在臨床實(shí)驗(yàn)室，操作感染性標(biāo)本時(shí)或作病原體分離培養(yǎng)、制備菌種時(shí)會(huì)因?yàn)闃悠返恼袷�、搖動(dòng)、傾注、攪拌、移液等操作或液體的灑落，產(chǎn)生肉眼看不見的直徑<5／zrn的氣溶膠或產(chǎn)生直徑為5～100腫的液滴，這些微粒中含有活的致病微生物，可以被操作者吸入或污染工作臺(tái)面上的其他樣品。生物安全柜是一種設(shè)備，它的作用就是有效地降低實(shí)驗(yàn)室獲得性感染的機(jī)會(huì)，減少人與樣品或樣品與樣品之間交叉污染的機(jī)會(huì)，用于保護(hù)操作人員，保護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，保護(hù)實(shí)驗(yàn)材料的生物安全。

生物安全柜的種類及特點(diǎn)

在過去的幾年中，生物安全柜的設(shè)計(jì)已經(jīng)過幾次改進(jìn)。主要的改進(jìn)包括兩方面:一是在排風(fēng)系統(tǒng)增加高效微�？諝鉃V器(high．efficiency particulate air HEPA)。HEPA濾器可以捕捉99．97％的直徑在0．3 ban的粒子；對(duì)>0．3腫粒子的捕獲達(dá)99．9％。這使所有已知的感染因子均可被有效地截留，保證排出的氣體中不含微生物；其二，經(jīng)HEPA濾過的氣體覆蓋工作臺(tái)表面，使臺(tái)面上操作器材免受污染。根據(jù)對(duì)生物遏制程度的不同，目前設(shè)計(jì)的生物安全柜有3種類型：工、Ⅱ級(jí)(A1、A2、B1、B2型)、Ⅲ級(jí)(圖1。4)。購(gòu)買時(shí)可根據(jù)各自工作性質(zhì)確定需要防護(hù)的類型，選擇相應(yīng)的生物安全柜(表1)。

I級(jí)生物安全柜(圖1)允許實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣從前面開口處以0．38 m／s的最小速率進(jìn)入生物安全柜，并經(jīng)排風(fēng)管排出安全柜。定向流動(dòng)的空氣可以將工作臺(tái)上形成的氣溶膠迅速帶離，不與操作人員接觸，直接經(jīng)管道再經(jīng)HEPA過濾后排出。有3種排放形式：

①排入實(shí)驗(yàn)室，再通過實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)排到建筑物外面；

②直接通過建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)排到建筑物外面；

③直接排到建筑物外面。

HEPA濾器可以裝在生物安全柜的壓力排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)或裝在建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。有的生物安全柜有一體式排風(fēng)扇，其他的借助建筑物排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)扇。I級(jí)生物安全柜的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛�？商峁﹤�(gè)人和環(huán)境的保護(hù)作用，也可用于接觸放射性核素或揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的操作。由于進(jìn)入的氣體是實(shí)驗(yàn)室未凈化的空氣，因此對(duì)操作物品不具防污染保護(hù)作用。

Ⅱ級(jí)生物安全柜又稱為層流生物安全柜。與工級(jí)生物安全柜不同之處是進(jìn)入的空氣先經(jīng)HEPA過濾，保證覆蓋臺(tái)面上的空氣是無菌的，不僅提供個(gè)人防護(hù)，也保護(hù)樣品不受污染。Ⅱ級(jí)生物安全柜共分Ⅱ級(jí)A和Ⅱ級(jí)B型2種，又可進(jìn)一步再分為Ⅱ級(jí)A 1、Ⅱ級(jí)A 2、Ⅱ級(jí)B 1、Ⅱ級(jí)B2型。Ⅱ級(jí)生物安全是自遏型的。流動(dòng)空氣中的70％可以反復(fù)循環(huán)再利用。

此種生物安全柜適合于細(xì)胞或組織培養(yǎng)、接觸2～3級(jí)危險(xiǎn)等級(jí)病原體的操作，如果穿正壓防護(hù)服可在Ⅱ級(jí)生物安全柜上從事接觸4級(jí)危險(xiǎn)等級(jí)感染因子的操作。

(1)Ⅱ級(jí)A型生物安全柜

Ⅱ級(jí)A型生物安全柜(圖2)有1個(gè)內(nèi)置風(fēng)機(jī)將實(shí)驗(yàn)室空氣以0．38 m／s的速率吸入安全柜，通過HEPA濾器后向下，在距工作臺(tái)表面6．18 cm處分開，一半通過前面的排風(fēng)格柵，另一半通過后面的排風(fēng)格柵。所有實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣溶膠或液滴均被向下氣流帶走。氣流經(jīng)排出通道到達(dá)安全柜頂部的2個(gè)HEPA濾器之間，此時(shí)，約70％的氣體經(jīng)供風(fēng)HEPA過濾器重新返回柜內(nèi)操作區(qū)域被再利用，其余30％的氣體經(jīng)排風(fēng)過濾器后被排到實(shí)驗(yàn)室再反復(fù)利用，或通過建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)排到外界。

(2)外排風(fēng)Ⅱ級(jí)

A2型、B1型、B 2型生物安全柜外排風(fēng)Ⅱ級(jí)A2型、B1型、B 2型生物安全柜都由Ⅱ級(jí)A1型生物安全柜變化而來。這些生物安全柜各有特點(diǎn)(見表2)，包括從開口吸人空氣的速度、工作臺(tái)面上再循環(huán)的空氣量、柜內(nèi)空氣的排出量、安全柜的排風(fēng)系統(tǒng)、壓力裝置，不同型別的生物安全柜可用于不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?表1)。

Ⅱ級(jí)生物安全柜A型與B型的差異在于：覆蓋工作臺(tái)表面的循環(huán)氣體和排出氣體的量不同，排出系統(tǒng)不同，詳細(xì)材料可以從制造商的說明書中獲得(圖3)。

Ⅲ級(jí)生物安全柜(圖4)整個(gè)環(huán)境是完全密閉的，進(jìn)入的氣體經(jīng)HEPA過濾，排出的氣體經(jīng)2層HEPA過濾。有1個(gè)專門的系統(tǒng)保持柜內(nèi)壓力在124．5Pa，呈負(fù)壓狀態(tài)，可提供最好的個(gè)人防護(hù)作用，用于4級(jí)危險(xiǎn)程度病原體的操作。實(shí)驗(yàn)時(shí)可容2位操作人員將手伸人手套箱內(nèi)進(jìn)行操作。柜旁配備1個(gè)可以滅菌的裝有HEPA過濾排風(fēng)裝置的傳遞箱。柜底下有化學(xué)消毒劑浸泡的盒子，安全柜可與雙門的高壓滅菌器連接，接受已滅菌的物品并將用過的材料移出安全柜作滅菌處理。可以將幾個(gè)手套箱連在一起以增大工作面積。Ⅲ級(jí)生物安全柜適用于Ⅲ級(jí)或Ⅳ級(jí)生物安全水平的實(shí)驗(yàn)室。

Ⅱ級(jí)A1型和A2型外排式生物安全柜有“套管式”或“傘形排氣罩式”的連接。套管安裝在安全柜的排風(fēng)管上，將安全柜內(nèi)排出的氣體，引入建筑物的排氣系統(tǒng)。在套管與安全柜排風(fēng)管之間留有1個(gè)直徑差為2．5 cm的開口，以便讓實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣一起抽人建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)中。建筑物的排風(fēng)能力必須能滿足房間和柜中排風(fēng)的要求。套管必須是可拆卸的或設(shè)計(jì)成可對(duì)生物安全柜進(jìn)行操作測(cè)試類型。通常，建筑物氣流的波動(dòng)對(duì)套管式連接的生物安全柜的功能不會(huì)有太大的影響。

Ⅱ級(jí)B1和B2型生物安全柜通過硬管，亦即沒有任何開口地、牢固地連接到建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)，或者最好是連接到專門的排風(fēng)系統(tǒng)。建筑物排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)量和靜壓必須與生產(chǎn)商所指定的要求正好一致。對(duì)硬管道連接的生物安全柜進(jìn)行認(rèn)證時(shí)，要比將空氣再循環(huán)送回房間或采用套管連接的生物安全柜更費(fèi)時(shí)。

購(gòu)買生物安全柜時(shí)應(yīng)考慮所提供的生物防護(hù)作用是針對(duì)操作人員個(gè)人的還是針對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的；若是針對(duì)操作人員的防護(hù)應(yīng)明確是針對(duì)病原微生物的還是針對(duì)有毒化學(xué)物質(zhì)或兩者兼而有之。若是針對(duì)病原微生物的還應(yīng)強(qiáng)調(diào)微生物的生物危害級(jí)別；若是針對(duì)有毒化學(xué)物質(zhì)的可按照以下原則作選擇：工級(jí)或Ⅱ級(jí)A型生物安全柜中不進(jìn)行揮發(fā)性或毒性化學(xué)物質(zhì)操作。Ⅱ級(jí)B1型生物安全柜只可用于少量的揮發(fā)性或毒性化學(xué)物質(zhì)的操作，如要進(jìn)行一定量的揮發(fā)性或毒性化學(xué)物質(zhì)的操作必須使用Ⅱ級(jí)B2型生物安全柜。不同型別的生物安全柜排氣特點(diǎn)不同，見表2。

1．安放

進(jìn)入生物安全柜的空氣速率約是0．45 m／s，按照這種速率，氣流的完整性很容易受附近人員的走動(dòng)、窗戶的開關(guān)、門的開啟和關(guān)閉、空調(diào)運(yùn)行等因素的影響。為避免上述因素的干擾，生物安全柜應(yīng)放在遠(yuǎn)離人員活動(dòng)、物品流動(dòng)以及可能會(huì)擾亂氣流的地方。為了方便起見，應(yīng)在安全柜的后面、左右兩側(cè)面各留30 cm的空間，以利于安全柜的維護(hù)。上端應(yīng)留30～35 cnl空間，以便準(zhǔn)確測(cè)量空氣通過排風(fēng)過濾器的速度及排風(fēng)過濾器的更換。

2．操作人員

使用生物安全柜時(shí)，操作人員手臂的伸入或取出時(shí)應(yīng)緩慢，垂直于前端開口處，從而保證安全柜前端氣流的完整性。應(yīng)在手或胳膊伸入柜中1 min后開始操作，以便安全柜對(duì)手或胳膊表面的空氣進(jìn)行凈化處理。實(shí)驗(yàn)所需器材應(yīng)一次性放人生物安全柜，盡量減少或限制操作人員手在安全柜中的進(jìn)出次數(shù)。

3．實(shí)驗(yàn)材料的放置

Ⅱ級(jí)生物安全柜前端開口處嚴(yán)禁被紙張、設(shè)備或其他物品覆蓋。物品放人生物安全柜后，表面要用70％的乙醇擦拭。柜內(nèi)應(yīng)備有1塊浸過消毒劑的毛巾，以便蘸吸濺出的液體。實(shí)驗(yàn)材料盡量放在柜的后面，笨重的物品放在一邊，產(chǎn)生氣溶膠的物品也應(yīng)放在柜的后面。實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)按順序從清潔的排放到污染的。污染的實(shí)驗(yàn)材料不。應(yīng)隨時(shí)拿出柜外，操作者的手也不應(yīng)頻繁地進(jìn)出安全柜。

4．操作和維持

大多數(shù)的生物安全柜設(shè)計(jì)成一天24 h開機(jī)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)連續(xù)開機(jī)有利于控制實(shí)驗(yàn)室灰塵和粒子。Ⅱ級(jí)A型不用時(shí)可以關(guān)閉。Ⅱ級(jí)B型在使用時(shí)要保持實(shí)驗(yàn)室空氣平衡，因此一天中若有數(shù)個(gè)操作過程，其間不應(yīng)中斷運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)開始前5 rain就應(yīng)啟動(dòng)生物安全柜，凈化局部空氣。使用中若出現(xiàn)任何故障均應(yīng)及時(shí)向上級(jí)人員報(bào)告并請(qǐng)專職技術(shù)人員維修。

5．紫外線

生物安全柜中不需要紫外燈。假女盯要用，每周應(yīng)對(duì)燈管作清潔，除去塵埃，保證殺菌效果。應(yīng)定期監(jiān)測(cè)紫外燈的輻射強(qiáng)度。要防止紫外線對(duì)眼睛或皮膚的灼傷。

6．明火

生物安全柜內(nèi)近似無菌的環(huán)境中應(yīng)避免使用明火，一方面它可干擾氣流運(yùn)行，其次，若操作中使用揮發(fā)性或易燃物質(zhì)時(shí)會(huì)造成危險(xiǎn)。操作時(shí)需用接種環(huán)的，盡可能地用一次性的塑料接種環(huán)，使用金屬接種環(huán)的應(yīng)該用微型燃燒器或電爐滅菌而不應(yīng)該使用明火。

7．溢出

在實(shí)驗(yàn)室工作的每一個(gè)人都應(yīng)熟知含微生物的樣品溢出時(shí)的處理程序。一旦生物安全柜中發(fā)生有生物危害的物品溢出時(shí)，應(yīng)在安全柜處于工作狀態(tài)下立即進(jìn)行清理。要使用有效的消毒劑，并在處理過程中盡可能減少氣溶膠生成。實(shí)驗(yàn)完畢后，柜中所有接觸病原體的材料均應(yīng)作消毒滅菌處理。

8．清潔和消毒

工作完畢后，柜中所有的物品都應(yīng)清除表面污染并移出柜外，柜內(nèi)工作臺(tái)表面和柜的內(nèi)壁應(yīng)用含氯石灰(漂白粉)或70％乙醇消毒。若用腐蝕性的化學(xué)劑消毒后還應(yīng)用滅菌水再擦洗。關(guān)機(jī)前應(yīng)運(yùn)行5 min，以便對(duì)殘留氣體進(jìn)行凈化。

9．清除污染

濾膜更換之前生物安全柜要由專業(yè)人員用甲醛熏蒸消毒。

10．個(gè)人防護(hù)設(shè)施

使用生物安全柜的操作人員應(yīng)穿工作服。在生物安全1～2級(jí)實(shí)驗(yàn)室中工作的人員可穿普通的工作服；在3～4級(jí)實(shí)驗(yàn)室工作的人穿反背式實(shí)驗(yàn)隔離衣具有更好的保護(hù)效果。手套應(yīng)能包住腕關(guān)節(jié)上的防護(hù)服。有些操作可能要戴口罩和眼罩。

11．警報(bào)

生物安全柜有發(fā)出1種或2種警報(bào)的功能。一當(dāng)窗框移動(dòng)時(shí)，警報(bào)會(huì)響，表明操作者將窗框移到一個(gè)不合適的地方去了，糾正以后警報(bào)解除。氣流警報(bào)表明柜中正常氣流運(yùn)行模式中斷，對(duì)操作者的保護(hù)作用和對(duì)樣品防污染的作用減至最低，存在危險(xiǎn)。警報(bào)響時(shí)，應(yīng)立即停止工作并迅速報(bào)告上級(jí)人員。作為制造商，在產(chǎn)品的使用說明書的操作部分應(yīng)詳細(xì)論述這一內(nèi)容，對(duì)有關(guān)人員使用生物安全柜的培訓(xùn)材料中也應(yīng)有此內(nèi)容。

12．生物安全柜的認(rèn)證

每臺(tái)生物安全柜功能的完整性和操作的有效性能都應(yīng)作檢定。安裝時(shí)應(yīng)按國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)檢定，以后應(yīng)根據(jù)制造商說明書定期由專職技術(shù)人員檢定。對(duì)生物安全柜使用有效性的評(píng)價(jià)應(yīng)包括以下內(nèi)容：功能完整性實(shí)驗(yàn)，HEPA濾器密封性試驗(yàn)，對(duì)向下氣流速度、正面氣流速度、負(fù)壓／換氣次數(shù)、氣流的煙幕模式，以及警報(bào)和互鎖系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。還可選擇漏電、光照度、紫外光輻射強(qiáng)度，噪音級(jí)別，振動(dòng)性等試驗(yàn)。檢測(cè)人員要經(jīng)過專門的培訓(xùn)，采用專門的技術(shù)和儀器設(shè)備。建議由有資質(zhì)的專業(yè)人員來進(jìn)行測(cè)試。

對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理人員而言，正確選擇生物安全柜的類型，合理安放，正確使用，每年認(rèn)證是一·個(gè)復(fù)雜但又必要的過程。這些活動(dòng)應(yīng)在有經(jīng)驗(yàn)并訓(xùn)練有素的專家的指導(dǎo)下進(jìn)行。這些專家應(yīng)熟悉相關(guān)文獻(xiàn)，受過與生物安全柜有關(guān)方面的培訓(xùn)。作為操作人員則應(yīng)在使用前接受操作、保養(yǎng)、維護(hù)的正規(guī)培訓(xùn)。