生物安全柜百科
生物安全柜(biological?。螅幔妫澹簦。悖幔猓椋睿拢樱茫┦悄芊乐箤?shí)驗(yàn)操作處理過程中某些含有危險(xiǎn)性或未知性生物微粒發(fā)生氣溶膠散逸的箱型空氣凈化負(fù)壓安全裝置。其廣泛應(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)室生物安全中一級防護(hù)屏障中最基本的安全防護(hù)設(shè)備。
1生物安全柜的工作原理
2生物安全柜的結(jié)構(gòu)
3生物安全柜的分級
4生物安全實(shí)驗(yàn)室選用生物安全柜的原則
5生物安全柜的安裝
6生物安全柜的使用
7注意事項(xiàng)
8生物安全柜的維護(hù)
生物安全柜的工作原理
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),通過垂直氣流來保護(hù)工作人員;外界空氣經(jīng)高效空氣過濾器(?。瑁椋纾瑁澹妫妫椋悖椋澹睿悖。穑幔颍簦椋悖酰欤幔簦濉。幔椋颉。妫椋欤簦澹?, HEPA過濾器)過濾后進(jìn)入安全柜內(nèi),以避免處理樣品被污染;柜內(nèi)的空氣也需經(jīng)過HEPA過濾器過濾后再排放到大氣中,以保護(hù)環(huán)境。
生物安全柜的結(jié)構(gòu)
生物安全柜一般由箱體和支架兩部分組成。箱體部分主要包括以下結(jié)構(gòu):
1. 空氣過濾系統(tǒng)
空氣過濾系統(tǒng)是保證本設(shè)備性能最主要的系統(tǒng),它由驅(qū)動風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、循環(huán)空氣過濾器和外排空氣過濾器組成。其最主要的功能是不斷地使?jié)崈艨諝膺M(jìn)入工作室,使工作區(qū)的下沉氣流(垂直氣流)流速不小于0.3m/s,保證工作區(qū)內(nèi)的潔凈度達(dá)到100級。同時(shí)使外排氣流也被凈化,防止污染環(huán)境。
該系統(tǒng)的核心部件為HEPA過濾器,其采用特殊防火材料為框架,框內(nèi)用波紋狀的鋁片分隔成柵狀,里面填充乳化玻璃纖維亞微粒,其過濾效率可達(dá)到99.99%~100%。進(jìn)風(fēng)口的預(yù)過濾罩或預(yù)過濾器,使空氣預(yù)過濾凈化后再進(jìn)入HEPA過濾器中,可延長HEPA過濾器的使用壽命。
2. 外排風(fēng)箱系統(tǒng)
外排風(fēng)箱系統(tǒng)由外排風(fēng)箱殼體、風(fēng)機(jī)和排風(fēng)管道組成。外排風(fēng)機(jī)提供排氣的動力,將工作室內(nèi)不潔凈的空氣抽出,并由外排過濾器凈化而起到保護(hù)樣品和柜內(nèi)實(shí)驗(yàn)物品的作用,由于外排作用,工作室內(nèi)為負(fù)壓,防止工作區(qū)空氣外逸,起到保護(hù)操作者的目的。
3. 滑動前窗驅(qū)動系統(tǒng)
滑動前窗驅(qū)動系統(tǒng)由前玻璃門、門電機(jī)、牽引機(jī)構(gòu)、傳動軸和限位開關(guān)等組成,主要作用是驅(qū)動或牽引各個門軸,使設(shè)備在運(yùn)行過程中,前玻璃門處于正常位置。
4. 照明光源和紫外光源位于玻璃門內(nèi)側(cè)以保證工作室內(nèi)有一定的亮度和用于工作室內(nèi)的臺面及空氣的消毒。
5.控制面板上有電源、紫外燈、照明燈、風(fēng)機(jī)開關(guān)、控制前玻璃門移動等裝置,主要作用是設(shè)定及顯示系統(tǒng)狀態(tài)。
生物安全柜的分級
按照NSF49標(biāo)準(zhǔn),生物安全等級1級(P1)的媒質(zhì)是指普通無害細(xì)菌、病毒等微生物;生物安全等級2級(P2)的媒質(zhì)是指一般性可致病細(xì)菌、病毒等微生物;生物安全等級3級(P3)的媒質(zhì)是指烈性/致命細(xì)菌、病毒等微生物,但感染后可治愈;生物安全等級4級(P4)的媒質(zhì)是指烈性/致命細(xì)菌、病毒等微生物,感染后不易治愈。此標(biāo)準(zhǔn)將生物安全柜分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,可適用于不同生物安全等級媒質(zhì)的操作。
生物安全實(shí)驗(yàn)室選用生物安全柜的原則
當(dāng)實(shí)驗(yàn)室級別為一級時(shí)一般無須使用生物安全柜,或使用Ⅰ級生物安全柜。實(shí)驗(yàn)室級別為二級時(shí),當(dāng)可能產(chǎn)生微生物氣溶膠或出現(xiàn)濺出的操作時(shí),可使用Ⅰ級生物安全柜;當(dāng)處理感染性材料時(shí),應(yīng)使用部分或全部排風(fēng)的Ⅱ級生物安全柜;若涉及處理化學(xué)致癌劑、放射性物質(zhì)和揮發(fā)性溶媒,則只能使用Ⅱ-B級全排風(fēng)(B2型)生物安全柜。實(shí)驗(yàn)室級別為三級時(shí),應(yīng)使用Ⅱ級或Ⅲ級生物安全柜;所有涉及感染材料的操作,應(yīng)使用全排風(fēng)型Ⅱ-B級(B2型)或Ⅲ級生物安全柜。實(shí)驗(yàn)室級別為四級時(shí),應(yīng)使用Ⅲ級全排風(fēng)生物安全柜。當(dāng)人員穿著正壓防護(hù)服時(shí),可使用Ⅱ-B級生物安全柜。
生物安全柜的安裝
1. 生物安全柜在運(yùn)輸過程中不得側(cè)置、沖擊、碰撞,且不能受雨雪的直接侵襲及日光暴曬。
2. 生物安全柜的工作環(huán)境為10~30℃ ,相對濕度為<75%。
3. 設(shè)備應(yīng)安裝在不能移動的水平面上。
4. 設(shè)備必須安裝在靠近固定電源插座處,在沒有連接外排系統(tǒng)的情況下,其頂部距離房間頂部障礙物至少200mm距離,后面與墻面間隔至少300mm距離,以利于外排氣流暢通和安全柜的維護(hù)。
5. 為了防止氣流干擾,要求不得將設(shè)備安裝在人員往來的通道中,并且不得使生物安全柜滑動前窗操作口正對實(shí)驗(yàn)室的門窗或靠門窗太近,應(yīng)遠(yuǎn)離人員活動,物品流動及可能會擾亂氣流的地方。
6. 在高海拔地區(qū)使用,安裝后必須重新校正風(fēng)速。
生物安全柜的使用
1. 接通電源。
2. 穿好潔凈的實(shí)驗(yàn)工作服,清潔雙手,用70%的酒精或其他消毒劑全面擦拭安全柜內(nèi)的工作平臺。
3. 將實(shí)驗(yàn)物品按要求擺放到安全柜內(nèi)。
4. 關(guān)閉玻璃門,打開電源開關(guān),必要時(shí)應(yīng)開啟紫外燈對實(shí)驗(yàn)物品表面進(jìn)行消毒。
5. 消毒完畢后,設(shè)置到安全柜工作狀態(tài),打開玻璃門,使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
6. 設(shè)備完成自凈過程并運(yùn)行穩(wěn)定后即可使用。
7. 完成工作,取出廢棄物后,用70%的酒精擦拭柜內(nèi)工作平臺。維持氣流循環(huán)一段時(shí)間,以便將工作區(qū)污染物質(zhì)排出。
8. 關(guān)閉玻璃門,關(guān)閉日光燈,打開紫外燈進(jìn)行柜內(nèi)消毒。
9. 消毒完畢后,關(guān)閉電源。
注意事項(xiàng)
1. 為了避免物品間的交叉污染,整個工作過程中所需要的物品應(yīng)在工作開始前一字排開放置在安全柜中,以便在工作完成前沒有任何物品需要經(jīng)過空氣流隔層拿出或放入,特別注意:前排和后排的回風(fēng)格柵上不能放置物品,以防止堵塞回風(fēng)格柵,影響氣流循環(huán)。
2. 在開始工作前及完成工作后,需維持氣流循環(huán)一段時(shí)間,完成安全柜的自凈過程,每次試驗(yàn)結(jié)束應(yīng)對柜內(nèi)進(jìn)行清潔和消毒。
3. 操作過程中,盡量減少雙臂進(jìn)出次數(shù),雙臂進(jìn)出安全柜時(shí)動作應(yīng)該緩慢,避免影響正常的氣流平衡。
4. 柜內(nèi)物品移動應(yīng)按低污染向高污染移動原則,柜內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)按從清潔區(qū)到污染區(qū)的方向進(jìn)行。操作前可用消毒劑浸濕的毛巾墊底,以便吸收可能濺出的液滴。
5. 盡量避免將離心機(jī)、振蕩器等儀器安置在安全柜內(nèi),以免儀器震動時(shí)濾膜上的顆粒物質(zhì)抖落,導(dǎo)致柜內(nèi)潔凈度下降;同時(shí)這些儀器散熱排風(fēng)口氣流可能影響柜內(nèi)的氣流平衡。
6. 安全柜內(nèi)不能使用明火,防止燃燒過程中產(chǎn)生的高溫細(xì)小顆粒雜質(zhì)帶入濾膜而損傷濾膜。
生物安全柜的維護(hù)
為了保障生物安全柜的安全性,應(yīng)定期對安全柜進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng):
1. 每次使用前后應(yīng)對安全柜工作區(qū)進(jìn)行清潔和消毒。
2.?。龋牛校吝^濾器的使用壽命到期后,應(yīng)由接受過生物安全柜專門培訓(xùn)的專業(yè)人員更換。
3.?。祝龋项C布的實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊、美國生物安全柜標(biāo)準(zhǔn)NSF49和中國食品藥品監(jiān)督管理局生物安全柜標(biāo)準(zhǔn)YY0569都要求有下列情況之一者,應(yīng)對生物安全柜進(jìn)行安全檢測:安裝完畢投入使用前;一年一度的常規(guī)檢測;當(dāng)安全柜移位后;更換HEPA過濾器和內(nèi)部部件維修后。
安全檢測包括以下幾個方面:
1. 進(jìn)氣流流向和風(fēng)速檢測:進(jìn)氣流流向采用發(fā)煙法或絲線法在工作斷面檢測,檢測位置包括工作窗口的四周邊緣和中間區(qū)域;進(jìn)氣流風(fēng)速采用風(fēng)速計(jì)測量工作窗口斷面風(fēng)速。
2. 下沉氣流風(fēng)速和均勻度檢測:采用風(fēng)速儀均勻布點(diǎn)測量截面風(fēng)速。
3. 工作區(qū)潔凈度檢測:采用塵埃粒子計(jì)時(shí)器在工作區(qū)檢測。
4. 噪聲檢測:生物安全柜前面板水平中心向外300mm,且高于工作臺面380mm處用聲級測量噪聲。
5. 光照度檢測:沿工作臺面長度方向中心線每隔750px設(shè)置一個測量點(diǎn)。
6. 箱體漏泄檢測:給安全柜密封并增壓到500Pa,30分鐘后在測試區(qū)連接壓力計(jì)或壓力傳感器系統(tǒng)用壓力衰減法進(jìn)行檢測,或用肥皂泡法檢測。