生物安全柜的选型、使用技巧和注意事项

李欣迎，李希合，李青，张丽红，刘锦云，王红岩

山东省计划生育科学技术研究所，山东省优生技术重点实验室，山东 济南 250002

0 前言

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。WHO《实验室生物安全手册》提出，生物安全柜可以有效地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。

1 生物安全柜级别

根据生物安全防护水平的差异，生物安全柜可分为I级、II级和III级3种类型。

（1）I级生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品。排气口安装有高效粒子过滤器（HEPA），将外排气流过滤，防止微生物气溶胶扩散造成污染。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。

（2）II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，试验品不会受到外界空气的污染。II级生物安全柜经过HEPA过滤的垂直层流气流从安全柜顶部吹下，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。

（3）III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，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。

生物安全柜核心的要点是：① 高效过滤膜；② 安全柜的柜体结构和气密性；③ 生物安全柜的防泄露测试；④ 优化的气流流速和优良的风机；⑤ 必不可少的报警功能[1]。

2 生物安全水平

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，根据对个人、环境、社会提供的保护情况选取不同级别的生物安全柜。

（1）生物安全一级（BSL-1）适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，一般不要求也不使用生物安全柜。

（2）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，可选用I、II级生物安全柜。

（3）生物安全三级（BSL-3）适用于临床、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。最好选用II级或II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。

（4）生物安全四级（BSL-4）适用于对生命有高度危险的危险陛病原或外源性病原。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III级生物安全柜及正压防护服，如SAILS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）[2]。

3 生物安全柜的选择

根据对生物遏制程度的不同，目前设计的生物安全柜有3种类型：I级、II级（A1、A2、B1、B2型）和III级。其中，I级生物安全柜保护工作人员和环境，II级生物安全柜保护工作人员、环境和试样（产品），A1型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值至少应为0.38 m/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至少应为0.5 m/s。70%气体通过HEPA过滤再循环至工作区，30%的气体通过排气口过滤排出。B1型70%气体通过排气口HEPA过滤排除，30%的气体通过供气口HEPA过滤再循环至工作区。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。III级生物安全柜采用手套箱更严格地保护工作人员、环境和试样（产品）。II级生物安全柜能基本满足临床实验室的工作需要（对于不含有毒、放射性、挥发刺激性溶剂的样品的实验）[3]。

细胞毒素安全柜是专门为高毒性的细胞毒素类药物试验与生产设计的，主要特点是可以在风机运行时更换HEPA，这样可以保持负压，确保维修人员的安全。

国家行业标准规定A2型安全柜可以用于进行以微量挥发性有毒化学品和痕量放射性核素为辅助剂的微生物实验，但必须加装外排管道。如果有毒化学品或放射性核素用量较大则应当使用完全外排的B2型安全柜[1]。

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。

目前国内许多实验室在选择II级生物安全柜时，都选择II级B2型。选购者认为在BSL-2实验室中使用II级B2型生物安全柜，生物安全防护更好。其实不然，所有II级生物安全柜的生物防护性能是一致的，不存在越高越好的问题。正常情况下使用寿命为5年，如果使用这种全排风式的II级B2型，其使用寿命将大大地缩短；此外，频繁更换HEPA，也将严重影响工作[4]。

要根据自身的工作特点、实验室级别、实际开展检测项目及操作的病原微生物的危险水平等情况来确定需要配备的生物安全柜级别。如开展普通细菌培养以及甲、乙和丙型肝炎检测的实验室应选择I或II级生物安全柜；开展了艾滋病检测或梅毒抗体检测的实验室则至少需要选择II级生物安全柜才能保证工作人员的安全。III级生物安全柜一般在BSL-4实验室使用，基层医院应用的较少，一般不作考虑[5]。

4 生物安全柜的使用技巧和注意事项

合理规范地使用生物安全柜是确保二级病原微生物实验室生物安全、防止实验室感染的关键。因使用生物安全柜的时间不长，对生物安全柜的工作原理、操作技术认识不充足，实验室在使用生物安全柜方面存在着各种各样不规范的情况。不规范的使用致使生物安全柜无法发挥正常的过滤、排出气溶胶、防止发生病原微生物污染的作用，反而变成实验室中的一个污染源。因此，实验室管理部门以及技术指导部门必须加强对生物安全柜使用技术规范的培训，明确生物安全柜的工作原理、使用注意要点、消毒方法、检测维护频率等内容。

4.1 工作台的摆放原则

在工作台面上的实验操作应该按照从清洁区到污染区的方向进行。所有物品离前窗至少5.08 cm（2英寸），所有污染性的操作尽量远离工作区域的后部。被污染的物品尽量不要进入干净区域，应放置在工作区域的后部。玻璃挡风不得高于20 cm，生物安全柜打开3O min后方可使用，使用前后用75%乙醇和无尘抹布擦拭以减少局部微粒。

4.2 操作注意事项

（1）使用人员穿戴专门的手套、净化服、护目镜和口罩，只将双手伸入生物安全柜内，避免作剧烈动作，避免咳嗽、打喷嚏或说话，应严格遵守各项无菌操作规则。

在生物安全柜内的所有操作应在工作台中央部位进行。避免在近距离开窗户、空调、风扇时对生物安全柜进行操作，以免破坏生物安全柜的定向气流；避免长期使用而不进行性能维护和检测，防止生物安全柜的气密性以及风机、高效过滤膜性能降低。

（2）明火：生物安全柜内应避免使用明火。一方面它会影响在工作中的安全柜内的层流，其次若操作中使用挥发性及易燃物质时会造成危险。应使用电热套或可抛的加热环。

（3）溢出：当少量溢洒时，用吸收纸巾立即处理，并用消毒液擦洗台面及内部所有物品；若发生大量溢洒，安全柜内所有物品都应进行表面消毒并从安全柜取出，在确保排水阀关闭后，将消毒液倒在工作台面上，使液体通过格栅流到排水盘上。使用注射器针头避免垂直刺入，与瓶塞保持30°，可明显减少瓶塞微粒的污染，减少穿刺次数。

（4）废弃物的处理：空瓶用密封的塑料袋封好弃于带盖防漏的专用桶里，每天及时按医疗垃圾处理。注射器及针头放在专用带盖的垃圾桶内、封口，由专人送供应室毁形处理。

（5）清洁和消毒：柜中所有的物品都应移出柜外，柜内工作台表面和柜的内壁应用漂白粉或75%乙醇消毒。若用腐蚀性的化学剂消毒后，还应该用灭菌水再擦洗。关机前再运行5 min，对残留气体进行净化。

（6）定期清洁工作面下面的区域。生物安全柜在移动以及更换过滤器之前，必须清除污染。在安装时以及每隔一定时间后，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[3,6]。

生物安全性是指生物学技术从事研究、开发、生产到实际应用等全过程中所涉及到的安全问题[7]。生物安全性应以“预防为主，防患于未然”[8-9]。保证生物安全性的建议：① 应加强生物安全标准化、制度化、规范化的管理机制，不断提高检测人员生物安全意识；② 规范操作程序，做好消毒效果监测和年度认证等工作；③ 进一步提高实验室操作人员总体水平。

[1]李敬华,顾子华.生物安全柜的原理及选择[J].生命科学仪器,2007,5(6):46-48.

[2]陈激扬,李鹏宇,采云.临床实验室生物安全柜的选型及使用注意事项[J].武警医学,2008-2009,19(9):833-835.

[3]周冰.生物安全柜的选择与使用技巧[J].医疗装备,2007,20(2):52.

[4]李劲松.选择Ⅱ级生物安全柜存在的问题和遵从的基本原则[J].中国医学装备,2006,3(2):32-35.

[5]王璐,高菁.基层医院如何选择生物安全柜[J].沈阳部队医药,2008,21(3):215-216.

[6]张娜.生物安全柜的应用注意事项[J].山西医药杂志,2011,40(5):431.

[7]朱守一.生物安全与防止污染[M].北京:化学出版社,1999:1.

[8]马飞,熊陆平,武文军,等.生物安全柜的性能检测[J].中国医疗设备,2011,26(10):96-99.

[9]袁璧翡,顾小平.上海市实验室生物安全柜规范使用现况调查[J].上海预防医学杂志,2011,23(3):131-133.