生物安全柜在环境监测领域中的应用

刘烨华 邓玉菡 姜超辰（大连华信理化检测中心有限公司，辽宁大连）

生物安全柜是一种负压过滤排风柜，是为保护操作者本人、实验环境以及实验样品而设计的，使操作者避免暴露于操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物。是实验室保障生物安全和环境安全的重要基础，也是实验室生物安全中一级防护屏障中最基本的安全防护设备。正确使用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。

一、原理及作用

生物安全柜一般是循环风和排风按一定比例设计。循环风经过滤后以垂直单向气流方式流向操作区。保证操作区始终维持在好于洁净度等级10～100级以上的程度，这样操作人员在生物安全柜工作区的气流分界区域附近进行作业时，腔内操作产生的污染气溶胶会迅速彻底地进入生物安全柜前后两面的吸风槽，使样品之间不受相互的交叉污染。

生物安全柜运行时在它前面的玻璃移门下放有一个高度200mm的吸风口。由于有30%的排风，生物安全柜需源源不断地吸入空气。经前面的吸风槽将室内空气和部分下送气流进行充分混合进入生物安全柜回风道，使生物安全柜内的污染气溶胶始终不会通过人员的操作窗口向外界扩散。

总的来说，生物安全柜起到一个过滤和保护的作用。生物安全柜是为了生物实验过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。有效地避免了实验室感染以及培养物的交叉污染。

二、生物安全柜的选择

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。其中一级生物安全柜由于只保护工作人员与环境而不保护样品，目前已经很少使用。二级生物安全柜是目前应用最广的柜型。按照中国国家食品药品监督管理局在2005年7月颁布的生物安全柜标准YY0569-2005中的规定二级生物安全柜依照入口气流速度、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。所有二级生物安全柜都可以提供人员、环境、样品的保护，二级生物安全柜适用于绝大多数生物实验。三级生物安全柜的柜体完全气密，样品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染，工作人员通过连接在柜体的手套进行操作，俗称“手套箱”。适用于高风险的生物实验。

总之，实验对象为已知的，所有特性都已清楚并已证明不会致病的微生物检测或者生物制药、电子光学仪器检测等选用超净工作台；未知样本或检测致病性、传染性微生物样本时应选用生物安全柜。

三、生物安全柜与超净工作台的区别

生物安全柜一般是用于致病菌，操作区域是负压，简单说是往处抽风的。生物安全柜能够完全保护工作人员、受试样品并防止交叉污染的发生。未知样本或检测致病性、传染性微生物样本时应选用生物安全柜。目前生物安全柜广泛应用于医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药及各类生物实验室等领域。

超净台是做一般对人体没有直接伤害的常规细菌的操作实验，正压送风，吹向样品以及实验人员的风是经过过滤器过滤，达到局部百级。超净台就相当于一个缩小了的无菌室 （无菌空间）。超净工作台只保护操作对象而不保护工作人员和实验室环境。它的优点是操作简单自如，预备时间短，开机十分钟以上即可操作，基本上可随时使用。在实验对象为已知的，所有特性都已清楚并已证明不会致病的微生物检测或者生物制药、电子光学仪器检测等选用超净工作台。在工厂化生产中，接种工作量很大，需要经常长久地工作时，超净台是很理想的设备。具体区别如下：

表 生物安全柜和超净工作台的区别

四、生物安全柜在环境监测中的应用

目前环境监测领域中微生物实验室大多使用超净工作台，但由于环境监测样本的特殊性，生物安全柜必将逐步取代超净工作台。

环境中的常见致病微生物包括病毒、立克次体、细菌、真菌、寄生虫等，这些致病微生物广泛的存在于水体、大气、固体废弃物当中，很多以水溶胶的形式被人吸收感染致病。其中空气中的病原微生物包括流感病毒、军团菌、结核杆菌等等；水中病原微生物一般不是水体固有，大多来源于人和动物粪便污染，但致病微生物在自然水体中可存活一段时间（如志贺氏菌在污水、污泥中存活时间可接近一年）；土壤中的病原微生物很多是环境正常菌，也有特殊的如副溶血弧菌、链球菌等。这些病原微生物广泛的存在于环境中，使得环境监测样本可能富含一种或多种致病微生物。环境—微生物检测样本的来源不仅仅是洁净的饮用水和地下水，还包括废水、生活污水、海水等，也使得样本中有可能富含致病微生物。与此同时，污染物排放过程中对环境正常菌的诱导变异，使得环境监测样本中有可能出现特殊变异的致病菌。所以为了有效地保证环境检测人员的自身安全和实验环境安全，环境监测—微生物实验室应该配备生物安全柜。

参考资料：

【1】生物安全柜（YY05692005）(2005.7.18)国家食品药品监督管理局发布 医药行业标准（YY）