生物安全柜 (Biological safety cabinets, BSCs) 是一种负压过滤排风柜, 是防止操作者和环境暴露于实验过程中产生的生物气溶胶。利用空气净化和通风技术, 实现第一道物理隔离屏障, 为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时, 用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料, 使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计;是在现代生物技术的研究、开发和应用中对可能产生的生物学危险所采取的有效预防和控制措施。目的是保护生产或实验对象, 保护生态环境和人体健康。
由于生物安全柜的种类繁多, 质量参差不齐, 甚至某些生物安全柜存在质量缺陷, 如:缺乏高效过滤的完整性、柜体的密封性以及负压系统等质量问题, 都会造成感染性气溶胶或有毒有害物质的外泄, 因此生物安全柜的质量问题会带来很多生物性危害。
该文详细介绍生物安全柜主要评测内容与方法。为实验室工作人员、检测人员、管理人员和其他涉及安全柜使用维护的相关人员在工作中给予指导。确立生物安全柜的计量检测校准技术项目和指标, 客观全面地反映出生物安全柜的计量性能。
1 柜体防泄漏性能的测试
生物安全柜柜体防泄漏性能测试是对生物安全柜的基本要求。采用压力衰减法进行测试, 即将安全柜的前窗和排风口封闭, 柜体内加压500Pa, 保持30 min后, 在安全柜工作区域内连接压力计或压力传感器系统以显示内压。要求柜内的气压不低于450Pa。压力衰减测试法对生物安全柜柜体防泄漏性能是可靠的检测方法, 对它的气道密闭性和柜体整体设计要求都较高。如果压力衰减法测试柜内的气压低于450 Pa时, 则要采用另一种肥皂泡测试法。即在生物安全柜加压的情况下, 沿安全柜压力通风系统的所有焊缝、套接处和封口处的外表面喷或涂刷检漏肥皂溶液, 同时观察是否有气泡产生, 如果发生大的泄漏, 可通过轻微的气流感觉和声音发现。
通过这两种测试方法可以非常精确地测试柜体的气密性, 保证了污染气体和微粒无外泄的可能。检测实践表明, 生物安全柜在使用了一段时间之后, 密封性变差是一个普遍现象。因此对密封性达不到要求的生物安全柜要进行及时修理或降级使用。
2 高效过滤器完整性的测试
生物安全柜高效过滤的完整性是生物安全柜的主要性能。它由高效空气过滤器 (HEPA) 构成。高效空气过滤器安装在生物安全柜里的是由坚硬外壳支撑的一次性的、具有延伸/皱褶介质的过滤膜组成的。主要目的是过滤流入安全柜工作区的空气里的灰尘等微粒, 确保安全柜里的空气达到一定的洁净度和将试验时样品产生的气溶胶等危险粒子过滤掉, 保护样品并避免样品间的交叉污染, 以及防止试验操作过程中产生的生物危险粒子直接排放到环境中去。
检测时, 在含有气溶胶的上游气流进行取样, 证实该浓度的气溶胶的光散射强度至少应等于由10μg/LDOP的光散射强度;如果是线性刻度的光度计 (0~100分度) , 将读数调整为100;如果是对数刻度的光度计, 将上游气流浓度的读数调整在一个分度对应浓度的1×104以上。
将气溶胶光度计探针放在被测试面上距测试面不超过25 mm, 以小于50 mm/s的扫描速率移动, 使探针扫测过HEPA过滤器的整个下游气流一侧和每个组合过滤片的边缘, 扫测路线应略微重叠。围绕整个过滤器外围、沿组合过滤片和框架的连接处以及围绕过滤器和设备之间的密封处仔细检视。结果应使高效过滤器的过滤效率不低于99.99%。对于可进行扫描检测的过滤器在任何点的漏过率不应超过0.02%, 不能进行扫描检测的过滤器在检测点的漏过率不应超过0.01%。
只有满足这些要求的生物安全柜, 才能保证过滤器对流入流出安全柜的空气里的灰尘和试验时产生的气溶胶等微粒安全有效的过滤率, 进而实现安全柜的安全作用。由于高效过滤器是消耗性材料, 在检测过程中若不满足要求时, 允许使用单位更换高效过滤器, 更换后再进行检测。
3 对人员产品和交叉污染的保护测试
生物安全柜对人员、实验材料、以及交叉污染的保护是它的主要目的。启动生物安全柜至少正常运行30 min才能开始测试, 并连续运行至所有测试完成。
3.1 人员保护测试
人员保护测试采用微生物法或碘化钾法。
3.1.1 微生物法
微生物法是比较经典的方法, 又称微生物挑战测试, 是用盛有浓度为5×108~8×108个/ml芽孢悬浮液的喷雾器在柜内进行喷雾, 再用撞击采样器进行取样并置于合适的培养基上培养。当培养到24~28 h时检查菌落数, 如果呈阴性, 继续培养44~48 h再检查菌落数。
3.2.2碘化钾测量方法
碘化钾测量方法 (KI-Discus测试法) 是一种物理测试方法, 可以准确、快速地实现检测。它通过测量开放工作台碘化钾粒子数的传递指数与安全柜内部碘化钾粒子数的传递指数的比值 (称为:保护因子Apf) , 用来衡量危害性气溶胶从安全柜逸出量, 是无量纲的量, 计算公式如
