生物安全柜過(guò)濾器完整性測(cè)試與分析
過(guò)濾的完整性是生物安全柜安全使用的重要性能，也是操作使用者高度關(guān)注和檢測(cè)過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)生物安全柜過(guò)濾的完整性的測(cè)試和分析、評(píng)價(jià)，為《生物安全柜檢測(cè)/校準(zhǔn)方法》課題和《生物安全柜性能測(cè)評(píng)方法》的制定，從而保證在用生物安全柜的安全、可靠。
[關(guān)鍵詞]生物安全柜；過(guò)濾；測(cè)試分析；氣溶膠；生物危險(xiǎn)粒子
[中圖分類(lèi)號(hào)]TH789；TB9[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B
[文章編號(hào)]1674-1633(2010)05-0054-03
課題背景：《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》和《質(zhì)檢總局“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃》已明確將生物安全保障列入《綱要》領(lǐng)域及其優(yōu)先主題。為此，國(guó)家質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫總局給我院下達(dá)了《生物安全柜檢測(cè)/校準(zhǔn)方法》的科技計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2008QK285）；同時(shí)廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局也給我院下達(dá)了《生物安全柜性能測(cè)評(píng)方法》地方標(biāo)準(zhǔn)制定的計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：〔2008〕354-26)。主要是確立生物安全柜檢測(cè)項(xiàng)目和技術(shù)要求，并選擇合適精度和度的、可溯源的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)器；制定生物安全柜性能測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
術(shù)語(yǔ)解析：生物安全柜（Biologicalsafetycabinets，BSCs）是防止實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中含有危害性或未知性生物氣溶膠散逸的空氣凈化安全裝置。
評(píng)價(jià)：本方法的應(yīng)用將使生物安全柜檢測(cè)方法和技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)規(guī)范統(tǒng)一，保證了生物安全柜使用的安全和有效，同時(shí)，保護(hù)環(huán)境的安全。具有良好的應(yīng)用前景，將會(huì)產(chǎn)生重大的社會(huì)效益。生物安全柜的空氣粒子過(guò)濾器，簡(jiǎn)稱(chēng)過(guò)濾器(HEPA)，是一種具有延伸/皺褶介質(zhì)過(guò)濾膜的干燥型過(guò)濾器。它主要目的是過(guò)濾流入安全柜工作區(qū)的空氣里的灰塵等微粒，確保安全柜里的空氣達(dá)到一定的潔凈度；以及將試驗(yàn)操作過(guò)程中樣品產(chǎn)生的氣溶膠等危險(xiǎn)粒子過(guò)濾掉，達(dá)到保護(hù)樣品，避免樣品間的交叉污染和防止生物危險(xiǎn)粒子對(duì)試驗(yàn)操作者損害的目的[1]。同時(shí)也避免試驗(yàn)操作過(guò)程中樣品產(chǎn)生的氣溶膠等危險(xiǎn)粒子直接排放到環(huán)境中去，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。生物安全柜過(guò)濾器的濾膜是一種一次性使用的過(guò)濾設(shè)施，需定期檢測(cè)，一有泄漏必須更換，否則，就會(huì)造成生物危險(xiǎn)。因此，生物安全柜過(guò)濾的有效性和完整性是衡量生物安全柜的重要性能指標(biāo)。我院為了完成國(guó)家質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫總局立項(xiàng)的《生物安全柜檢測(cè)/校準(zhǔn)方法》科技計(jì)劃項(xiàng)目，以及廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《生物安全柜性能測(cè)評(píng)方法》地方標(biāo)準(zhǔn)制定的任務(wù)，也為了獲取更多的試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)。采用了三種不同介質(zhì)材料（1.5%KI、0.9%NaCl、10%C6H12O·6H2O）產(chǎn)生的氣溶膠發(fā)生方法進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)用這三種不同介質(zhì)材料產(chǎn)生的氣溶膠，對(duì)生物安全柜過(guò)濾進(jìn)行完整性的實(shí)際測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為生物安全柜的安全使用可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。
1·測(cè)試儀器和方法
1.1測(cè)試儀器
?、艢馊苣z發(fā)生器用以產(chǎn)生多分散、高濃度氣溶膠，可用不同材料（如：PSL、DOP、硅油、鹽、糖等）產(chǎn)生氣溶膠；氣溶膠粒子直徑在0.01~2μm范圍之間。
⑵氣溶膠光度計(jì)傳感器類(lèi)型：90°光散射儀，670μm波長(zhǎng)激光管；氣溶膠濃度測(cè)量范圍：0.001~20mg/m3；零點(diǎn)穩(wěn)定性：24h±0.001mg/m3。
1.2測(cè)試方法
打開(kāi)生物安全柜的風(fēng)機(jī)和燈，去掉過(guò)濾器的擴(kuò)散裝置和保護(hù)蓋。安放并開(kāi)啟氣溶膠發(fā)生器，按生產(chǎn)設(shè)置的氣溶膠的導(dǎo)入位置，將氣溶膠導(dǎo)入安全柜，使氣溶膠產(chǎn)生且均勻分布在過(guò)濾器的上游氣流。廠商未設(shè)置氣溶膠導(dǎo)入位置的，則導(dǎo)入氣溶膠的方式應(yīng)該確保其在安全柜氣流中充分混合[2]。打開(kāi)氣溶膠光度計(jì)，對(duì)過(guò)濾器含有氣溶膠的上游氣流進(jìn)行取樣，該氣溶膠濃度應(yīng)不小于10mg/m3。
將氣溶膠光度計(jì)探測(cè)口放在被測(cè)試面上距測(cè)試面不過(guò)25mm，以小于50mm/s的掃描速率移動(dòng)，使探針掃測(cè)過(guò)過(guò)濾器的整個(gè)下游氣流一側(cè)和每個(gè)組合過(guò)濾片的邊緣，掃測(cè)路線(xiàn)應(yīng)略微重疊。圍繞整個(gè)過(guò)濾器外圍、沿組合過(guò)濾片和框架的連接處以及圍繞過(guò)濾器和設(shè)備之間的密封處仔細(xì)測(cè)試[3]。對(duì)于經(jīng)管道排氣的安全柜，不能進(jìn)行排氣過(guò)濾器的掃描檢測(cè)，過(guò)濾器下游氣流中氣溶膠濃度的檢測(cè)是在下游氣流的管道上鉆一直徑大約10mm的孔，將帶有硬管光度計(jì)探測(cè)口插入孔中進(jìn)行檢測(cè)[4]。
2·測(cè)試結(jié)果
受我市某職業(yè)病防治院的委托，對(duì)該院在用的12臺(tái)生物安全柜（其中Ⅱ級(jí)4臺(tái)，Ⅲ級(jí)8臺(tái)）的過(guò)濾的完整性進(jìn)行檢測(cè)。
目前，對(duì)生物安全柜過(guò)濾的完整性測(cè)試主要依據(jù)是YY0569-2005《生物安全柜》醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合歐盟的EN12469:2000《Biotechnology-PerformanceCriteriaforMicrobiologicalSafetyCabinets》等技術(shù)要求[5,6]。用三種不同介質(zhì)材料產(chǎn)生的氣溶膠，對(duì)這12臺(tái)生物安全柜過(guò)濾的完整性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。
3·分析與討論
從表1可看出，用1.5%KI、0.9%NaCl、10%C6H12O·6H2O三種不同氣溶膠介質(zhì)材料，測(cè)試結(jié)果的一致性較好。因此這三種材料作為生物安全柜過(guò)濾完整性和有效性測(cè)量是比較實(shí)用的氣溶膠介質(zhì)材料。其中，我們認(rèn)為0.9%NaCl，因?yàn)樗粌H比較容易獲得、低廉，而且對(duì)過(guò)濾器濾膜的損傷也較小。依據(jù)YY0569-2005《生物安全柜》醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生物安全柜過(guò)濾完整性I~III級(jí)可掃描檢測(cè)過(guò)濾器的滲透物在任何點(diǎn)的漏過(guò)率不得過(guò)0.01%，不可掃描檢測(cè)過(guò)濾器檢測(cè)點(diǎn)的漏過(guò)率不得過(guò)0.005％[2]的技術(shù)要求。以上檢測(cè)的12臺(tái)生物安全柜均不合格。根據(jù)使用的實(shí)際狀況以及結(jié)合其它檢測(cè)結(jié)果（如：細(xì)菌培養(yǎng)法），并借鑒其它技術(shù)文獻(xiàn)報(bào)道[7]，我們?cè)谥贫ā渡锇踩裥阅軠y(cè)評(píng)方法》廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將生物安全柜過(guò)濾完整性的技術(shù)要求調(diào)整為：可掃描檢測(cè)過(guò)濾器的滲透物在任何點(diǎn)的漏過(guò)率不得過(guò)0.02%，不可掃描檢測(cè)過(guò)濾器檢測(cè)點(diǎn)的技術(shù)要求漏過(guò)率不得過(guò)0.01%。根據(jù)這一測(cè)評(píng)的技術(shù)要求，所檢測(cè)的12臺(tái)生物安全柜中，有6臺(tái)檢測(cè)結(jié)果符合要求，其余的檢測(cè)結(jié)果均有一定程度的差，不符合要求。其中2號(hào)柜、4號(hào)柜過(guò)濾的完整性略差；經(jīng)調(diào)查這2臺(tái)柜已使用了三年，未進(jìn)行過(guò)過(guò)濾器的更換。更換新的過(guò)濾器后，檢測(cè)漏過(guò)率為0.01%。9號(hào)柜、10號(hào)柜和11號(hào)柜過(guò)濾器檢測(cè)漏過(guò)率在10%~30%之間，這三臺(tái)柜已使用了約五年，并且使用頻率高，未進(jìn)行過(guò)過(guò)濾器的更換，經(jīng)查其過(guò)濾器的濾膜有一定程度的老化，膜上部有裂紋。在隨后進(jìn)行的柜體防泄漏檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，無(wú)法加壓到500Pa。因而，判定這三臺(tái)生物安全柜為不合格，更換新的過(guò)濾器后，檢測(cè)漏過(guò)率均為0.01%。12號(hào)柜過(guò)濾器檢測(cè)漏過(guò)率在60%以上，這臺(tái)柜已經(jīng)使用了十年以上，未進(jìn)行過(guò)過(guò)濾器的更換，經(jīng)查其過(guò)濾器的濾膜嚴(yán)重老化，膜上不僅布滿(mǎn)了裂紋甚至有破損。在隨后進(jìn)行柜體防泄漏檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，無(wú)法加壓，因此判定這臺(tái)柜為嚴(yán)重不合格。又由于該柜型號(hào)較老，無(wú)合適的過(guò)濾器更換，因此，此柜需停止使用，作報(bào)廢處理。
4·結(jié)束語(yǔ)
目前，由于生物安全柜的廣泛應(yīng)用，其種類(lèi)繁多，質(zhì)量參差不齊；又由于存在某些質(zhì)量缺陷，尤其是缺乏過(guò)濾的完整性和有效性等質(zhì)量問(wèn)題，造成感染性氣溶膠或有毒有害物質(zhì)的外泄，由此帶來(lái)生物性危害[8]。因此，生物安全柜的應(yīng)用質(zhì)量安全和可靠性，已引起政府和社會(huì)各界的關(guān)注和重視，我院經(jīng)常接到用戶(hù)對(duì)生物安全柜質(zhì)量檢測(cè)的需求。因此通過(guò)對(duì)生物安全柜過(guò)濾完整性和有效性的測(cè)試，對(duì)生物安全柜的安全評(píng)估、維護(hù)和保養(yǎng)等將起到重要的作用[9]，也是生物安全的重要保障。
[參考文獻(xiàn)]
[1]GB19489-2004,實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),2004.
[2]YY0569-2005,生物安全柜[S].中華人民共和國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2005.
[3]U.S.DepartmentofHealthandHumanServices,CenterforDisease
ControlandPrevention,NationalInstitutesofHealth.Biosafetyin
MicrobiologicalandBiomedicalLaboratories[M].4thed.Washington:US
^***PrintingOffice,1999.
[4]WorldHealthOrganization.LaboratoryBiosafetyManual[K].
2nded.Geneva:WORLDHEALTHORGANIATION,2003.
[5]EN12469,Biotechnology-PerformanceCriteriaforMicrobi-ological
SafetyCabinets[S].BritishStandardsInstitution,2000.
[6]GB19489-2008,實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求(報(bào)批稿)[S].
