醫(yī)藥企業(yè)生物安全柜性能檢測方法研究

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。

1 儀器與方法

1.1 儀器

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。

1.2 檢驗項目與方法

《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］。

2 結(jié)果與分析

2.1 外觀

均基本符合《Ⅱ級生物安全柜》YY 0569 — 2011要求。

2.2 下降氣流流速

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）

2.3 流入氣流流速

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

2.4 高效過濾器完整性和氣流模式

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

3 討論

3.1 檢測項目和檢測標準選擇不同

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。

3.2 流入氣流流速測試方法的選擇有差異

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］。

3.3 檢測儀器的具體要求和檢測操作的具體細節(jié)對檢測結(jié)果的影響

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］。