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生物安全柜-袁汀

发布时间:2021-01-27 22:07  

  生物安全柜-袁汀_生物学_自然科学_专业资料。生物安全柜 实验室生物安全设备与仪器 目的: 隔离操作者和感染性样本,防止操作人员被感染 安全设备 --- 生物安全柜 个体防护装备 --- 防护服;安全眼睛,手套鞋套; 呼吸防护装置;紧急冲 洗

  生物安全柜 实验室生物安全设备与仪器 目的: 隔离操作者和感染性样本,防止操作人员被感染 安全设备 --- 生物安全柜 个体防护装备 --- 防护服;安全眼睛,手套鞋套; 呼吸防护装置;紧急冲 洗装置等。 2 实验室生物安全设备与仪器 ? 统计分析发现,已知原因的实验室感染只占全部感 染的18%,不明原因的实验室感染却高达82%。 不明原因的实验室感染,大多数是病原微生物形成 的感染性气溶胶在空气扩散,被工作人员吸入感染 发病。 ? 3 关于微生物气溶胶 ? 概 念:微生物气溶胶是指由微生物组成的悬浮于气体 介质中的相对稳定的分散体系。 ? ? 形成原因:搅拌、振荡、离心等。 特 点 ? ? ? ? ? ? 不易发现、易于感染 症状不典型,难以及时诊治 常规疫苗的预防效果不理想,如肺炭疽 高致病性病毒常常发生变异,故空气中存活力增强 易引起病原体在人与人、人与动物、动物与动物之间的传播 可远距离或较远距离传播,故难以预防 ? 分 级: 按产生微生物气溶胶颗粒的多少,将实验活动或 操作分为重度、中度和轻度三级。见附表 4 产生微生物气溶胶的图示 5 产生微生物气溶胶的图示 6 为了保护临床实验室工作人员的健康和安 全,防止生物危害性污染,根据WHO《实验室 生物安全手册》的要求,各级临床实验室都必 须做到有效的安全防护。生物安全柜就是基于 此目的而设计的一种仪器。 4 ? ? 血 的 教 训 03年在与SARS斗争中,我国医疗机构的检验人员已经付 出了沉重的代价。由于中国检验界在学科建设的理念上 更多的重视质量管理,相对忽视了生物安全管理。 04年5月20日钟南山院士总结9例SRAS个案经验教训:此 次病例源头不是从本实验室感染,而是从邻近实验室感 染,说明存在实验场地污染的情况。 ? 5 常用可防护生物危害的仪器装备 移液器 生物安全柜 灭菌器 高压灭菌锅 6 一、生物安全柜概述 (一)概念: 生物安全柜(biological safety cabinet, BSC) 是操作有感染性的材料时,用来保护操作者 本人、实验室环境及实验材料,使其避免暴露于 操作过程中产生的感染性气溶胶和溅出物而设计 的负压排气柜。 7 (二)实验室生物安全柜的分级 ? 根据:“我国实验室生物安全通用准则” 据所处理的微生物及其毒素的危害程度分为四级, 依次为: ? ? ? ? 一级生物安全防护实验室(BSL-1相当于P1) 二级生物安全防护实验室(BSL-2相当于P2 ) 三级生物安全防护实验室(BSL-3相当于P3 ) 四级生物安全防护实验室(BSL-4相当于P4 ) 8 感染性微生物的危险度等级分类 生物安全柜的分类 二、工作原理 ? 生物安全柜的工作原理主要是将柜内空气向外抽吸, 使柜内保持负压状态,通过垂直气流来保护工作人 员。 不同类型的生物安全柜工作原理不同。 ? 11 生物安全柜基本工作原理 ? 定向气流: 风幕 ? HEPA滤器: 框架内有多重褶迭 的干性过滤材料的过滤器,对0.3微米气溶胶的过滤效 能达到99.97%。 保证排出气体和内循环气体的无菌状态。 12 HEPA HEPA(High efficiency particulate air Filter),中文意思为高效空气过滤器,是一种 具有极高分离度的一次性空气悬浮颗粒过滤器的通用简称。这些过滤器被分为H 10 到 H 14多个类别。 对于MPPS的 综合分离度* ≥ 85% ≥ 95% ≥ 99.5% ≥ 99.95% ≥ 99.995% EN 1822 过滤器分类的依据 DIN DIN BS 24183 24184 3928 Mil./hrs. 292 H 10 H 11 H 12 H 13 H 14 EU 10 EU 11 EU 12 EU 13 EU 14 Q R --S --- EU 10 EU 11 EU 12 EU 13 EU 14 --≥ 95% ≥ 99.97% ≥ 99.99% ≥ 99.999% * 综合分离度是测量出的通过过滤器表面的所有局部分离度的平均值。 Ⅰ级生物安全柜 1.原理 空气的流动为单向、非循环式,当空气流经 HEPA过滤器后进 入柜内,通过工作台面后又被过滤,最后经排气口排出。 2.适用范围 Ⅰ级生物安全柜只用于保护操作人员与环境安全,而不保护样 品安全。适用于对处理样品安全性无要求且生物危险度等级为 1、2、3级的媒质的操作。 14 Ⅰ生物安全柜工作原理示意图 15 一级生物安全柜气流模型图 16 Ⅱ级生物安全柜 1.原理 柜内持续保持负压状态,位于前部操作窗口开口区域 的气流由于存在压力差而向箱内吸入,从安全柜顶部 垂直吹下的气流为经 HEPA过滤器过滤的净化空气 安全柜排出的气体经 高效过滤器过滤后排放 17 2.类型 Ⅱ级生物安全柜划分为 A1、A2、B1、B2四种类 型 二级生物安全柜 气流模型图 正压 负压 18 (1)A1型Ⅱ级生物安全柜 ①维持穿过工作台开口面的最小平均吸入口风速 ②柜内 70%气体通过 HEPA过滤器再循环至工作区, 30%的气体通过排气口 HEPA过滤器过滤排除 ③允许经排出口 HEPA过滤器过滤后的气流返回实验 室 ④允许有正压的污染风道和静压箱 19 A1型生物安全柜的工作原理示意图 20 洁净空气 操作台 室外空气 BSC-ⅡA1型生物安全柜 21 (2)A2型生物安全柜 ①维持穿过工作台开口面的最小平均吸入口风速 ②柜内70%的气体通过供气口 HEPA过滤器再循环至工作 区,30%气体通过排气口 HEPA过滤器排除 ③所有废气必须经HEPA过滤器过滤后,才能排到室外 ④所有被生物污染的风道和静压箱保持负压 22 A2型生物安全柜的工作原理示意图 23 II级A2型生物安全柜 室内空气 污染的空气 HEPA 滤过的空气 正压污染空气 24 (3)B1型生物安全柜 ①维持穿过工作台开口面的最小平均吸入口风速 ②柜内70%气体通过排气口 HEPA过滤器排除,30%的气体 通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区 ③经HEPA过滤器过滤后的大部分污染的垂直气流,通过专用 风道过滤后排入大气 ④所有被生物污染的风道和静压箱均应保持负压 25 B1型生物安全柜的工作原理示意图 26 (4) B2型生物安全柜 ①维持穿过工作台开口面的最小平均吸入口风速 ②安全柜中排出的气体不进入垂直气流的循环过程 ③经 HEPA过滤器过滤后排入大气,不再进入安全柜 循环或返回实验室 ④所有污染的风道和静压箱应保持负压 27 B2型生物安全柜的工作原理示意图 28 洁净空气 外界空气 操作台 BSC-ⅡB2型生物安全柜 29 3. Ⅱ级生物安全柜的适用范围 ? ? 适用于生物危险度等级为1、2、3级的媒质的操作 当有毒化学物质或放射性核物质被用于微生物研究或 制药的添加物时,应使用专为此目的设计制造的Ⅱ级 生物安全柜 31 (三)Ⅲ 级生物安全柜 1.原理 (1)Ⅲ级生物安全柜是完全密闭、不漏气结构的通风安 全柜 (2)工作空间内为经 HEPA过滤器净化的没有涡流的单 向气流 (3)安全柜正面上部为观察窗,下部为手套箱式操作口 32 (4)安全柜维持至少120Pa的负压。进入气流经数个 HEPA过滤器过滤后送入安全柜,排出气流应经双层 HEPA过滤器过滤或通过HEPA过滤器过滤和焚烧来处 理 三级生物安全柜 气流模型图 33 Ⅲ级生物安全柜的工作原理示意图 34 2. 适用范围 Ⅲ级生物安全柜适用于生物危险度等级为1、2、3 和4级的媒质的操作。 BSC-Ⅲ生物安全柜 35 三、生物安全柜的结构 l.空气过滤系统 ? 由进风口预过滤罩、进气风机、风道、排风预过滤器、净 化空气过滤器、外排空气预过滤器组成。 36 2.外排风箱系统 ? 主要由外排风箱壳体、风机和排风管道组成。 37 3.前玻璃门驱动系统 ? 包括门电机、前玻璃门、牵引机构、传动轴和限位开关 等结构 一般位于前玻璃门内侧,固定在工作室的顶端,安装有 紫外灯管,用于柜内消毒 一般位于前面板内侧,主要是用于保证工作室内的亮度 4.紫外光源 ? 5.照明光源 ? 38 6.控制面板 ? 包括电源开关、nba直播,紫外线灯开关、照明灯开关、风机 开关、控制前玻璃门上下移动的开关及有关功能设 定和系统状态显示的液晶显示屏等。 39 前面板 控制器 前门玻璃 警戒线 风 机 过滤净化室 控制面板 工作室 支架 生物安全柜的结构和风向特点 41 风机系统 预过滤器 控制面板 紫外灯 覆膜玻璃或 钢化玻璃 防水插座 内部照明 系统 玻璃前窗 预过滤器 脚踏开关接口 生物安全柜的结构示意图 42 四、生物安全柜的使用与维护 (一)生物安全柜的选用原则 43 实验室级别 一级 二级 生物安全柜选用原则 一般无须使用生物安全柜,或使用Ⅰ级生物安全柜 当操作过程中可能产生微生物气溶胶或出现溅出时,应使用I级生物 安全柜;当处理感 染性材料时,应使用部分或全部排风的Ⅱ级生物安全柜;若涉及处 理放射性物 质和化学致癌剂及挥发性溶媒,则只能使用Ⅱ-B级全排风(B2型)生 物安全柜 使用II级或Ⅲ级生物安全柜;所有涉及感染材料的操作,应使用全 排风型Ⅱ-B级(B2型)或Ⅲ级生物安全柜 三级 四级 使用Ⅲ级全排风生物安全柜。当人员穿着正压防护服时,可使用ⅡB级生物安全柜 44 不同保护类型及生物安全柜的选择 生物安全柜的使用 个人防护要求: ①使用生物安全柜时必须穿个人防护服,戴手套(手套应套在 隔离衣的外面) ②最好带口罩和帽子,根据需要带防护眼罩或者面罩。 ③工作之前,操作者应调节凳子高度确保自己的脸在开口之 上。---警戒线 生物安全柜的使用 生物安全柜内物品摆放原则: ①按照从洁净区到污染区的方向摆放 ②所有物品尽可能放在远离前格栅,靠近操作台后缘的位置。 ③将废弃物袋、盛放废弃吸管的托盘以及吸滤瓶等体积较大的 物品放在柜内某一侧。 ④前格栅不能被实验记录本、仪器设备或者其他物品阻挡。 48 生物安全柜的使用 生物安全柜的操作流程: 开启生物安全柜外排风机电源开关 缓慢打开操作窗口,窗口开启距离200mm或设定值,一般生物安全柜有窗口极限报警 10分钟后即可以开始实验操作 操作完毕后注意对生物安全柜进行消毒清洗工作 49 四、生物安全柜内实验操作注意事项 1.平行摆放柜内物品 为避免物品之间的交叉污染, 在柜内摆放物品时,应尽量呈一字横向摆开;同 时应注意正前方和背部的回风隔栅上均不能摆放 物品,以免堵塞回风隔栅、影响正常风路 2.操作宜缓慢 在安全柜内进行操作时,手臂应缓慢 移动,避免影响正常的气流。操作完毕后,应将 手臂从柜内缓慢抽出,避免将柜内污染空气带出 52 ? 3. 柜内移动物品时应尽量避免交叉污染 需按照低污染物 品向高污染物品移动的原则,避免高污染物品在移动过程 中对柜内产生大面积的污染 4. 避免震动 避免将离心机、振荡器等仪器安装在柜内, 以免仪器震动使积留在滤膜上的颗粒物质抖落,导致柜内 洁净度降低;散热片排风口气流可能影响柜内的正常气流 方向,若破坏了操作窗口内侧垂直气流和外部吸入气流交 汇点的平衡,会引起对操作者的污染 5. 柜内尽量不要使用明火 因明火使用过程中产生的细小 颗粒杂质会被带入滤膜,这些高温杂质会损伤滤膜。若必 需使用明火时,应使用低火苗的本生灯 ? ? 53 五、生物安全柜的性能评价 检测应符合以下要求: 1.工作窗口的气流流向检测 2. 工作区洁净度检测 3. 箱体的漏泄检测 51 生物安全柜的使用注意事项 52 ? 三、维护与保养 1. 2. 3. 每次实验结束后应对工作室进行清洗和消毒 预过滤器一旦受损,应及时更换 HEPA过滤器有一定的使用寿命,随着使用期的延长,细 菌和尘埃积聚在过滤器上,会导致HEPA过滤器压力损失 的增大。HEPA过滤器的使用寿命到期后,应立即更换。 由于过滤器可能带有污染物,操作时应注意安全防护,最 好请专业人员来更换 56 超净工作台 超净工作台是为保护试验样品而设计,通过吹过工作 区域的层流空气防止试验样品受粉尘或细菌的污染注意: 超净工作台中不能操作感染性的材料,因其气体是正压直 接排放。一旦感染性样品放置于工作区域,层流空气将把 带有微生物介质的空气吹向前台正在操作的工作人员而产 生危险。 53 ? 生物安全柜与操净工作台的区别 水平式操净工作台 垂直式操净工作台 操净工作台的特点:不保护操作者和环境 ,但保护样本 56 超净工作台原理图------水平层流 ? ? 仅提供产品保护 空气通过HEPA高效 过滤从工作表面排放 并直接吹向操作者。 A:出风口 B:风机 C:HEPA过滤器 B 59 超净工作台原理图------垂直层流 ? 仅提供产品保护 ? 有一个观察窗,空气通常 从观察窗下排放到房间。 它和水平层流洁净台一样 ? 会导致同样的潜在危险。 A:出风口 B:窗口 C:HEPA过滤器 D:风机 60 名称 生物安全柜 超净工作台 结构 复杂 简单 气体 压力 负压 正压 气体排放 保护对象 净化后排放 操作者、样 品、环境 直接排放 操作者 样品 操作样品 环境 57 通风橱 本 章 小 结 ? 生物安全柜内实验操作时应遵循平行摆放柜内物 品、操作宜缓慢、移动物品时应尽量避免交叉污 染、避免震动、尽量不要使用明火等原则 为确保生物安全柜的生物防护功能,使用中应注 意安全柜的维护与保养,必要时应进行性能检测 ? 64 本 章 小 结 生物安全柜是防止操作处理过程中某些含有危险性或未知性生物微粒发生 气溶胶散逸的箱形空气净化负压安全装置 其工作原理是将柜内空气向外抽吸,使柜内保持负压状态,通过垂直气流 来保护工作人员;外界空气经HEPA过滤器过滤后进入安全柜内,以避免 处理样品被污染;柜内的空气也需经过过滤器过滤后再排放到大气中,以 保护环境 65 本 章 小 结 目前世界上生物安全柜领域最重要的标准是欧洲 EN12469标准和美国NSF49标准。根据防护程度 的不同,通常将生物安全柜分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级 ? 66 本 章 小 结 ? Ⅰ级生物安全柜是指用于保护操作人员与环境安全、而不 保护样品安全的通风安全柜,适用于对处理样品安全性无 要求且生物危险度等级为1、2、3的媒质的操作 Ⅱ级生物安全柜是指用于保护操作人员、处理样品安全与 环境安全的通风安全柜,柜内保持负压状态,适用于生物 危险度等级为1、2、3的媒质的操作 Ⅲ级生物安全柜是完全密闭、不漏气结构的通风安全柜, 适用于生物危险度等级为1、2、3和4的媒质的操作 ? ? 67 本 章 小 结 Ⅱ级生物安全柜为临床生物防护中应用最普遍的 一类生物安全柜 临床中处理高浓度或大容量感染性材料时,以Ⅱ 级生物安全柜应用最多 Ⅱ级生物安全柜划分为A1 、A2 、B1、B2四个类 型 ,每一类型的性能指标不同 ? ? ? 68 本 章 小 结 ? ? 生物安全柜一般均由箱体和支架两部分组成 箱体内部含有风机、门电机、进风预过滤罩、净 化空气过滤器、外排空气预过滤器、照明源和紫 外光源等设备 不同级别生物安全室对生物安全柜的级别要求不 同,应按照选用原则选择合适的生物安全柜 ? 69 谢谢! 70