生物安全柜 (BSC)是为保护生物实验室工作人员 、实验室环境和实验对象的重要安全防护设备 。在合格的生物安全柜内操作可防止工作人员在操作含有感染性因子的材料时 , 发生接触性和暴露性感染 。根据结构设计、排风比例和保护对象 ,生物安全柜分为 Ⅰ级 、Ⅱ级和 Ⅲ级, 其中 Ⅱ级又分为 A1、A2、B1、B2型。不同级别的生物安全实验室应选用不同级别的生物安全柜 。目前 , 我国各类医疗机构和疾控机构实验室均配置有生物安全柜, 但使用不尽合理 ,多数使用后缺少性能检测 。为更好地落实国家实验室生物安全标准和法规 ,加强实验室生物安全管理, 于 2008 ～ 2009年度对浙江省部分医疗机构和疾病预防控制机构实验室生物安全柜的使用现状 、维护和性能检测进行了调查。现将结果报告如下。

1 方法

本次调查重点是医疗机构和疾病预防控制中心各实验室使用中生物安全柜 。调查方法是采用资料调查 、现场查看和采样检测等方法 ;调查内容包括生物安全柜的选型、摆放位置 、操作人员的流程、洁净性能和微小气候等指标 。

1.1 一般情况调查

用调查表的形式收集各实验室使用中生物安全柜的基本资料 ,如型号、使用维护 、摆放位置 、自检情况等 ,对所调查资料按生物安全柜型号进行分类统计。

1.2 生物安全柜性能检测方法〔1, 2〕

1.2.1 洁净度检测 采用尘埃粒子计数器在生物安全柜工作区检测 。粒子计数器的采样口在工作台面向上 20 cm高度双对角线布置 5个采样点, 洁净度级别达到 5级为合格 。

1.2.2 风速检测 垂直气流流速用热式风速仪在工作区上方高于前窗操作口上沿 10 cm的水平面上确定测量点位置 ,多点测量穿过该平面的下降气流流速;工作窗口流入气流流速在前窗操作口上沿下约开启高度为 25%、75%的位置分别测量风速, 测量点间隔约 10 cm。所有测量值的平均值为该方向上的气流流速。

1.2.3 噪声检测 在 “A”计权模式下 ,用声级计在安全柜前面中心水平向外 30 cm,工作台面上方 38cm处测量噪声 ,同时关闭安全柜的风机和照明灯 ,如果有室外排气风机 ,让其继续运行 ,在相同位置测量背景噪声 ,进行相应修正 。

1.2.4 气流方向检测 用烟雾发生装置在工作台面中心线前窗操作口顶端以上 100 mm的高度, 观察屏后 25 mm、前窗操作口顶端以上 150 mm高度从安全柜的一端到另一端以及安全柜外大约 38 mm处沿着整个前窗操作口的周边经过, 特别注意角落和垂直边缘的流向。结果以安全柜工作区内的气流向下, 不产生旋涡和向上气流且无死点,气流应不从安全柜中逸出,前窗操作口整个周遍气流应向内,无向外逸出的气流 ,且流入的气流应不进入工作区为合格。

1.2.5 照度检测 在工作台面上 ,沿工作台面两内侧壁中心连线设置照度测量点 ,测量点之间的距离不超过 30 cm, 与侧壁最小距离为 15 cm, 平均照度大于等于 650 lx为合格。

2 结果

2.1 一般情况调查结果

共调查了 42个实验室 120台生物安全柜, 其中Ⅱ级 A2型生物安全柜 84台 ,占 70%, Ⅱ级 B2型生物安全柜 36台 ,占 30%。调查结果显示 , 84台Ⅱ A2型生物安全柜 , 摆放位置符合生物安全要求的占71%,有使用维护记录占 95%, 操作人员操作正确占 96%,开展一年一度常规自检占 54%;36台Ⅱ B2型生物安全柜 , 摆放位置符合生物安全要求的占58%,有使用维护记录占 100%, 操作人员操作正确占 97%,开展一年一度常规自检占 56%

2.2 性能检测结果

结果表明,所检测的 120台生物安全柜气流流向和照度两个指标总体符合率较高 , 气流流向符合率在 97.6%以上 ,照度符合率在 97.2%以上;洁净度、风速和噪声符合率比较低 , 洁净度的符合率在75% ～ 77.8%, 工作窗口风速符合率在 52.4% ～58.3%,垂直风速符合率在 78.6% ～ 80.6%, 噪声符合率在 47.2% ～ 67.9%

3 讨论

在调查中发现, 很多生物实验室的安全柜安装放置位置不符合生物安全要求。主要存在问题是生物安全柜未放置在回风口一侧, 违背了生物安全实验室气流流向从 “清洁”空间向 “污染 ”空间流动的原则〔3〕,不易把实验室内形成的污染空气从排风口及生物安全柜内带走 , 极易造成室内回流与涡流。另外 ,有的生物安全柜放置于通道处或者是主实验室间的入口处 ,工作人员的频繁走动以及开关门 ,极易破坏安全柜的气流 ,应尽量把安全柜安放在有利于形成气流由 “清洁”区域流向 “污染 ”区域的单向气流流型的地方, 同时生物安全柜后方与两个侧面应各留出 30 cm的空间, 以便于日后维护,顶部应留出 30 ～ 35 cm的空间 ,以便准确测量空气通过排风过滤器的速度 ,并便于排风过滤器的更换。

随机调查观察中发现, 实验人员存在使用生物安全柜操作不当现象 ,主要表现在相关检测人员在生物安全柜内菌种传代、划平板时使用酒精灯灼烧接种环,这是一种非常不安全的操作,首先是明火会破坏定向气流的方向 ,并且在处理挥发性物品和易燃物品时 ,也易造成危险 ;其次是酒精灯燃烧温度升高对安全柜顶层的过滤膜有损害, 加速其老化。如果顶层的过滤膜失去作用, 所谓生物安全柜也就失去其应有的作用。建议接种环、接种针灭菌时使用微型燃烧器。

调查中还发现, 很多使用单位选择安全柜过分超前 ,常常在 A2型能满足应用的情况下选用 B2型, 造成问题很多。一是 B2型安全柜排气量达到约 1 600 m3/h(型号不同有差异),如果房间没有足够的补充风量 , 安全柜不能开启, 根本无法正常工作 ,有很多实验室无奈只好打开门开机,这显然不符合生物安全实验室规范要求。二是室内空气大量外排 ,要保证实验室内温度满足实验要求,需要空调和加热器的负荷非常大, 现已建好的实验室根本无法满足,也造成能源浪费 。三是还有一些单位选择带有电动前窗的安全柜, 误以为电动就是功能超前 。其实不然,因为安全柜在无双路供电系统情况下,如果突然停电 ,电动窗无法关闭, 有害物外泄会造成实验室污染和感染事件, 而且, 不论电动还是手动 ,操作高度都是固定的, 因而这种电动功能意义不大并有很大潜在危害 。因此 , 安全柜的选择应根据自身实验对象需要,主要从安全柜的性能考虑 ,如高效过滤器、风路设计、报警装置 、负压保护、气流组织 、噪音强度等指标比较安全柜的优劣。

浙江省医疗机构和疾病预防控制机构使用中生物安全柜性能检测总体合格率较低, 特别是洁净度达不到要求 ,就保证不了对实验对象的保护 。工作窗口风速达不到生物安全柜相应级别和型号对应的风速时 ,就不能保证足以形成负压,可造成有害物外泄对操作者的危害, 部分生物安全柜自身显示的风速符合生物安全的需要,但实际所测风速较小 ,远远达不到操作台面形成负压所需的风速 。本次噪声合格评价按 YY0569 -2005医药行业标准不高于 67分贝执行 ,符合率也很低 ,特别是 B2型生物安全柜噪声符合率只有 47.2%,其原因可能是因为全排型生物安全柜额外带有外排风机以及风管连接弯道过多等因素造成 ,长时间在高分贝环境条件下实验作业会使实验者极度疲劳而致实验操作出错, 因此解决生物安全柜的噪声问题需要制造商进一步提升技术以及使用单位提供良好的外部环境来共同完成 。

生物安全柜作为医疗机构生物实验室的主要实验设备,其主要功能就是防止病原微生物等气溶胶的扩散,保护人 、环境和实验对象的安全 。本次调查结果发现 ,很多实验室使用中生物安全柜没有开展常规的自检,开展自检的只占 54.2 %,有些实验室是迫于计量认证或者上级部门的检查才勉强开展自检, 这给生物安全留下了隐患 ,建议各生物安全实验室要严格执行生物安全柜的行标和国标 ,开展生物安全柜的常规自检 ,及早发现问题 ,确保实验室生物安全 。