随着生物技术发展突飞猛进 ,由此也产生了生物学危 险。这是指由于生物学上的原因而造成危害 ,即在处理细菌、 病毒等微生物或核酸、蛋白质等微生物构成成分或微生物所 生产的产物这三种情况下所发生的危险或灾害。有关实验室 感染加深了人们对生物学危险的认识。空气洁净技术的发展 与应用使人们认识到隔离是防止危险性微生物向外界扩散 的基本原理。本文介绍的生物学安全柜 (生物安全柜 )便是有 效的方法。 超净工作台则应用于非危险性微生物的操作 ,它 虽对操作者没有保护作用 ,但所形成的局部净化环境可避免 操作过程污染杂菌的可能。本文从生物安全柜与超净工作台 的原理、构造、设计要求、验证等入手 ,以期和从事微生物的 工作者共同探讨控制污染环境的技术。 

1　生物安全柜与超净工作台的基本原理和构造 病原微生物对人的感染一般可有呼吸道吸入、口腔进 入、通过破损皮肤以及粘膜侵入等途径。在感染事故中 ,则有 30% 是由气溶胶引起的。所谓生物安全柜是为了操作人员及 周围人员的安全 ,把在处理病原体时发生的污染气溶胶隔离 在操作区域内的第一道防御装置。根据美国国立卫生研究所 ( NIH)的分类 ,列表如下: 　Ⅰ 级和Ⅱ级安全柜实质上是具有操作用途的前面开口 和上部排风的密封容器。在操作区发生的污染气溶胶被从前 面开口向柜内吸入的气流隔离于柜内。 另一方面 ,排风中的 污染气溶胶被高效过滤器收集 ,而高效过滤器对于 0. 3μm 大小的微粒 ,具有 99. 99% 以上的过滤效率。 目前在生学上 用得最多的是Ⅱ级安且柜 (见图 1)。 它基于层流原理 ,在操 作区内通过高效过滤器送出垂直向下流动的洁净空气 ,在前 后形成负压区 ,以防止柜内气溶胶外逸。 正如美国亚特兰大 疾病控制中心 ( CDC)所述“层流生物学安全柜是有效的实验 室助手 ,可在降低生物学危险、控制生物制品质量、减少人身 潜在感染危险方面获得最佳控制。” 超净工作台是在操作台上的空间局部地形成无尘无菌 状态的装置 ,也是基于层流原理设计 ,通过高效过滤器以获 得洁净区域 ,它用于药品、微生物制剂、组织细胞等的无菌操 作 ,较生物安全柜结构简单 ,成本低廉 ,运用广泛。 超净工作台的结构如下 

2　生物安全柜与超净工作台的设计要求 

2. 1　两者共同的设计要求 

2. 1. 1　柜体材料　必须有足够的强度并完全密封 ,焊缝必 须平滑 ,要有防锈和防消毒剂侵蚀的能力 ,一般都选用 304

不锈钢包裹。 

2. 1. 2　操作面板与电气部件　所有的电气连接和控制单元 应安装在操作者视力可及区域以方便操作。因此操作面板一 般选在操作者眼睛水平线上。为便于维修 ,要可拆卸。照明灯 不能设在直接照射或反射操作者眼睛的位置。

2. 1. 3　 高 效 过 滤 器 及 其监 控 　 都 装 有 高 效 过 滤 器 ( HEPA) ,它去除 0. 3μm以上微粒达 99. 99% 的效率。 为检 测高效过滤器的洁净度 ,操作面板要装有指示其阻力的压差 计。 此外在高效过滤器上流要设采样口 ,以便于验证高效过 滤器性能。 

2. 1. 4　安装　为不破坏柜内气流及风速 ,柜体开口处不得 有强气流。柜体四周应留有不小于 305 mm( 12”)的间距 ,柜 顶与天花板间距不小于 15 mm ( 6 ” ),以便于维修保养和清 洁。 

2. 1. 5　辅助设施　柜体后、侧面板上可根据工作需要加装煤气、压缩空气或氮气等供应管道或电源插座 ,这些须与柜 体密封无间隙。 

2. 2　生物安全柜的特殊要求 

2. 2. 1　在使用照明灯和灭菌时 ,开关必须设置单一选择 ,不 能同时开关。 

2. 2. 2　运用风机在循环风和排风之间建立一个柜体内部风 量平衡系统 ,保证大约 30% 的回风通过高效过滤器 ,以形成 工作区域的负压。 

2. 2. 3　保证回风各有 50% 分别从工作面的前后两个区域 返回 ,以在柜体开口处形成风帘 ,保证操作者安全。 

2. 2. 4　保证工作区域内没有涡流或向上的气流出现 (当操 作视窗关闭时 ,风机将自动关闭以防止不必要的电机过热 )。 

2. 2. 5　有声、光报警警示 ,操作视窗最大开口不得超过 50 cm,以起到保护作用。 

2. 2. 6　工作台面下方柜体处设一可开关的排放口以便于清 洗工作表面。 

2. 2. 7　柜体外应安装福尔马林发生器 ,以满足灭菌要求。 

3　生物安全柜与超净工作台的性能指标验证 根据我国卫生部的药品生产质量管理规范 ( GMP)规 定 ,设备应定期进行维修、保养和验证。验证是质量保证的一 种手段 ,质量保证靠它来实现对 GMP的承诺。 

3. 1　验证目的 

3. 1. 1　确认安装的设备符合采购合同中的技术规格。 

3. 1. 2　检测设备的气体流向、高效过滤器的完整性、工作面 的空气流速和照度 ,测试结果应符合合同中和供货商提供的 文件中规定的技术指示或国家标准。 

3. 1. 3　检测设备的悬浮粒子数和沉降菌数 ,其结果应达到 国家标准。 

3. 2　验证内容和方法　主要分安装确认、运行确认、性能确 认三部分进行。 

3. 2 . 1　安装确认　生物安全柜和超净工作台都由底座支 架、柜体、辅助设施三个单元连接而成。安装确认主要检查安 装情况及与公用介制裁的连接。生物安全柜要注意密封性检 测。 

3. 2. 2　运行确认　完成安装确认后 ,需对设备进行运行确 认 ,测试结果应符合合同以及供货商提供的文件中规定的技 术指标或国家标准。 运行确认主要包括: ( 1)用烟雾法测试气体流向　生物安全柜: 分别在视窗 开口处和柜内各点喷放烟雾 ,烟雾应被开口处风帘向内向下 吸入生物安全柜回风口 ;柜内烟雾应垂直向下 ,形成层流。超 净工作台: 在柜内各点喷放烟雾 ,柜内烟雾应水平由里向外 , 形成层流。 ( 2)用 DOP法检测高效过滤器　在高效过滤器上端喷 放 DOP烟雾 ,在其下端约 2 cm处用检测仪扫描测试 ,巡检 速度约在 5 cm /s以下。 仪器读数不得超过 0. 03%。 ( 3)检测气流速度分布　生物安全柜: 在窗口底面的水 平工作台上 ,自左后角起以 6× 6英寸的方格布点 ,测量每点 的风速。 平均风速应在 0. 38～ 0. 44 m /s。超净工作台: 在离 过滤器表面 6英寸处 ,自左上角起以 12× 12英寸的方格布 点 ,测量每点的风速。 平均风速应在 0. 41 ～ 0. 51 m /s。 ( 4)检测工作面的照度　平均照度应≥ 300LUX。

3. 2. 3　性能确认　在完成运行确认后 ,需对设备进行性能 确认。 (1)悬浮粒子检测　将粒子计数器放在工作面上均匀取 五点检测 ,每个检测点记录 3次。测试标准: 每立方英尺中直 径大于 0. 5μ的粒子数不大于 100个。每立方英尺中直径大 于 5μ的粒子数为 0个。 ( 2)沉降菌检测　按卫生部颁发的中国生物制品规程 (二○○○年版 )配制普通肉汤琼脂培养基。在工作面上均匀 取五点采样 ,每个采样点设置 3个培养皿。 将培养皿按要求 放置后 ,打开平皿盖 ,使培养基表面暴露 30 min后 ,将平皿 盖盖上。 在 35℃条件下培养 48 h以上计数。 合格标准: CFU /皿≤ 1为合格。 另取 3个阴性对照 ,均 不许长菌。 通过以上验证 ,生物安全柜和超净工作台对研究 与生产的局部净化功能将得到最佳运用。 

4 　使用应注意的要点 

4. 1　两者共同的要求 

4. 1. 1　检查柜内排风以确认风口不被堵塞。

4. 1. 2　柜内工作区不锈钢表面用 75% 酒精或类似无腐蚀 作用的杀菌剂擦试消毒。切记不要使用任何氯化物或囟素材 料! 4. 1. 3　尽可能减少他人在柜前的活动 ,因为这会影响层流 的风速和平衡。 

4. 1. 4工作完成并清场后 ,静置 2～ 3 min,以使空气充分净 化。 

4. 1. 5　对高效过滤器应根据使用频率定期检测 ,一般每年 不少于 2次。 

4. 2　生物安全柜的特殊要求 

4. 2. 1　不要把物品和材料放在门前的不锈钢格栅上。 要单 独放置清洁、用过的或含病毒物品。 非洁净物品尽可能远离 开口处。 

4. 2. 2　操作人员应穿长袖带罗纹袖口的工作衣 ,带上橡胶 手套。 至少工作前后都要用杀菌肥皂洗手。 

4. 2. 3　尽可能减少门前风帘的穿越。 操作者可以在机器开 启以前把要用的物品都有序地放置在柜内 ,以减少手臂不必 要的进出柜门。 

4. 2. 4　准备工作完毕后 ,静置 2～ 3 min,以使空气充分净 化。 

4. 2. 5　应根据使用频率定期对其密封性进行检测 ,一般每 年不少于 2次。 

4. 3　超净工作台的特殊要求 

4. 3. 1　在开始实验前 ,至少让风机运行 5 min.

4. 3. 2　该超净工作台没有操作者人身保护 ,因此不能进行 致病菌和可能对人体造成危害的微生物制剂的操作。操作者 必须牢记气流走向 ,以防不安全因素。