生物安全柜在環境監測領域中的應用

劉燁華 鄧玉菡 姜超辰（大連華信理化檢測中心有限公司，遼寧大連）

生物安全柜是一種負壓過濾排風柜，是為保護操作者本人、實驗環境以及實驗樣品而設計的，使操作者避免暴露于操作過程中可能產生的感染性氣溶膠和濺出物。是實驗室保障生物安全和環境安全的重要基礎，也是實驗室生物安全中一級防護屏障中最基本的安全防護設備。正確使用生物安全柜可以有效減少由于氣溶膠暴露所造成的實驗室感染以及培養物交叉污染。

一、原理及作用

生物安全柜一般是循環風和排風按一定比例設計。循環風經過濾后以垂直單向氣流方式流向操作區。保證操作區始終維持在好于潔凈度等級10～100級以上的程度，這樣操作人員在生物安全柜工作區的氣流分界區域附近進行作業時，腔內操作產生的污染氣溶膠會迅速徹底地進入生物安全柜前后兩面的吸風槽，使樣品之間不受相互的交叉污染。

生物安全柜運行時在它前面的玻璃移門下放有一個高度200mm的吸風口。由于有30%的排風，生物安全柜需源源不斷地吸入空氣。經前面的吸風槽將室內空氣和部分下送氣流進行充分混合進入生物安全柜回風道，使生物安全柜內的污染氣溶膠始終不會通過人員的操作窗口向外界擴散。

總的來說，生物安全柜起到一個過濾和保護的作用。生物安全柜是為了生物實驗過程中可能產生的感染性氣溶膠和濺出物而設計的。有效地避免了實驗室感染以及培養物的交叉污染。

二、生物安全柜的選擇

根據生物安全防護水平的差異，生物安全柜可分為一級、二級和三級。其中一級生物安全柜由于只保護工作人員與環境而不保護樣品，目前已經很少使用。二級生物安全柜是目前應用最廣的柜型。按照中國國家食品藥品監督管理局在2005年7月頒布的生物安全柜標準YY0569-2005中的規定二級生物安全柜依照入口氣流速度、排氣方式和循環方式可分為4個級別：A1型、A2型、B1型和B2型。所有二級生物安全柜都可以提供人員、環境、樣品的保護，二級生物安全柜適用于絕大多數生物實驗。三級生物安全柜的柜體完全氣密，樣品通過雙門的傳遞箱進出安全柜以確保不受污染，工作人員通過連接在柜體的手套進行操作，俗稱“手套箱”。適用于高風險的生物實驗。

總之，實驗對象為已知的，所有特性都已清楚并已證明不會致病的微生物檢測或者生物制藥、電子光學儀器檢測等選用超凈工作臺；未知樣本或檢測致病性、傳染性微生物樣本時應選用生物安全柜。

三、生物安全柜與超凈工作臺的區別

生物安全柜一般是用于致病菌，操作區域是負壓，簡單說是往處抽風的。生物安全柜能夠完全保護工作人員、受試樣品并防止交叉污染的發生。未知樣本或檢測致病性、傳染性微生物樣本時應選用生物安全柜。目前生物安全柜廣泛應用于醫療衛生、疾病預防與控制、食品衛生、生物制藥及各類生物實驗室等領域。

超凈臺是做一般對人體沒有直接傷害的常規細菌的操作實驗，正壓送風，吹向樣品以及實驗人員的風是經過過濾器過濾，達到局部百級。超凈臺就相當于一個縮小了的無菌室 （無菌空間）。超凈工作臺只保護操作對象而不保護工作人員和實驗室環境。它的優點是操作簡單自如，預備時間短，開機十分鐘以上即可操作，基本上可隨時使用。在實驗對象為已知的，所有特性都已清楚并已證明不會致病的微生物檢測或者生物制藥、電子光學儀器檢測等選用超凈工作臺。在工廠化生產中，接種工作量很大，需要經常長久地工作時，超凈臺是很理想的設備。具體區別如下：

表 生物安全柜和超凈工作臺的區別

四、生物安全柜在環境監測中的應用

目前環境監測領域中微生物實驗室大多使用超凈工作臺，但由于環境監測樣本的特殊性，生物安全柜必將逐步取代超凈工作臺。

環境中的常見致病微生物包括病毒、立克次體、細菌、真菌、寄生蟲等，這些致病微生物廣泛的存在于水體、大氣、固體廢棄物當中，很多以水溶膠的形式被人吸收感染致病。其中空氣中的病原微生物包括流感病毒、軍團菌、結核桿菌等等；水中病原微生物一般不是水體固有，大多來源于人和動物糞便污染，但致病微生物在自然水體中可存活一段時間（如志賀氏菌在污水、污泥中存活時間可接近一年）；土壤中的病原微生物很多是環境正常菌，也有特殊的如副溶血弧菌、鏈球菌等。這些病原微生物廣泛的存在于環境中，使得環境監測樣本可能富含一種或多種致病微生物。環境—微生物檢測樣本的來源不僅僅是潔凈的飲用水和地下水，還包括廢水、生活污水、海水等，也使得樣本中有可能富含致病微生物。與此同時，污染物排放過程中對環境正常菌的誘導變異，使得環境監測樣本中有可能出現特殊變異的致病菌。所以為了有效地保證環境檢測人員的自身安全和實驗環境安全，環境監測—微生物實驗室應該配備生物安全柜。

參考資料：

【1】生物安全柜（YY05692005）(2005.7.18)國家食品藥品監督管理局發布 醫藥行業標準（YY）