江志杰,宣 澤,龐逸輝,梁 謀
(北京市藥品檢驗研究院·國家藥品監(jiān)督管理局中成藥質(zhì)量評價重點實驗室·中藥成分分析與生物評價北京市重點實驗室,北京 102206)
生物安全柜廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生、疾病預防與控制、食品衛(wèi)生、生物制藥、環(huán)境監(jiān)測及各類生物實驗室等領域,是保障生物安全和環(huán)境安全的重要基礎[1-2],能使感染性氣溶膠局限于一定的空間而不擴散,是生物安全實驗室內(nèi)控制實驗室感染并保護實驗人員、實驗環(huán)境和實驗材料的強制性配置設備[3-4]。因此,正確使用生物安全柜意義重大。《中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標準 Ⅱ級生物安全柜》(簡稱《Ⅱ級生物安全柜》)YY 0569 — 2011 規(guī)定,每年至少開展1 次維護檢驗項目[5]。生物安全柜的運行狀態(tài)和操作人員的使用方式均影響著樣本和操作環(huán)境的保護,并嚴重影響操作人員的生命安全[6-7]。根據(jù)《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569 —2011 和《中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標準生物安全柜》JG170— 2005 6.3.3 中對潔凈度的要求,強制性對醫(yī)用生物安全柜每年一檢。但大多數(shù)生物安全二級(BSL - 2)實驗室的生物安全柜未能及時年檢,存在一定生物安全隱患,如浙江省各市生物安全柜定期年檢率為0~33.33%,超期未年檢率為26.67%~94.12%[8]。為此,本研究中根據(jù)《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569 —2011 要求,對北京地區(qū)醫(yī)藥企業(yè)委托的37 臺生物安全柜年度維護檢驗項目進行了檢驗,并對其測試方法和結(jié)果進行了分析,為生物安全柜檢驗行業(yè)標準的更新和測試方法的選擇提供了參考。
生物安全柜(編號1-37),其中7 臺Ⅱ級B2 型,其余均為Ⅱ級A2 型,分別來自8 個生產(chǎn)企業(yè);testo425 型風速儀(德國Testo 公司);8375M 型風量罩,ATI- 2I 型氣溶膠光度計,TDA-5C 型氣溶膠發(fā)生器,均購自美國ATI 公司;S220 Smoke Pen 型發(fā)煙筆(美國Regin 公司)。上述檢驗設備均每年校準或檢定,并根據(jù)標準要求確認。
《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569—2011 中檢驗類型包括出廠檢驗、型式檢驗、安裝檢驗和維護檢驗,其中維護檢驗是企業(yè)委托第三方檢驗最多的,對生物安全柜的外觀、下降氣流流速、流入氣流流速、高效過濾器完整性和氣流模式5個項目進行檢測[9]。
均基本符合《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569 — 2011要求。
37 臺生物安全柜的下降氣流流速檢測結(jié)果均符合《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569 — 2011 的要求,下降氣流流速為0.29~0.41 m/s,均在0.25~0.50 m/s 標準要求范圍內(nèi);7 臺生物安全柜無標稱值,其余30 臺生物安全柜的下降氣流流速與標稱值的差值為- 0.021~0.018 m/ s,均在 ± 0.025 m/ s 的標準要求范圍內(nèi);各測量點實測值與平均流速的差值均在±0.05 m/s 間,均未超過± 20%或± 0.08 m/ s 的標準要求范圍。詳見表1。
表1 37臺生物安全柜下降氣流流速檢驗結(jié)果(m/s)Tab.1 Results of descending airflow rate test of 37 biological safety cabinets(m/s)
采用風量罩法檢測37臺生物安全柜流入氣流流速,1 臺(編號為14)流入氣流流速為0.48 m/ s,判為不合格;其余為0.50~0.63 m/ s,均符合不低于0.50 m/ s的標準要求;7臺生物安全柜無標稱值,其余30臺流入氣流流速與標稱值的差值為-0.022~0.024 m/ s,均在 ±0.025 m/s的標準要求范圍內(nèi);工作區(qū)每米寬度的流量為0.1~0.13 m3/ s,均符合不低于0.1 m3/ s 的標準要求。詳見表2。
表2 37臺生物安全柜的流入氣流流速檢測結(jié)果Tab.2 Results of inflow airflow rate test of 37 biological safety cabinets
根據(jù)《Ⅱ級生物安全柜》YY0569 — 2011 要求,流入氣流流速檢測方法包括風量罩法和風速儀法。由圖1可知,采用風速儀法上下波動比較大,37 臺生物安全柜中,7 臺(18.92%)的氣流流速低于0.50 m/s 的標準要求;采用風量罩法檢測,1 臺(2.70%)不合格。由現(xiàn)場實際檢測可知,風量罩法檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和重復性均良好,檢測結(jié)果數(shù)值波動比減小,風量罩法干擾因素少,僅與檢測儀器的準確性和風量罩兩邊開口區(qū)域的密封性相關,對檢測人員的要求不高。風速儀法檢測重復性差,易出現(xiàn)假陽性或假陰性結(jié)果,要求高度固定風速儀,對檢測員的儀器操作要求高;且風速儀顯示檢測結(jié)果上下跳動,需檢測人員根據(jù)波動值選一個相對值作為一次讀數(shù)結(jié)果。
圖1 2種流入氣流流速檢測方法的檢測結(jié)果比較Fig.1 Comparison of two test methods of inflow airflow rate
由表3可知,高效過濾器完整性均符合《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569—2011要求(上游濃度均大于10μg/L);在氣流模式檢測中,除檢測工作窗口外,還包括工作窗口的周圍及中間區(qū)域,要求工作窗口斷面的全部位置氣流都要保持向內(nèi),均符合標準規(guī)定。
表3 37臺生物安全柜的高效過濾器完整性和氣流模式檢測結(jié)果Tab.3 Results of integrity of high - efficiency filter and airflow mode tests of 37 biological safety cabinets
生物安全柜在日常監(jiān)督中應檢測哪些檢測項目,不同標準的要求有差異[2]。通過分析京津冀地區(qū)多家第三方檢測機構(gòu)的檢測報告發(fā)現(xiàn),對生物安全柜的檢測選用的標準存在差異,主要選擇行業(yè)標準《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569—2011和常用標準《中華人民共和國國家標準 生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》GB 50346 —2011。多數(shù)采用行業(yè)標準,檢測項目不盡相同,主要集中在外觀、氣流流速、高效過濾器完整性、氣流模式、照度、噪聲、懸浮粒子、沉降菌、浮游菌等。建議日常檢測選用行業(yè)標準《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569—2011,首次檢測盡量多選檢測項目,日常的維護檢測可僅檢測外觀、氣流流速、高效過濾器完整性、氣流模式等必檢項目,根據(jù)實際情況增加項目,如紫外燈的輻射強度等。
風速儀攜帶方便,操作簡單;風量罩不利于攜帶,操作需用膠帶密封,檢測時間長,效率低。無論是企業(yè)自檢還是市場第三方檢測,大多數(shù)采用風速儀檢測流入氣流流速。比較2 種方法的檢測結(jié)果,風速儀檢測結(jié)果顯示波動比較大,人為確定誤差大,重復性不好,在實際操作中未按標準要求固定風速儀,未考慮不確定度的影響。2 種方法的不確定度肯定不一樣,采用風速儀檢測流入氣流流速的不確定度為0.02 m/s[9-10]。
企業(yè)未能及時發(fā)現(xiàn)其生物安全柜不合格的原因很多,主要有以下幾方面。1)檢測儀器未及時檢定或校準,或校準后未及時按標準進行確認是否滿足使用標準,如氣溶膠發(fā)生器的壓力表未檢定,若不準確,將直接導致上游濃度取值不準確[11];新購的風量罩未及時校準而直接使用,結(jié)果相差30%。2)操作不當,如未按標準要求用夾具將風速儀探針準確定位在各測量點進行測量。3)某些生物安全柜安裝不對,Ⅱ級A2型生物安全柜安裝了全排管道,導致氣流流速不符合標準要求;有的Ⅱ級B2 型生物安全柜安裝了全排管道,但未考慮到放置生物安全柜的潔凈房間補充風量要求,或是排風管道彎道多,無法排氣而導致流入風速不滿足要求,需在排風口增加排風功率,或是未設計排氣高效的測試口,無法檢測排氣高效是否泄露。4)因品牌原因或使用時間長,不能確定下降氣流流速和流入氣流流速的標稱值,無法判斷平均氣流流速是否在標稱值±0.025 m/s內(nèi)。第三方檢測公司需定期對其檢測儀器進行檢定或校準,按標準要求進行操作。在生物安全柜的日常維護中,需加強檢測人員的管理,定期開展人員的學習,包括標準和實際操作,并進行考核;定期對生物安全柜進行維護,確保設備正常運行,每年進行1次第三方檢測,排除自身儀器和人員操作不當導致誤判的風險[12-14]。