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生物安全

来源:一二三四网


生物安全等级

生物安全是人类生物危害(Biohazard)的定义为生物性的传染媒介通过直接感染或间接破坏环境而导致对人类、动物或者植物的真实或者潜在的危险。“实验室生物安全”一词用来描述那些用以防止发生病原体或毒素无意中暴露及意外释放的防护原则、技术以及实践。

世界通用生物安全水平标准是由美国疾病控制中心(CDC)和美国国家卫生研究院(NIH)建立的。根据操作不同危险度等级微生物所需的实验室设计特点、建筑构造、防护设施、仪器、操作以及操作程序,实验室的生物安全水平可以分为基础实验室-一级生物安全水平、基础实验室-二级生物安全水平、防护实验室-三级生物安全水平和最高防护实验室-四级生物安全水平。

生物安全等级 - 生物安全的等级 生物安全等级P1安全一级(轻度传染病):肺炎球菌,沙门氏菌属。

进行试验研究用的物质都是已知的所有特性都已清楚并且已证明不会导致疾病的多种微生物物质。研究通过日常的程序在公开的实验台面上进行。不需要有特殊需求的安全保护措施。操作人员只需经过基本的实验室实验程序培训并且通常由科研人员指导,在这样的环境下并不需要生物安全柜的存在。

生物安全等级P2安全二级(中度传染病):淋巴疾病,流行性感冒。

进行试验研究用的物质是一些已知的中等程度危险性的并且与人类某些常见疾病相关

的物质。操作者必须经过相关研究的操作培训并且由专业科研人员指导。对于易于污染的物质或者可能产生污染的情况进行预先的处理准备。一些可能涉及或者产生有害生物物质的操作过程都应该在生物安全柜内进行,在这些条件下最好使用二级的生物安全柜。

生物安全等级P3安全三级(高度传染病):灰疽热,斑疹伤寒,艾滋病。

进行试验研究的物质一般都是本土或者外来的有通过呼吸传染使人们致病或者有生命危险可能的物质。我们需要保护一切在周围环境中等操作者免于暴露于这些有潜在危险的物质中。通常使用二级或者三级的生物安全柜是必需的。

生物安全等级P4安全四级(极度传染病):埃博拉病毒,拉萨病毒,汗塔病毒。

进行试验研究的物质是一些非常高危险性并且可以致命的有毒物质,可以通过空气传播并且现今并没有有效的疫苗或者治疗方法来处理。操作者必须经过熟练的关于进行这种非常高危险性物质研究的培训,并且应该很熟悉一些相关操作,保护设施,实验室设计等等方面对于这些高危险性物质的预防。同时也必须由在此研究领域非常有经验的科研人员进行指导。对于实验室的进出应当严格的进行控制,实验室一定要单独的建造或者建造在一栋大楼中于其他任何地方都分离开的独立房间内,并且要求有详细的关于研究的操作手册进行参考。在这样的实验研究中三级的生物安全柜是必需的。

生物安全等级 - 生物传染病的隔离 主要几项生物安全柜国际标准的规定,安全柜可分为一级、二级和三级三大类以满足不同的生物研究和防疫要求。安全柜的分类级别与生物安全等级无关。

生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品。气流原理和实验室通风橱一样,不同之处在于排气口安装有HEPA过滤器。所有类型的生物安全柜都在排气和进气口使用HEPA过滤器。一级生物安全柜本身无风机,依赖外接通风管中的风机带动气流,由于不能保护柜内产品,目前已较少使用。

二级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型。按照NSF49的中的规定,二级生物安全柜依照入口气流风速、排气方式和循环方式可分为4个级别:A1型,A2型(原B3型),B1型和B2型。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和产品的保护。

三级生物安全柜是为3-4级实验室生物安全等级而设计的,柜体完全气密,工作人员通过连接在柜体的手套进行操作,俗称手套箱(Glovebox),试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染,适用于高风险的生物试验。

不同等级生物安全水平

摘要:

本手册旨在针对危险度1~4级微生物提出不同等级生物安全水平实验室所应具备的最低要求的指南和建议。虽然其中的一些建议对于某些危险度1级的生物体来说可能没有必要,但是这些建议对于

本手册旨在针对危险度1~4级微生物提出不同等级生物安全水平实验室所应具备的最低要求的指南和建议。虽然其中的一些建议对于某些危险度1级的生物体来说可能没有必要,但是这些建议对于训练工作人员掌握规范(安全)的微生物学操作技术(GMT)来说是必要的。

诊断和卫生保健实验室(以公共卫生、临床或医院为基础的)必须设计成二级或二级以上生物安全水平。由于没有一个实验室能够完全地控制其所接收的标本,故实验室的操作人员可能会接触比预期更高危险度的微生物,因此,在制订生物安全计划和政策时要注意到这种可能性。在某些国家,临床实验室必须经过认可。全世界范围都应采纳并实行生物安全标准防护[2]。关于一级和二级生物安全水平的基础实验室的指南,本手册介绍得较为全面、详尽,因为这些指南对于各级生物安全实验室都是最基本的。后面介绍的(第4章和第5 章)三级生物安全水平的防护实验室和四级生物安全水平的最高防护实验室所应遵循的指南,则是对上述指南的修改和补充,用于操作更危险的病原体。

操作规范

本规程中列出了最基本的实验室操作和程序,他们是微生物学操作技术规范的基础。在规划实验室和国家级实验室项目时,可以根据这些规程来制订实验室安全操作的书面程序。每个实验室都应该采用“安全手册”或“操作手册”,其中定义了已知的和潜在的危害,并规定了特殊的操作程序来避免或尽量减小这种危害。规范的微生物学操作技术是实验室安全的基础,而专门的实验设备仅仅是一种补充,绝不能替代正确的操作规范。下面列出了一些最重要的概念。

进入规定

1、在处理危险度2 级或更高危险度级别的微生物时,在实验室门上应标有国际通用的生物危害警告标志(图1)。

2、只有经批准的人员方可进入实验室工作区域。

3、实验室的门应保持关闭。

4、儿童不应被批准或允许进入实验室工作区域。

5、进入动物房应当经过特别批准。

6、与实验室工作无关的动物不得带入实验室。

人员防护

1、在实验室工作时,任何时候都必须穿着连体衣、隔离服或工作服。

2、在进行可能直接或意外接触到血液、体液以及其他具有潜在感染性的材料或感染性动物的操作时,应戴上合适的手套。手套用完后,应先消毒再摘除,随后必须洗手。

3、在处理完感染性实验材料和动物后,以及在离开实验室工作区域前,都必须洗手。

4、为了防止眼睛或面部受到泼溅物、碰撞物或人工紫外线辐射的伤害,必须戴安全眼镜、面罩(面具)或其他防护设备。

5、严禁穿着实验室防护服离开实验室,(如去餐厅、咖啡厅、办公室、图书馆、员工休息室和卫生间)。

6、不得在实验室内穿露脚趾的鞋子。

7、禁止在实验室工作区域进食、饮水、吸烟、化妆和处理隐形眼镜。

8、禁止在实验室工作区域储存食品和饮料。

9、在实验室内用过的防护服不得和日常服装放在同一柜子内。

操作规范

1、严禁用口吸移液管。

2、严禁将实验材料置于口内。严禁舔标签。

3、所有的技术操作要按尽量减少气溶胶和微小液滴形成的方式来进行。

4、应限制使用皮下注射针头和注射器。除了进行肠道外注射或抽取实验动物体液,皮下注

射针头和注射器不能用于替代移液管或用作其他用途。

5、出现溢出、事故以及明显或可能暴露于感染性物质时,必须向实验室主管报告。实验室

应保存这些事件或事故的书面报告。

6、必须制订关于如何处理溢出物的书面操作程序,并予以遵守执行。

7、污染的液体在排放到生活污水管道以前必须清除污染(采用化学或物理学方法)。根据

所处理的微生物因子的危险度评估结果,可能需要准备污水处理系统。

8、需要带出实验室的手写文件必须保证在实验室内没有受到污染。

实验室工作区

1、实验室应保持清洁整齐,严禁摆放和实验无关的物品。

2、发生具有潜在危害性的材料溢出以及在每天工作结束之后,都必须清除工作台面的污染。

3、所有受到污染的材料、标本和培养物在废弃或清洁再利用之前,必须清除污染。

4、在进行包装和运输时必须遵循国家和∕或国际的相关规定。

5、如果窗户可以打开,则应安装防止节肢动物进入的纱窗。

生物安全管理

1、实验室主任(对实验室直接负责的人员)负责制订和采用生物安全管理计划以及安全或

操作手册。

2、实验室主管(向实验室主任汇报)应当保证提供常规的实验室安全培训。

3、要将生物安全实验室的特殊危害告知实验室人员,同时要求他们阅读生物安全或操作手

册,并遵循标准的操作和规程。实验室主管应当确保所有实验室人员都了解这些要求。实验室内

应备有可供取阅的安全或操作手册。

4、应当制订节肢动物和啮齿动物的控制方案。

5、如有必要,应为所有实验室人员提供适宜的医学评估、监测和治疗,并应妥善保存相应

的医学记录。

实验室的设计和设施

在设计实验室和安排某些类型的实验工作时,对于那些可能造成安全问题的情况要加以特别关注,这些情况包括:

1、气溶胶的形成

2、处理大容量和∕或高浓度微生物

3、仪器设备过度拥挤和过多

4、啮齿动物和节肢动物的侵扰

5、未经允许人员进入实验室

6、工作流程:一些特殊标本和试剂的使用。

一级和二级生物安全水平实验室的设计实例分别见图2 和图3。

设计特征

1、必须为实验室安全运行、清洁和维护提供足够的空间。

2、实验室墙壁、天花板和地板应当光滑、易清洁、防渗漏并耐化学品和消毒剂的腐蚀。地板应当防滑。

3、实验台面应是防水的,并可耐消毒剂、酸、碱、有机溶剂和中等热度的作用。

4、应保证实验室内所有活动的照明,避免不必要的反光和闪光。

5、实验室器具应当坚固耐用,在实验台、生物安全柜和其他设备之间及其下面要保证有足够的空间以便进行清洁。

6、应当有足够的储存空间来摆放随时使用的物品,以免实验台和走廊内混乱。在实验室的工作区外还应当提供另外的可长期使用的储存间。

7、应当为安全操作及储存溶剂、放射性物质、压缩气体和液化气提供足够的空间和设

施。

8、在实验室的工作区外应当有存放外衣和私人物品的设施。

9、在实验室的工作区外应当有进食、饮水和休息的场所。

10、每个实验室都应有洗手池,并最好安装在出口处,尽可能用自来水。

11、实验室的门应有可视窗,并达到适当的防火等级,最好能自动关闭。

12、二级生物安全水平时,应在靠近实验室的位置配备高压灭菌器或其他清除污染的工具。

13、安全系统应当包括消防、应急供电、应急淋浴以及洗眼设施。

14、应当配备具有适当装备并易于进入的急救区或急救室。

15、在设计新的设施时,应当考虑设置机械通风系统,以使空气向内单向流动。如果没有机械通风系统,那么实验室窗户应当能够打开,同时应安装防虫纱窗。

16、必须为实验室提供可靠和高质量的水。要保证实验室水源和饮用水源的供应管道之间没有交叉连接。应当安装防止逆流装置来保护公共饮水系统。

17、要有可靠和充足的电力供应和应急照明,以保证人员安全离开实验室。备用发电机对于保证重要设备的正常运转(如培养箱、生物安全柜、冰柜等)以及动物笼具的通风都是必要的。

18、要有可靠和充足的燃气供应。供气设施必须得到良好维护。

19、实验室和动物房偶尔会成为某些人恶意破坏的目标。必须考虑物理和防火安全措施。必须使用坚固的门、纱窗以及门禁系统。适当时还应使用其他措施来加强安全保障(见第9 章)。

实验室设备

处理生物安全危害时,使用安全设施并结合规范的操作将有助于降低危险。本节阐述了适用于所有生物安全实验室的相关设备的基本原则。有关高级别生物安全实验室设备的要求将在相关章节中阐述。

实验室主任应咨询生物安全官员和安全委员会(如果有),确保配备足量的设备,并能正确使用。选择设备时应符合一些基本原则,即:

1、在设计上应能阻止或限制操作人员与感染性物质间的接触

2、建筑材料应防水、耐腐蚀并符合结构要求

3、设备装配后应无毛刺、锐角以及易松动的部件

4、设备的设计、建造与安装应便于操作、易于维护、清洁、清除污染和进行质量检验。应

尽量避免使用玻璃及其他易碎的物品。

需要详细咨询设备的性能和结构规格,以确保设施具备必要的安全特性

基本生物安全设备

1、移液辅助器——避免用口吸的方式移液。有不同设计的多种产品可供使用。

2、生物安全柜,在以下情况使用:

—— 处理感染性物质;如果使用密封的安全离心杯,并在生物安全柜内装样、取样,则这类材料可在开放实验室离心

—— 空气传播感染的危险增大时

—— 进行极有可能产生气溶胶的操作时(包括离心、研磨、混匀、剧烈摇动、超声破碎、打开内部压力和周围环境压力不同的盛放有感染性物质的容器、动物鼻腔接种以及从动物或卵胚采集感染性组织)。

3、一次性塑料接种环,也可在生物安全柜内使用电加热接种环,以减少生成气溶胶。

4、螺口盖试管及瓶子。

5、用于清除感染性材料污染的高压灭菌器或其他适当工具。

6、一次性巴斯德塑料移液管,尽量避免使用玻璃制品。

7、在投入使用前,像高压灭菌器和生物安全柜等设备必须用正确方法进行验收。应参

照生产商的说明书定期检测

健康和医学监测

主管机构有责任通过实验室主任来确保实验室全体工作人员接受适当的健康监测。监测的目的是监控职业获得性疾病。为达到这些目的,应进行如下工作:

1、根据需要提供主动或被动免疫(见附录2)

2、促进实验室感染的早期检测

3、应禁止高度易感人群(如孕妇或免疫损伤人员)在高危险实验室中工作

4、提供有效的个体防护装备和方法。

在一级生物安全水平操作微生物的实验室工作人员的监测指南历史证据表明,在一级生物安全水平操作的微生物不太可能引起人类疾病或兽医学意义的动物疾病。但理想的做法是,所有实验室工作人员应进行上岗前的体检,并记录其病史。疾病和实验室意外事故应迅速报告,所有工作人员都应意识到应用规范的实验室操作技术的重要性。

在二级生物安全水平操作微生物的实验室工作人员的监测指南

1、必须有录用前或上岗前的体检。记录个人病史,并进行一次有目的的职业健康评估。

2、实验室管理人员要保存工作人员的疾病和缺勤记录。

3、育龄期妇女应知道某些微生物(如风疹病毒)的职业暴露对未出生孩子的危害。保护胎儿的正确措施因妇女可能接触的微生物而异。

培训

人为的失误和不规范的操作会极大地影响所采取的安全措施对实验室人员的防护效果。因此,熟悉如何识别与控制实验室危害的、有安全意识的工作人员,是预防实验室感染、差错和事故的关键。基于这一原因,不断地进行安全措施方面的在职培训是非常必要的。一个有效的安全规程首先始于实验室管理者,管理者应确保将安全的实验室操作及程序融合到工作人员的基本培训中。安全措施方面的培训是新工作人员岗前培训的有机组成部分,应向工作人员介绍生物安全操作规范和实验室操作指南,包括安全手册或操作手册。应采用诸如签名传阅的方法,来确保工作人员阅读并理解了这些规程。实验室主管在对属下工作人员进行规范性实验室操作技术培训时起关键作用,生物安全官员可以帮助进行人员培训并研制教具和教案(参见第21 章)。

人员培训的内容应始终包括如何采用安全的方法来进行下列所有实验室工作人员都会经常遇到的高危操作,包括:

1、吸入危险(气溶胶产物),如使用接种环、划线接种琼脂平板、移液、制作涂片、打开培养物、采集血液/血清标本、离心等

2、食入危险,如处理标本、涂片以及培养物

3、在使用注射器和针头时刺伤皮肤的危险

4、处理动物时被咬伤、抓伤

5、处理血液以及其他有潜在病理学危害的材料

6、感染性材料的清除污染和处理。

废弃物处理

废弃物是指将要丢弃的所有物品。

在实验室内,废弃物最终的处理方式与其污染被清除的情况是紧密相关的。对于日常用品而言,很少有污染材料需要真正清除出实验室或销毁。大多数的玻璃器皿、仪器以及实验服都可以重复或再使用。废弃物处理的首要原则是所有感染性材料必须在实验室内清除污染、高压灭菌或焚烧。

用以处理潜在感染性微生物或动物组织的所有的实验室物品,在被丢弃前应考虑的主要问题

有:

1、是否已采取规定程序对这些物品进行了有效的清除污染或消毒?

2、如果没有,他们是否以规定的方式包裹,以便就地焚烧或运送到其他有焚烧设施的地方进行处理?

3、丢弃已清除污染的物品时,是否会对直接参与丢弃的人员,或在设施外可能接触到

丢弃物的人员造成任何潜在的生物学或其他方面的危害?

清除污染

高压蒸汽灭菌是清除污染时的首选方法。需要清除污染并丢弃的物品应装在容器中(如根据内容物是否需要进行高压灭菌和/或焚烧而采用不同颜色标记的可以高压灭菌的塑料袋)。也可采用其他可以除去和/或杀灭微生物的替代方法。

污染性材料和废弃物的处理和丢弃程序

要对感染性物质及其包装物进行鉴别并分别进行处理,相关工作要遵守国家和国际规定。废弃物可以分成以下几类:

1、可重复或再使用,或按普通“家庭”废弃物丢弃的非污染(非感染性)废弃物

2、污染(感染性)锐器——皮下注射用针头、手术刀、刀子及破碎玻璃;这些废弃物应收集在带盖的不易刺破的容器内,并按感染性物质处理

3、通过高压灭菌和清洗来清除污染后重复或再使用的污染材料

4、高压灭菌后丢弃的污染材料

5、直接焚烧的污染材料。

锐器

皮下注射针头用过后不应再重复使用,包括不能从注射器上取下、回套针头护套、截断等,应将其完整地置于盛放锐器的一次性容器中。单独使用或带针头使用的一次性注射器应放在盛放锐器的一次性容器内焚烧,如需要可先高压灭菌。

盛放锐器的一次性容器必须是不易刺破的,而且不能将容器装得过满。当达到容量的四分之三时,应将其放入“感染性废弃物”的容器中进行焚烧,如果实验室规程需要,可以先进行高压灭菌处理。盛放锐器的一次性容器绝对不能丢弃于垃圾场。

高压灭菌后重复使用的污染(有潜在感染性)材料

任何高压灭菌后重复使用的污染(有潜在感染性)材料不应事先清洗,任何必要的清洗、修复必须在高压灭菌或消毒后进行。

废弃的污染(有潜在感染性)材料

除了锐器按上面的方法进行处理以外,所有其他污染(有潜在感染性)材料在丢弃前应放置在防渗漏的容器(如有颜色标记的可高压灭菌塑料袋)中高压灭菌。高压灭菌后,物品可以放在运输容器中运送至焚烧炉。如果可能,即使在清除污染后,卫生保健单位的废弃物也不应丢弃到垃圾场。如果实验室中配有焚烧炉,则可以免去高压灭菌:污染材料应放在指定的容器(如有颜色标记的袋子)内直接运送到焚烧炉中。可重复使用的运输容器应是防渗漏的,有密闭的盖子。这些容器在送回实验室再次使用前,应进行消毒清洁。

应在每个工作台上放置盛放废弃物的容器、盘子或广口瓶,最好是不易破碎的容器(如塑料制品)。当使用消毒剂时,应使废弃物充分接触消毒剂(即不能有气泡阻隔),并根据所使用消毒剂的不同保持适当接触时间。盛放废弃物的容器在重新使用前应高压灭菌并清洗。

污染材料的焚烧必须得到公共卫生、环保部门以及实验室生物安全官员的批准。

化学品、火、电、辐射以及仪器设备安全

化学品、火、电或辐射事故可以间接导致病原微生物屏障系统的破坏。因此,所有微生物实验室在这些方面必须坚持很高的安全标准。国家或地方的主管部门通常会制订相关的法规和条例,必要时可以从他们那里寻求帮助。在本手册的第六部分(第17 和第18 章)将更详细地讨论化学品、火、电及辐射的危害。

生物安全柜是为操作原代培养物、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的。目前全球第二级生物安全柜主要以70%回流,30%外排的A2 型及100%全排的B2型两种。

依据标准

生物安全柜广泛应用在医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药,环境监测以及各类生物实验室等领域,是保障生物安全和环境安全的重要基础,属于“民生”计量的范畴。早在30年前,生物安全柜检测已经在国外开展,目前主要依据欧盟或美国的标准。在国内,目前还没有统一的生物安全柜检测国家标准,生物安全柜检测方法十分混乱,既有建设部的标准,又有药监局的标准,还有采用欧盟标准、美国标准或各生产厂的企业标准的。

生物安全柜检测现行的主要标准依据有:

(1)欧盟EN 12469:2000《Biotechnology-Peformance Criteria for Microbiological Safety Cabinets》

(2)美国NSF/ANSI 49—2002《Class II(Laminar Flow) Biosafety Cabinetry》;

(3)JG 170-2005中华人民共和国建筑工业行业标准《生物安全柜》;

(4)YY 0569-2005中华人民共和国医药行业标准《生物安全柜》。

鉴于生物安全柜危险的使用环境,在安装时以及以后每隔一定时间,要由国家空调设备质量监督检验中心的专业人员按照规定对每一台生物安全柜的整体运行性能进行性能检测,以检查其是否符合国家及国际的性能标准保证使用者的安全。生物安全柜检测主要包

括物理学检测和生物学检测两个方面,根据检测性质可分为首次检测、后续检测。 除生物安全柜的一年一度的常规检测外,下列情况之一时,如安装后、移动后、检修后、更换过滤器后,也必须进行现场生物安全柜检测。

编辑本段优势所在

WHO《实验室生物安全手册》提出,生物安全柜可以有效减少由于气溶胶暴露所造成的实验室感染以及培养物交叉污染。生物安全柜同时也能保护工作环境。

事实上,生物安全柜更侧重于保护操作人员和环境,防止操作的病原微生物扩散造成人员伤害和环境污染。

编辑本段三大级别

根据生物安全防护水平的差异,生物安全柜可分为一级、二级和三级三种类型。一级生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品。其气流原理和实验室通风橱基本相同,不同之处在于排气口安装有HEPA 过滤器,将外排气流过滤进而防止微生物气溶胶扩散造成污染。一级生物安全柜本身无风机,依赖外接通风管中的风机带动气流,由于不能保护柜内产品,目前已较少使用。

二级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型。按照《中华人民共和国医药行业标

准YY0569-2005生物安全柜》中的规定,二级生物安全柜依照入

口气流风速、排气方式和循环方式可分为4 个级别:A1 型,A2 型,B1 型和B2 型。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和产品的保护。

A1 型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.38m/s。70%气体通过HEPA 过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排出。

A2 型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s。70%气体通过HEPA 过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排出。

二级B型生物安全柜均为连接排气系统的安全柜。连接安全柜排气导管的风机连接紧急供应电源,目的在断电下仍可保持安全柜负压,以免危险气体泄漏如实验室。其前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s(100fpm)。

B1 型70%气体通过排气口HEPA 过滤器排除,30%的气体通过供气口HEPA 过滤器再循环至工作区。

B2 型为100%全排型安全柜,无内部循环气流,可同时提供生物性和化学性的安全控制,可以操作挥发性化学品和挥发性核放射物作为添加剂的微生物实验。

三级生物安全柜是为生物安全防护等级为4级实验室而设计的,柜体完全气密,工作

人员通过连接在柜体的手套进行操作,俗称手套箱(Golve box),试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染,适用于高风险的生物试验,如进行SARS、埃博拉病毒相关实验等。

根据生物安全柜的强制性行业标准《中华人民共和国医药行业标准YY0569-2005生物安全柜》规定,只有获得国家食品药品监督管理局颁发的三类医疗器械注册证的产品才能真正保护操作人员、实验室环境和操作样本。

生物安全柜提供对人\\样品和环境的三重保护。

编辑本段选购指南

生物安全柜的选择最基本取决于生物试验中所使用的试验品类型:

1、如果生物试验中只涉及微生物样品,可以使用基本类型的生物安全柜;

2、如果生物试验中涉及了微生物样品和微量化学试剂(非腐蚀性),使用装备外排管道的安全柜是必要的。因为HEPA过滤器并不能有效过滤清除化学气体,如果不能外排,将对实验室内工作人员和环境造成威胁;

3、如果生物试验中涉及了细胞毒素类药物,例如各类癌症治疗药物,必须使用的细胞毒素安全柜。

另外,需要明确了解生物安全柜与通风柜/超净工作台的区分。通风柜和超净工作台不属于生物安全柜,不可使用在涉及微生物材料的实验或生产过程中。

通风柜(通风橱)是为在化学实验过程中清除腐蚀性化学气体和有毒烟雾而设计的。由于没有装备HEPA过滤器,通风柜不能有效清除微生物介质。放置在通风柜内微生物样品会散播到柜外,污染实验室环境。

超净工作台(超净台)是为了保护试验品或产品而设计的,通过吹过工作区域的垂直或水平层流空气防止试验品或产品受到工作区域外粉尘或细菌的污染。一旦微生物样品放置于工作区域,层流空气将把带有微生物介质的空气吹向前台工作人员而产生危险。

编辑本段安全水平

生物安全柜的选择需要根据所涉及微生物试验品或产品的致命性,传播媒介等因素,这些因素可划分为一至四级生物安全水平(BSL):

生物安全水平 致命性 媒介 可治愈性 范例

BSL-1 无或极低 液体 可以 BS*

BSL-2 一般 液体 可以 HIV

BSL-3 高 空气 可以 TBC

BSL-4 极高 空气 不可 Ebola

* Bacillus subtilis (草芽孢杆菌)

被分类为生物安全水平一级和二级的微生物试验品或产品不会产生气溶胶,因此在开

放的实验台面上开展工作;而对于一些可能涉及或者产生有害生物物质的操作过程都应该在生物安全柜内进行,在这些条件下最好使用二级的生物安全柜。二级生物安全水平的试验品或产品是可以通过液体传播,所以操作人员必须对于污染的锐器要特别注意。客户在选购安全柜时,也因注意确保没有突出的锐角,在使用时也需要每天清理工作台面。

在三级生物安全水平的生物实验室中,所有与传染源操作有关的步骤,都在二级或者三级生物安全柜中进行,并由穿戴合适防护服的实验人员进行;对于四级生物安全水平,所有工作应限制在三级生物安全柜中;假若在二级生物安全柜中进行,必须使用装备生命支持系统的一体正压防护服。值得特别注意的是,当出现新型不明微生物时,也必须在四级生物安全防护实验室中进行。待有充分数据后再决定此种微生物或毒素应在四级还是在较低级别的实验室中处理。

种类划分

实验室生物安全等级应用的生物安全柜等级 所能提供的保护

人员 试验品 环境

1-3 I 可 否 可

1-3 II(A1,A2,B1,B2) 可 可 可

4 III 可 可 可

生物安全柜可分为一级、二级和三级三大类以满足不同的生物研究和防疫要求。

一级生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品。气流原理和实验室通风橱一样,不同之处在于排气口安装有HEPA过滤器。所有类型的生物安全柜都在排气和进气口使用HEPA过滤器。一级生物安全柜本身无风机,依赖外接通风管中的风机带动气流,由于不能对试验品或产品提供保护,目前已较少使用。

二级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型。 与Ⅰ级生物安全柜一样,Ⅱ级生物安全柜也有气流流入前窗开口,被称作“进气流”,用来防止在微生物操作时可能生成的气溶胶从前窗逃逸。与Ⅰ级生物安全柜不同的是,未经过滤的进气流会在到达工作区域前被进风格栅俘获,因此试验品不会受到外界空气的污染。 Ⅱ级生物安全柜的一个独特之处在于经过HEPA过滤器过滤的垂直层流气流从安全柜顶部吹下,被称作“下沉气流”。下沉气流不断吹过安全柜工作区域,以保护柜中的试验品不被外界尘埃或细菌污染。

按照NSF49的中的规定,二级生物安全柜依照入口气流风速、排气方式和循环方式可分为4个级别:A1型,A2型(原B3型),B1型和B2型。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和产品的保护。

A1型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.38m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排除。A2型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排除。A2型安全柜的负压环绕污染区域的设计,阻止了柜内物质的泄漏。

二级B型生物安全柜均为连接排气系统的安全柜。连接安全柜排气导管的风机连接紧急供应电源,目的在断电下仍可保持安全柜负压,以免危险气体泄漏如实验室。其前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s(100fpm)。B1型70%气体通过排气口HEPA

过滤器排除,30%的气体通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区。B2型为100%全排型安全柜,无内部循环气流,可同时提供生物性和化学性的安全控制。

二级生物安全柜各柜体类型性能比

三级生物安全柜是为4级实验室生物安全等级而设计的,是目前世界上最高安全防护等级的安全柜。柜体完全气密,100%全排放式,所有气体不参与循环,工作人员通过连接在柜体的手套进行操作,俗称手套箱(Golve box),试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染,适用于高风险的生物试验。

在允许循环化学气体的操作条件下,可以使用外接排放管道盖(Exhaust Collar)的A2型二级生物安全柜。排放管道盖与一般硬管不同的是有可吸入空气的进气孔;排放管道盖与外排管道连接,然后接到一个外排风机。排放管道盖上的进气孔对于A2型二级生物安全柜通过内置风机保持进气流和下沉气流的平衡至关重要。如果使用密封的外接风管,进气流将会过强可能导致安全柜对产品的保护实效;而排放管道盖上的进气孔可以从室内吸入空气,而不会影响安全柜内的气流平衡。此条件只适用于微量有毒化学物质。

如果不允许循环化学气体,则必须使用装备硬管的B2型二级生物安全柜。由于B型安全柜不是独立平衡系统,它的内置风机只能制造下沉气流,安全柜依赖外排风机制造进气流。这种型号的安全柜在安装和维护时会较为复杂,因为外排风机必须与内置风机保持平衡,否则将导致对操作人员或产品的安全性能的失效。

编辑本段注意事项

操作者

生物安全柜如果使用不当,其防护作用就可能大大受到影响。

紫外灯

生物安全柜中不需要紫外灯。如果使用紫外灯的话,应该每周进行清洁,以除去可能影响其杀菌效果的灰尘和污垢。

明火

在生物安全柜内所形成的几乎没有微生物的环境中,应避免使用明火。

溢出

实验室中要张贴如何处理溢出物的实验室操作规则,每一位使用实验室的成员都要阅读并理解这些规程。

认证

在安装时以及每隔一定时间以后,应由有资质的专业人员按照生产商的说明对每一台生物安全柜的运行性能以及完整性进行认证,以检查其是否符合国家及国际的性能标准。

清洁和消毒

由于剩余的培养基可能会使微生物生长繁殖,因此在实验结束时,包括仪器设备在内的生物安全柜里的所有物品都应清除表面污染,并移出安全柜。

清除污染

生物安全柜在移动以及更换过滤器之前,必须清除污染。

个体防护装备

在使用生物安全柜时应穿着个体防护服。

警报器

可以在两种警报器中选择一种来装备生物安全柜。

编辑本段选购指南

实验室选择生物安全柜时应详细了解从事传染性微生物工作中的生物安全级别所包括的主要要素,根据给个人、环境、社会提供的保护情况选取不同级别的生物安全柜。

生物安全一级(BSL-1):适合用于非常熟悉的病源,该病源不会经常引发健康成人疾病,对实验人员和环境潜在危险小,实验室没有必要和建筑物中的一般行走区分开,一般按照标准的分级生物操作在开放的实验室台面上开展工作。不要求一般也不使用特殊的抑制设备和设施(生物安全柜)。

生物安全二级(BSL-2):适合于对人和环境有中度潜在危险的病源。与BSL-1的区别在于:①实验人员均应接受过病源处理方面的特殊培训,并由有资格的工作者指导。②进行实验时限制进入实验室。③对于污染的锐器应特别注意。④某些可能产生传染性气溶胶或飞溅物的过程应在生物安全柜中或其他物力抑制设备中进行,可选用Ⅰ、Ⅱ级生物安全

柜。

生物安全三级(BSL-3):应用于临床、诊断、教学、研究或者生产设施,在该级别中开展有关内源性和外源性病原的工作。若因暴露而吸入该病原会引发严重的可能致死的疾病。实验人员应在处理致病性的可能使人致死的病原方面受过专业训练,并由对该病原工作有经验的有资格的科学工作者监督。所有与传染源操作有关的步骤都在生物安全柜或其他物理抑制装置中进行,最好选用二级或二级以上生物安全柜,实验室需要特殊设计和施工,室内为负压。

生物安全四级(BSL-4)应用于对生命有高度危险的危险性病原或外源性病原。可通过气溶胶而致实验室感染或未知传染风险,且引起致命的有关病原,应选用三级生物安全柜及正压防护服,如SARS病毒对人或环境具有中度潜在危险,对携带该病毒的患者样本处理均应在生物安全二级(BSL-2 )或二级以上实验室中进行,为了对操作人员和环境及样品均提供有效的保护,实验室应选用二级以上或全排风式生物安全柜(B2型)。[1

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