均置於“斷”位,用接地電阻測試儀測量接地端與可觸及的金屬部件之間的(de)電阻值;耐電壓測試時(shí),電氣強(qiáng)度測試曆時1min,經受頻率為(wéi)50Hz的基本正弦波的交流電壓,測試的(de)部(bù)位為電源輸人端與(yǔ)金屬外殼之間。初施加的電(diàn)壓(yā)不超過規定值的一半,然後迅速上升到規(guī)定值,試驗期間不應發生擊穿;絕緣電阻(zǔ)測試時,在(zài)施加500V直流電壓1min後進行絕緣(yuán)電阻測量,在帶電部件與殼體之間值應不小(xiǎo)於2MΩ。
(11)振動幅值及工作台(tái)麵抗變形
為判斷使用者在操作(zuò)生物安全櫃時的振動結果,振動值應達到要求的機械性能,以此減輕操作者的疲勞並預防振(zhèn)動(dòng)導致精密組織培養試驗品的破(pò)壞。被測生(shēng)物安全櫃置於正常工作條件。將振動儀的振動傳感器牢固地(dì)固定在(zài)工作(zuò)台麵的中心,振動儀的頻(pín)率從10Hz變化到10kHz,測量生物安全櫃工作(zuò)時的總振幅。工作台麵抗變形試驗時,將麵積(jī)為250mm×250mm、重量為23kg的測試(shì)負載均勻地施加於被測生物安全櫃台麵(miàn)中央,在載(zǎi)重(chóng)條件下測量安全櫃台麵前部邊緣中心至地(dì)麵的距離。負載(zǎi)及空(kōng)載條件下安全櫃台麵(miàn)前部邊緣中心至地(dì)板(bǎn)的距離相等,可視為台麵無長久性變形。
(12)紫外燈測試
對於設置紫外燈的生物安全櫃,必須對紫外燈定期檢查,以保證(zhèng)其能(néng)有(yǒu)效地殺死微生物。在將燈關閉冷(lěng)卻後,要用70%的酒精擦(cā)拭(shì)燈泡表麵。將其打開(kāi)5min後,將紫(zǐ)外線感應器放置於工(gōng)作表麵中心,照射(shè)的光在254nm波長處不應少於(yú)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作窗口風量,再通過風量除以(yǐ)工作窗口(kǒu)麵積計算出氣流平均風速,測量時將風量罩密封在安全櫃的前窗操(cāo)作口(kǒu)中心(xīn),風量(liàng)罩(zhào)兩側開口區域要密封。
(2)風速儀檢測(cè)法是(shì)采用風速儀直接測量工作窗口斷麵風速,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麵直(zhí)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3/4工作(zuò)窗口高度處,測點的平均(jun1)值即為工作窗口氣流平(píng)均速度。
4、氣流流向
(1)垂直氣流驗證時,在II級生物安全櫃工作表麵中線上方高於工作窗口上沿100mm處,從可移動垂直窗一端到另一(yī)端發煙,垂直氣(qì)流(liú)方向煙霧應為垂直氣流線,且(qiě)*和(hé)回流。
(2)觀察(chá)窗隔離效果氣流驗證時,在Ⅰ級、Ⅱ級生物安全櫃觀察窗內25mm處,在(zài)工作窗口上邊(biān)緣150mm處,從生物櫃的一端向另一端發煙,氣流流向應為垂直氣流線,不得有死角和回流。
(3)工作窗口邊緣氣流驗證時,在Ⅰ級、Ⅱ級生物安全櫃外38mm處,讓煙霧沿著工作窗開口的整個邊(biān)界(jiè)擴散,煙霧應進入安全櫃內部無外逸,且無穿越工作區氣流。
(4)工作窗開口氣流流向驗證時,在I級、II級生物安全(quán)櫃內部,工作麵上300mm,距工(gōng)作窗(chuāng)口內壁(bì)50mm到櫃後側內壁整個水平麵上發煙,煙霧測(cè)試時應無煙霧從窗口外逸。
5、潔淨度測量
(1)應根據生物安全櫃(guì)操作麵(miàn)的麵積確(què)定采樣點數目,並均勻布點。
(2)I級、II級生物(wù)安全櫃內部潔淨度(dù)要達(dá)到5級,Ⅲ級生物安全櫃當操作需要保護的受試樣本時,潔淨(jìng)度也要求達到(dào)5級。
6、高效過(guò)濾器完好性(xìng)檢(jiǎn)測
(1)掃(sǎo)描檢測法是通過采樣(yàng)探頭在過濾器下遊表麵2~3cm位置處沿過濾器的(de)所有表麵及過濾器與裝置的連接處(chù)如邊框(kuàng)等位置,以一定的速度移動測試局部區域的過濾效率,判斷過濾器(qì)是否發生泄漏。掃描(miáo)法檢(jiǎn)漏根(gēn)據檢測儀器的測試(shì)原理不同分為光度計掃描法和計數掃描法。
①光度計掃描法檢測氣溶膠常用“冷發生”方式,即將一定壓力壓縮空氣通入噴嘴產(chǎn)生多分散油性(xìng)氣溶膠,如聚α烯烴(PAO)、癸二酸二辛酯(DOS)、癸二酸二酯(DESH)、鄰(lín)苯二甲酸二辛酯(DOP)、石蠟(là)油、殼牌安定來礦物油等。然後通過(guò)掃描采樣頭在過濾器(qì)表麵線性掃描並配合(hé)氣溶(róng)膠光度計測試各掃描點局部透過率,根據局部透過率限值判斷漏孔。
②計數掃描法:氣(qì)溶膠物質(zhì)較廣泛,除可選用上述氣溶膠外,還可以(yǐ)選擇PSL小球或大氣塵等非油性氣溶膠。掃描測試過程類似,測試(shì)儀器是粒子計(jì)數器,通過測試上(shàng)、下遊粒子數濃度,並根據相應透過率限值或下遊粒子數限值來判定泄漏。
(2)對於無法采用掃描法檢(jiǎn)漏的高效過濾器,需采用全效率法檢漏方式,即通過測試過濾(lǜ)器的整體效率來檢漏。全效(xiào)率法檢漏時在過濾器上遊注入氣溶膠,在上遊和下遊分別進行采樣,上、下遊采樣必須(xū)經過氣溶膠均勻性驗(yàn)證,然後根據上、下遊氣溶膠濃度計算過濾器的整體透過率,並與規定的整體泄漏限值比較來判斷泄漏,根據使(shǐ)用(yòng)檢測儀器的測試原理不同也分為光度(dù)計全效率法檢漏和(hé)計數器全效率法檢漏(lòu)。