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关于生物安全柜的几个误区和引发的安全问题分析

2013-8-23 12:38:48      点击:

    生物安全柜是一种对操作人员、样品和环境提供安全保护的安全设备,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。随着科学技术的发展和人们对生物安全意识的提高,生物安全柜在实验室、医院及研究单位的应用日益广泛,但是在人们在观念里认为是最简单的排风设备,选型、安装、使用等方面中存在很多问题和误区,给生物安全防护、避免实验室感染带来极大的隐。
2003年暴发流行SARS和高致病禽流感,特别是2003-2004年三起实验室SARS-CoV感染事件发生,已经引起了我国政府和广大科学工作者的高度重视。
目前,我国生物安全问题形势严峻,必须采取措施,扭转局面,以下对生物安全柜目前存在的的有关问题、误区进行详细分析,引以为患。
医疗单位生物安全观念淡漠,医院临床诊检、化验室、实验室等所接受的各种病人血液、黏液和各种标本都可能含有各种致病因子,如肝炎病毒、AIDS病毒等已知和未知的病原体,给工作人员带来很大的威胁。
很多临床检验人员没有采取任何防护措施,或采取措施不到位,例如目前大多数化验室人员工作时只佩带一次性乳胶手套,即使戴口罩也是无纺布口罩;用洁净工作台代替生物安全柜;工作人员对生物安全柜的选择、操作等知识缺乏;生物安全柜安装、排风安装存在诸多问题;开展科研工作缺乏危险度评估等等。
实验室国外学者Pike对3921例实验室相关感染进行统计发现,不明原因的实验室感染只占18%,不明原因的感染占到了82%。
经过近年来的研究认为其中65%的不明原因感染是因为病原微生物形成感染性气溶胶随空气扩散,实验室工作人员吸入了污染的空气感染的。实验室中,许多操作都可以产生气溶胶,有人对239种操作进行了测试,其中239种操作可以产生气溶胶,占86.6%。在现在的实验室中,像搅拌、振荡、撞击、离心、超声波破碎、接种等都可产生气溶胶,实验室微生物气溶胶的产生,大多数是在不知不觉中形成的。
中国从1964-1988年发生20多例汉坦病毒感染事件,2003年国家CDC的SARS病毒感染事件故给我们敲起了警钟,因此,要牢固树立生物安全意识。

误区一:洁净工作台代替生物安全柜
经过对浙江省内各级医院调查发现,目前仍有很多医院还在大量使用医用洁净工作台,很多操作人员认为这两种设备外形相同,作用大同小异,并认为他们操作的样本都是普通的样本,不具有高致病性。其实,生物安全柜和洁净工作台具有本质的差别,洁净工作台将通过高效过滤器的净化空气向下吹过工作区,用来保护样品,由于工作区是正压区,气流通过操作窗口外溢,只保护样品,而对操作人员和环境不提供保护,如操作含有任何已知或潜在致病气溶胶,都会给操作人员带来极大隐患。生物安全柜是一种负压净化工作台,可以防止操作者和环境暴露于实验室过程中产生的有害气溶胶,是传染性微生物的牢笼,正确地操作生物安全柜,能够完全保护操作人员、样品、工作环境。因此,医院临床检验、诊断、病理分析、肿瘤药物的配制等工作及相关生物医学研究所、实验室都应使用生物安全柜。
2004年国家发布的国务院424号令和国家标准GB19489-2004都明确指出生物安全柜是保护工作人员必不可缺少的主要安全设备。因此,用洁净工作台代替生物安全柜的这种局面应尽快改变,否则,给广大医护人员、实验科研人员带来极大的隐患。同时,为了安全起见,各医疗单位及相关实验室应重新对实验室微生物危险度进行评估,如有潜在危险,应及时替换原有洁净工作台,并根据不同需要选配生物安全柜。

误区二:超前化
生物安全柜选型不当,根据结构设计、排风比例和保护对象和程度不同,生物安全柜分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级,其中Ⅱ级又分为A2、B2型。不同级别的生物安全实验室应选用不同级别的生物安全柜,也可根据要保护、防护的不同类型来选择适当的安全柜。在操作少量挥发性化学试剂或放射性核素时,可选择Ⅱ级B2型生物安全柜;操作大量挥发性化学试剂或放射性核素时,必须使用Ⅱ级B2型生物安全柜。目前全世界应用最广的是Ⅱ级A2型安全柜,它能够满足医院的一般用途,另外,从节能角度也较为经济。在实际工作中,很多单位认为设备选型应具有一定的超前性,常常在A2型能满足应用的情况下选用B2型,造成问题很多。首先B2型安全柜排气量达到每小时1600立方(型号不同有差异),普通家用排气扇排气量约为每小时80立方,如果房间没有足够的补充风量,安全柜根本无法正常工作,有很多实验室无奈只好打开门开机,这不符合实验室规范要求;此外,室内空气大量外排,要保证实验室内温度满足实验要求,需要空调和加热器的负荷非常大,现已建好的实验室根本无法满足,也造成能源浪费。还有些单位在选择安全柜时被一些所谓“新功能“的广告宣传误导,例如安全柜的带有电动前窗就是一大误区。因为安全柜在无双路供电系统情况下,如果突然停电,电动窗无法关闭,有害物外泄会造成污染;而且,不论电动还是手动,操作高度都是固定的,可见,这种电动功能意义不大并有很大危害。安全柜的选择应主要从安全柜的性能考虑,如高效过滤器、风路设计、报警装置、负压保护等指标比较安全柜的优略,而不应被广告的宣传所误导。

误区三:安全柜安装问题多多
现有实验室购置安全柜,一般在房间腾出一小块空地安放,存在问题很多,安装位置不当,会造成污染。生物安全柜两侧、后侧应留30 cm,顶部留出足够30~34 cm的空间;为减少气流扰动,保证安全柜正常工作,生物安全柜应放置在远离实验室入口、门窗、暖气、走道,避开送风口,避免外界气流对柜内气流造成扰动。生物安区柜放置的房间必须有足够的送风量,Ⅱ级A2排气量约在700~1200 m3/h,B2则在1000~1600 m3/h,有的型号更高,如果没有足够的补充送风,生物安全柜所在房间成为高负压状态, 生物安全柜无法正常工作。很多实验室购置Ⅱ级A2生物安全柜后,认为排风管道接到室外比排到室内安全。其实,生物安全柜排风出口带有高效过滤器,所排出的气体被证明是安全的,对室内环境没有影响;另外,将室内舒适工作环境的洁净空气排到室外会大大增加运行成本,因此,除了操作危险度较高的实验对象或能产生化学气味的化学试剂,Ⅱ级A2生物安全柜排风排到室内是安全可行的。Ⅱ级A2型生物安全柜采用硬连接,这种连接方式以前被广泛使用, A2型生物安全柜使用密闭硬管连接到带抽风机的排风系统时,其安全运行完全依赖于排风系统,如当排风的速度升高或降低,生物安全柜内不平衡发生变化,会产生污染环境、样品的严重后果。在美国NSF49:2002标准中禁止Ⅱ级A2生物安全柜使用密闭硬管连接。如果Ⅱ级A2安全柜外排气体时,建议排风管采用套管连接,套管安装在生物安全柜的排风管上,与安全柜高效过滤器之间保留2.5 cm的缝隙,以便让房间的空气也能吸入到建筑物的排风系统中,这种连接方式是最安全的连接方式,柜内的气流平衡独立与排风系统,无论排风系统如何波动柜内气流平衡都不会受到影响。Ⅱ级B2必须通过硬管连接,密封地连接到排风系统上,排风系统的排风量和静压必须与安全柜制定要求一致。在安装有多台Ⅱ级B型生物安全柜时,应各自使用独立的排风管道,不能共用排风管道。

误区四:有生物安全柜,就一切可以了
安全柜的使用和局限应向每个操作者说明,严格按要求操作,如使用提前开机“自净”、柜内物品的摆放合理、定期保养验证等。当操作失误或发生泄漏、破损时,生物安全柜不能够保护操作者。生物安全柜前的空气幕很脆弱,极易受到干扰而造成污染。实验中不能随意开启前窗的位置,操作动作缓和,手臂避免频繁出入安全柜,以防止打扰气流。在安全柜工作时,开关房门、人员在房间内走动、甚至在操作人员背后咳嗽等都会形成湍流而增加微生物气溶胶溢出量,而造成实验室污染。国外学者Oster曾报道,工作人员在安全柜内用吸管吸取立克次体悬液,另外一人在柜旁与之谈话14 分钟后即感染发病。有很多污染事件是因为实验人员违反操作规程、注意力不集中、操作动作不稳定、操作方法或器材不当所致。在操作方法上或器材上略加改进,如将针头从橡皮塞的瓶中抽出,用酒精棉球围住瓶口比不用产生的气溶胶少99%。因此,操作人员必须牢固树立安全意识,养成良好操作习惯,杜绝违规操作,严格遵照微生物学标准操作规程和生物安全实验室操作规程,并使用规范的实验器材。个人防护是防止实验室气溶胶感染的最后一道防护,通常由物理防护和疫苗免疫两种,物理防护主要是对呼吸道和眼睛的防护,如防风镜、口罩、防护面罩、正压头盔和正压工作服等。生物安全柜投入使用后,其管理是一项重要的工作,也是一项薄弱的环节,由于设备人员、实验人员责任界限不清,疏于管理,给实验室安全带来极大隐患,必须建立科学的管理制度,严格执行,责任落实到人,并进行监督,确保实验室安全。

误区五:生物安全柜监控成空白
现在生物安全柜大量应用在医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药,环境监测以及各级实验室等领域,是保障生物安全和环境安全的重要物质基础,是属于“民生”计量的范畴。
目前大多数用户对生物安全柜的检测性能不够了解,不少用户认为只要生物安全柜能转,就一直用下去,成为很大的隐患;而只有极少部分用户虽然了解生物安全柜的重要性,但因为缺乏有资质的机构统一开展生物安全柜的检测工作,变得有心无力,最后只好不了了之。生物安全柜在安装完毕、移动位置后、检修后、更换高效过滤器后都必须进行现场重新检测;另外,还应进行一年一度的常规检查及安全评估。目前,广大用户自己还无法解决这一问题,现实情况是厂家既卖产品又出检测报告,既不科学,也不公正。所以建议用户在招标购买安全柜时,与厂家协商年检问题;另外,建议用户组织相关专业人员经过培训开展必要的检测工作,以解决生物安全柜监测、检测、年检的难题。
开展生物安全柜的检测和评估,需要具有资质的专业人员和专业设备才能进行。所以建议在参照国际和国内相关标准(欧盟EN12469∶2000、美国NSF/ANSI 49-2002、中国JG 170-2005和YY 0569-2005)的基础上,结合国内生物安全柜行业实际情况,保证检测质量的前提下,简化检测项目,提高可操作性,并对以往容易忽视的检测项目,提出具体的量化指标,多建立一些有实力的独立第三方检测机构,为国内众多企事业单位提供质优价廉的生物安全柜检测服务已势在必行。