Ⅱ级生物安全柜人员防护检测的探讨

Ⅱ级生物安全柜人员防护检测的探讨
倪际龙;林玉峰
【摘要】目的:提高Ⅱ级生物安全柜人员防护检测效率.方法:随机抽取10台Ⅱ级生物安全柜,应用碘化钾法检测其人员防护性能,在相同环境条件下与微生物法检测进行比较.结果:碘化钾法不仅检测准确、安全、简便,而且用时远少于微生物法(微生物法平均用时46 h,碘化钾法平均用时40.3 min).结论:对于Ⅱ级生物安全柜人员的防护检测,碘化钾法优于微生物法,适合现场连续检测工作,具有广阔的应用前景.【期刊名称】《医疗卫生装备》
【年(卷),期】2016(037)009
【总页数】3页(P113-115)
【关键词】Ⅱ级生物安全柜;人员防护;碘化钾法;微生物法
【作者】倪际龙;林玉峰
【作者单位】350025福州,南京军区福州总医院医学工程科;350025福州,南京军区福州总医院医学工程科
【正文语种】中文
【中图分类】R318;TH776
实验室获得性感染（laboratory-acquired infections，LAIs）历来被世界各个微生物学会所关注。

消除LAIs的有效方法之一是在合格的生物安全柜内完成试验研究。

生物安全柜是处理危险性微生物时所用的人员防护装置[1]。

根据结构设计、防护对象、保护程度的不同，生物安全柜可分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级[2]。

Ⅱ级生物
安全柜既能有效防止操作人员感染实验过程中散逸的危险性生物气溶胶，又能使实验样品和实验环境不受污染，目前使用较广泛[3]。

为了验证Ⅱ级生物安全柜人员
防护性能，探讨更好的检测方法本文做了如下研究。

人员防护检测有沉降法、微生物法、碘化钾法。

沉降法由于易漏检小于5 μm微生物粒子，并且操作不便，现基本不用[4]。

目前我国医药行业大部分采用微生物法，虽然不会漏检微生物粒子，但耗时较长且易污染实验环境的问题还未解决。

2013
年6月1日，国家食品药品监督管理局制定的YY 0569— 2011《Ⅱ级生物安全柜》[5]正式实施，其中新增加了一种快速检测方法——碘化钾法（KI-Discus）。

它通过计算开放工作台碘化钾微粒传递指数与安全柜内部碘化钾微粒传递指数的比值（称为防护因子Apf）来衡量柜体对操作者的防护能力。

合格的Ⅱ级生物安全柜Apf指数必须高过1×105，也就是从安全柜中逃逸的微粒比例需要低于万分之一[6]。

本实验应用碘化钾法检测10台Ⅱ级生物安全柜人员防护性能，并与微生物法对照分析。

所使用仪器分别为瑞典奥利科公司生产的海迪型检测仪（碘化钾法）和青岛众瑞公司生产的ZR-1012型检测仪（微生物法）。

2.1 检测原理
碘化钾法人员防护检测仪主要由气溶胶发生器、压缩机和气体采样器构成。

其原理是通过雾化碘化钾溶液来模拟气溶胶，在压缩机作用下安全柜外的4个气体采样
器产生向心力，使悬浮的碘化钾微粒随流动空气高速穿过采样器。

当气流与采样器内过滤膜表面相遇时，其中的碘化钾微粒由于惯性作用撞击到过滤膜上，从而被采样器采集。

采集完成后，取出4个采样器内的过滤膜放到氯化钯溶液中，经反应
后碘化钾微粒会在膜上变成清晰可辨的棕色斑点，再分别记录4张膜上的斑点数量。

防护因子计算公式：
式中，3.1×107是由液滴尺寸、采样流量和涡流盘转速导出的一个常数；V是气
溶胶发生器发散碘化钾溶液的体积（ml）；F是采样流量（L/min）；n是每张过滤膜上的斑点数。

根据YY 0569—2011《Ⅱ级生物安全柜》行业标准要求，在实
际检测中V=20mL，F=100L/min，最终公式简化为Apf=6.2×106/n，只要代入斑点数量，就能得出防护因子Apf的值。

一台人员防护性能检测合格的Ⅱ级生物
安全柜，其防护因子Apf应大于1×105，因此所测的斑点数n必须小于62个[7]。

2.2 检测步骤
（1）检查生物安全柜外观是否完好，控制、报警及联锁功能是否正常。

制备15
g/L碘化钾的乙醇溶液和1.0 g/L氯化钯的0.1 mol/L盐酸溶液。

校准检测仪气体采样器的吸入气流流量为100 L/min。

（2）根据图1所示，安装固定检测仪的附件。

干扰圆筒放在安全柜工作区域侧壁之间的中部，一端伸入到安全柜内部紧贴安全柜后壁，另一端伸出安全柜至少
250 mm，圆筒下沿距安全柜工作台面65～75 mm。

气溶胶发生器位于安全柜中间，其涡流盘盘心在圆筒上方正对干扰圆筒的中心，涡流盘的前沿位于前部开口平面之后100 mm。

调节发生器高度至涡流盘与前部开口顶沿水平。

主机支架上的
4个气体采样器放到安全柜前方中间部位，使采样器的进气口距安全柜前部开口平面150～160 mm。

其中2个采样器的进气口与圆筒顶部水平，在前部开口中线
两侧各距中线150 mm；另外2个采样器的进气口与前窗底沿平齐，在前部开口
中线两侧各距中线150 mm。

这4个气体采样器上都需要安装1块过滤膜（4块
过滤膜分别以X、X1、Y、Y1标记）。

（3）对环境本底进行检测。

用手动方式启动检测仪的压缩机，让其运行10 mm，在这段时间内绝不能启动气溶胶发生器。

如果在10 mm的测试中，任何一个气体采样器过滤膜上的碘化钾棕色斑点数超过5个，都认为是不符合要求的。

必须清
洁测试区域，直到本底值合格再进行人员防护检测。

（4）开始人员防护检测，选择生物安全柜流入气流流速和下降气流流速为标称值，
在此状态下正常运行30 min以上。

按下检测仪主机上的自动开关，数字计时器、气溶胶发生器和压缩机将同时启动。

15 s以后，控制面板会显示发生器涡流盘的转速达到正确速率（28 000 r/min）。

此时，蠕动泵开启，在计时器控制下蠕动泵从蓄液瓶中准确抽取20 ml碘化钾溶液传送到涡流盘中。

当定时周期结束，数字计时器和蠕动泵先被关闭，15 s后压缩机和气溶胶发生器再被关闭。

具体流程如图2所示。

（5）等检测仪所有部件停止工作后，用1号镊子取出采样器内的过滤膜放到盛有氯化钯溶液的培养皿中，吸收碘化钾微粒的一侧朝上，并记录下过滤膜是从哪个采样器中取出的。

过滤膜将在30～45 s后被氯化钯溶液完全浸湿，膜上的碘化钾微粒将变为棕色的可见斑点。

用2号镊子取出过滤膜移入盛有蒸馏水的培养皿中，3～4 s后再用3号镊子把过滤膜放到清洁的滤纸上干燥。

其他气体采样器上取下来的过滤膜也做相同的处理。

（6）观察计数。

用放大镜分别检查X、X1、Y、Y1 4个过滤膜，对膜上的棕色斑点进行计数。

如果所有膜上的斑点数都小于62个，则生物安全柜通过人员防护检测；如果其中一个过滤膜上的斑点数超过62个，则认为存在生物危险，必须停止使用。

2.3 注意事项
（1）检测仪有手动测试和自动测试2种模式。

主机的蠕动泵、压缩机和气溶胶发生器都有各自的断路器，相邻排列在控制面板上。

要从手动模式切换到自动模式，必须确保蠕动泵、压缩机、气溶胶发生器以及手动开关是断开的。

（2）为了避免污染事件的发生，取过滤膜的3个镊子决不能混用，要分别用于专项操作。

当预估到膜上斑点数会大于50个时，可以使用带栅格的放大镜在一块圆形区域内计数，最后乘以相应的倍数。

（3）碘化钾溶液有微腐蚀性，完成测试后需对仪器设备和实验环境进行清洁。

分别用碘化钾法和微生物法对10台Ⅱ级生物安全柜进行检测，结果见表1。

从开始采样到得出结果，微生物法平均用时46 h，碘化钾法平均用时40.3 min。

在检测准确性方面，碘化钾法和微生物法对5号Ⅱ级生物安全柜人员防护检测都
不合格，而其余安全柜检测都合格，说明2种方法检测的阳性与阴性结果完全相符，相互验证了2种方法都有高度的灵敏性和特异性。

在检测安全性、简便性方面，微生物法中需要用到指示菌，一般为枯草杆菌黑色变种芽孢，其制备较复杂，且难以消毒，不利于仪器设备的周转[8]。

若指示菌消毒
不彻底，会造成实验假阳性，影响后续的检测工作。

送检样本还可能造成二次污染。

碘化钾法取材便利，操作简捷，微粒容易清除，并且不会污染实验室环境。

在检测用时方面，微生物法平均用时46 h才出结果，因采集的样本需后送专门实验室进行细菌培养而占用98%以上时间。

碘化钾法平均用时只要40.3 min，当场就能鉴别生物安全柜是否合格，大大提高了检测效率。

针对检测不合格情况，应进一步排查原因，维修后再检测。

检查发现5号安全柜
不合格原因是进气流速太低，实际测量未达到标称值，导致柜内的模拟气溶胶微粒被下降气流吹出安全柜。

经专业维修后，再次用碘化钾法和微生物法进行人员防护检测，结果都合格。

风速、压差和洁净度等指标会影响到人员防护检测的结果，操作人员需要掌握安全柜性能状况、相关参数是否在正常范围之内，对有问题部件应及时请工程师维修或更换[9]。

选定哪几个时间节点检测Ⅱ级生物安全柜人员防护性能也非常关键。

不仅要在安装后、移动后、维修后常规检测，而且至少要每6个月进行周期性、逐批次的例行
检测。

每年来自世界各个研究机构的安全报告中，都有多起由于试验中的气溶胶或飞溅物而感染致死的个案，尤其是生物实验室的操作人员[10]。

作为使用频繁的Ⅱ级生物安全柜，更需要定期检测性能，掌握防护状况，这样才能避免微生物气溶胶的暴露风险，保障实验操作人员的生命安全。

人员防护检测被世界上多国立法机构、国际标准制定机构及生产商公认为常规检测的一部分。

研制并应用具有结果准确、操作快捷、不造成污染、不易受环境因素影响的方法，对提高生物安全柜人员防护检测效率十分重要。

碘化钾法具备以上优点，特别适合于现场大批量连续检测，值得推广应用。

[1]中华人民共和国卫生部.微生物和生物医学实验室生物安全通用准则：WS 233—2002[S].
[2]温占波，赵建军，王洁，等.生物安全柜的使用选择和生物防护性能检测及评价[J].医疗卫生装备，2008，29（4）：14-16，24.
[3]古希波，张英.生物安全柜的选择、安装与使用[J].医疗卫生装备，2010，31（7）：94-96.
[4]魏贤莉，胡良勇.空气微生物检测仪对生物安全柜中人员污染的监测[J].中国测试，2011，37（4）：35-36，44.
[5]国家食品药品监督管理局.Ⅱ级生物安全柜：YY 0569—2011[S].
[6]马飞，武文军，熊陆平，等.生物安全柜的质量控制[J].医疗卫生装备，2012，
33（5）：113-115.
[7]魏贤莉，胡良勇，肖建勇.生物安全柜气密性检测与分析[J].医疗卫生装备，2014，35（8）：93-95.
[8]唐小兰，苏伟东，甘永新，等.Ⅱ级生物安全柜防护性能检测与评价[J].中国消毒学杂志，2011，28（4）：442-445.
[9]赵利可.生物安全柜安全使用，维护及注意事项[J].中国卫生产业，2012，9（15）：184-185.
[10]温占波，胡凌飞，李劲松，等.病原微生物实验室Ⅱ级生物安全柜防护性能评
价[J].中国消毒学杂志，2013，30（8）：703-705，709.。