宋金輝¹    陳群飛¹    金暉¹     周維華²

（1.熙邁（上海）科技服務(wù)有限公司，上海市 郵編201201 ； 

  2. 上海瑞仰凈化裝備有限公司，上海市 郵編 201801）

摘  要： 熙邁在長期和大量的檢測(cè)過程中，積累了很多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。通過經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，高效過濾器檢測(cè)所用的工具應(yīng)妥善使用及維護(hù)，上游濃度是可以有很多方法獲得，注意生物安全柜風(fēng)機(jī)異側(cè)不要作為氣溶膠導(dǎo)入位置。以及氣流盲區(qū)和重疊點(diǎn)的超標(biāo)屬于假陽性，應(yīng)在檢測(cè)過程中避免誤判造成不必要的資源浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞：生物安全柜；高效過濾器完整性測(cè)試；上游濃度建立

0  引言

 20世紀(jì)初期，出于保護(hù)試驗(yàn)操作人員和/ 或樣品的目的，生物安全柜問世， SARS大爆發(fā)后中國開始大量生產(chǎn)采購生物安全柜。時(shí)至今日，生物安全柜已經(jīng)應(yīng)用于對(duì)操作環(huán)境有要求的各行各業(yè)，包括醫(yī)院，疾控，實(shí)驗(yàn)室。不合格的生物安全柜不僅保護(hù)性能下降，更嚴(yán)重的是會(huì)造成交叉污染及實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染等。合格與否的判定一般由第 3 方檢測(cè)機(jī)構(gòu)經(jīng)現(xiàn)場非抽樣檢測(cè)后進(jìn)行。在進(jìn)行高效過濾器完整性的測(cè)試時(shí)，有許多值得注意的細(xì)節(jié)，在本文中進(jìn)行分享。

1  現(xiàn)行生物安全柜的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

   目前國內(nèi)針對(duì)生物安全柜的檢測(cè)參照的標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè)：

a)  YY0569-2011 II級(jí)生物安全柜；

b)  NSF/ANSI 49-2018 Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification（美國標(biāo)準(zhǔn)）

c) EN 12469-2000 Biotechnology - Performance criteria for microbiological safety cabinets(歐盟標(biāo)準(zhǔn))

   其中，NSF/ANSI 49為最早，在上世紀(jì)70 年代就已經(jīng)出現(xiàn)，被公認(rèn)為目前生物安全柜領(lǐng)域最完善的標(biāo)準(zhǔn)。主要檢測(cè)參數(shù)如表1：

表1  主要檢測(cè)參數(shù)

   表注：其中1~4項(xiàng)為最為必檢項(xiàng)，直接影響著生物安全柜的主要功能：保護(hù)操作人員；保護(hù)所操作的樣品。

2.  高效過濾器完整性現(xiàn)場測(cè)試

    高效過濾器(HEPA)完整性是生物安全柜檢測(cè)中最為重要的參數(shù)， HEPA 的濾芯或者邊框接縫處泄漏直接影響操作區(qū)的潔凈度，大幅提高產(chǎn)品的污染風(fēng)險(xiǎn)和人員的感染風(fēng)險(xiǎn)。通常將HEPA 的完整性測(cè)試作為第一項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)。若該參數(shù)不合格，生物安全柜即判定為不合格，其余參數(shù)將不再進(jìn)行測(cè)試。

2.1  工具的使用要點(diǎn)

    HEPA的完整性測(cè)試需要用到氣溶膠發(fā)生器和氣溶膠光度計(jì)兩種儀器，這兩種儀器在使用過程中經(jīng)常被忽視一些細(xì)節(jié)點(diǎn)，會(huì)造成結(jié)果誤判，值得關(guān)注。

2.1.1  氣溶膠發(fā)生器

    氣溶膠發(fā)生器不產(chǎn)生數(shù)據(jù)，一般的使用單位都不送去校準(zhǔn)。但熟悉發(fā)生器工作原理的人應(yīng)該知道，氣溶膠的發(fā)生是通過加壓，使PAO或 DOP 溶劑通過特殊構(gòu)造的LASKIN噴嘴噴出形成穩(wěn)定濃度的多分散氣溶膠，壓力表的準(zhǔn)確性關(guān)系到氣溶膠的噴霧濃度。尤其是在進(jìn)行生物安全柜定期年檢時(shí)，靜壓腔被污染，上游濃度不宜直接采用取樣獲得時(shí)，需要用計(jì)算的方法得出，此時(shí)的壓力表若不準(zhǔn)確則直接導(dǎo)致上游濃度取值不準(zhǔn)確。因此，建議氣溶膠發(fā)生器要定期進(jìn)行壓力表的校準(zhǔn)。

    發(fā)生器內(nèi)的PAO或DOP 油不夠時(shí)，通常直接添加新油進(jìn)去。長此以往，油槽中會(huì)積累越來越多的水，導(dǎo)致發(fā)煙濃度嚴(yán)重不足。因此，建議氣溶膠發(fā)生器要定期進(jìn)行油槽內(nèi)油的更換。

2.1.2  氣溶膠光度計(jì)

    氣溶膠光度計(jì)在長期使用后，進(jìn)樣口處會(huì)堆積絮狀顆粒物，造成流量不準(zhǔn)，以及采樣濃度失準(zhǔn)。建議定期進(jìn)行維護(hù)。

2.2  上游濃度的建立

     國標(biāo)要求，上游氣溶膠濃度應(yīng)≥10ug/L， 1 ，可以用氣溶膠光度計(jì)直接取樣，實(shí)時(shí)增加氣溶膠發(fā)生器的噴嘴數(shù)，從而達(dá)到濃度要求；2，也可以通過 NSF49 推薦的公式（濃度<μg/L > = 13,500 x 噴嘴數(shù) / 總氣流流量< ft3/min> ）計(jì)算得到所需的 LASKIN 噴嘴數(shù)，從而達(dá)到濃度要求。然而在上游濃度的建立過程中，常常出現(xiàn)上游濃度達(dá)不到預(yù)想的情況。由于國標(biāo)未對(duì)發(fā)生器位置做明確要求，且日常檢測(cè)操作時(shí)會(huì)為了簡化流程直接將導(dǎo)煙管塞在工作臺(tái)下方的任意位置。所有我們懷疑是不是導(dǎo)煙管的放置位置導(dǎo)致了發(fā)煙不均勻？為了證實(shí)我們的懷疑，我們?cè)O(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)。

2.2.1  試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

   將氣溶膠發(fā)生器調(diào)整至2個(gè)LASKIN 噴嘴，21psi壓力

a)  T型發(fā)煙導(dǎo)流管在前窗進(jìn)風(fēng) 格柵處均勻發(fā)煙，使用氣溶膠光度計(jì)在上游濃度取樣孔取樣，作為基準(zhǔn)；導(dǎo)煙方式見圖1

圖1 T型發(fā)煙導(dǎo)流管導(dǎo)煙

b)  將T型管拆除，導(dǎo)煙管直接插入進(jìn)風(fēng)格柵下方在不同的水平位置導(dǎo)煙， 使用氣溶膠光度計(jì)在上游濃度取樣孔取樣，進(jìn)行 比較。

c)  將T型管拆除，導(dǎo)煙管直接插入進(jìn)風(fēng)格柵下方，水平居中，在不同的插入深度導(dǎo)煙， 使用氣溶膠光度計(jì)在上游濃度取樣孔取樣，進(jìn)行 比較。

2.2.2   結(jié)果如下：

2.2.2.1  T型管發(fā)煙導(dǎo)流管

   T型發(fā)煙導(dǎo)流管

   氣溶膠上游濃度=12.2μg/L

2.2.2.2  導(dǎo)煙管在不同的水平位置

  結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表2：

表2不同的水平位置的發(fā)煙濃度

2.2.2.3   導(dǎo)煙管在不同的深度

  結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表3：

表3不同插入深度的發(fā)煙濃度

2.2.3  結(jié)論

a)  導(dǎo)煙管的插入深度的不同基本不影響上游濃度的測(cè)試準(zhǔn)確性；

b)  導(dǎo)煙管的水平位置應(yīng)放置于風(fēng)機(jī)或中間位置（一般II級(jí)生物安全柜只有一個(gè)風(fēng)機(jī)，且在柜體的一側(cè)）。否則，在風(fēng)機(jī)異側(cè)發(fā)煙會(huì)導(dǎo)致氣溶膠擴(kuò)散不均勻，導(dǎo)致上游濃度數(shù)據(jù)偏低。

2.3  下游高效過濾器的掃描

    國標(biāo)要求，掃描下游過濾器，任何點(diǎn)的漏過率應(yīng)不超過0.01%。包括濾芯面和邊框與柜體的接縫處。掃描過程中會(huì)發(fā)生誤判的情況，需要關(guān)注。

2.3.1  氣流盲區(qū)的識(shí)別

    常見的生物安全柜，其過濾器邊框與側(cè)壁及前壁始終存在一定的距離（1cm~5cm不等）。由于此種設(shè)計(jì)結(jié)果，導(dǎo)致即使是合格的生物安全柜，也會(huì)存在氣流盲區(qū)。所謂氣流盲區(qū)是經(jīng)高效過濾的潔凈空氣無法到達(dá)的位置，且正處于高效過濾器掃描平面的邊緣區(qū)域。在掃描至此區(qū)域時(shí)，若漏過率超過 0.01%，但此時(shí)我的濾芯是完整的，我的邊框密封也完好，應(yīng)該判合格還是不合格？我的建議是仍然判定合格，設(shè)計(jì)問題不應(yīng)該在現(xiàn)場檢測(cè)中進(jìn)行討論。

2.3.2  重疊覆蓋點(diǎn)的識(shí)別

    通常進(jìn)行下游過濾器掃描時(shí)使用的是扁平喇叭口形狀的采樣口，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)某個(gè)可疑點(diǎn)在采樣口橫向掃過時(shí)濃度超過0.01%，但采樣口豎向掃過時(shí)濃度未超過 0.01%。需要關(guān)注重疊覆蓋點(diǎn)的概念，如圖2所示。假設(shè) A、B兩個(gè)點(diǎn)均有微泄漏，泄漏率分別是 0.007%和0.008%，但也都沒有超過 0.01%，當(dāng)喇叭口形狀的采樣口橫向經(jīng)過A、 B點(diǎn)重疊的區(qū)域時(shí)，所采集到的實(shí)際是2個(gè)漏點(diǎn)的累積值，此時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)要求，不應(yīng)判定泄漏。所以在實(shí)際檢測(cè)過程中若發(fā)現(xiàn)可疑漏點(diǎn)應(yīng)反復(fù)橫向縱向確認(rèn)，盡量避免誤判造成不必要的維修資源浪費(fèi)。

圖2 重疊覆蓋點(diǎn)

3  結(jié)語

    熙邁在長期和大量的檢測(cè)過程中，積累了很多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。通過經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，高效過濾器檢測(cè)所用的工具應(yīng)妥善使用及維護(hù)，上游濃度是可以有很多方法獲得，注意生物安全柜風(fēng)機(jī)異側(cè)不要作為氣溶膠導(dǎo)入位置。以及氣流盲區(qū)和重疊點(diǎn)的超標(biāo)屬于假陽性，應(yīng)在檢測(cè)過程中避免誤判造成不必要的資源浪費(fèi)。

[參考文獻(xiàn)]

（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：YY0569-2011 II 級(jí)生物安全柜[S]。

（2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：NSF/ANSI 49-2018 Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification[S]。

（3）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：EN 12469-2000 Biotechnology - Performance criteria for microbiological safety cabinets [S]。

作者簡介： 宋金輝（ 1982 ），男，山西，中級(jí)職稱，主要從事合規(guī)性檢測(cè)驗(yàn)證技術(shù)的研究及開發(fā)。

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