生物安全柜性能解疑

摘要

一些人或许认为，生物安全柜不过是一个装有风机和一些HEPA过滤器的铁箱子；事实上生物安全柜要复杂的多。同样，保持生物安全柜的安全性能也远比“定期更换过滤器”复杂得多。

本文旨在为大家在安全柜安全性能原理上破疑解惑，为实验室工作人员、管理人员和其他涉及安全柜使用维护的相关人员的工作中给予指导。

1.    HEPA/ULPA 过滤器

安全柜里所使用的过滤器一定要有足够的过滤效率，否则就起不到防护生物危害的作用。另外，安全柜生产商应该对过滤器进行测试，以确保它们在安装后是无泄露的。因为过滤器是非常脆弱的材料（甚至落地或轻微碰撞就会损坏），所以，在运输和装卸的过程中保证过滤器材不受损坏是非常重要的。同样的原因，过滤器应该在生物安全柜所安置的实验室进行现场测试。

ESCO的过滤器对0.3微米的尘埃微粒拥有行业中最高的99.9998%的过滤效率。安全柜出厂前都将进行HEPA/ULPA过滤器泄漏测试。要获取关于过滤器的更多的问题或信息，可向ESCO索取相关技术资料。

2.    精确的气流控制

安全柜内的气流方式一定要在流向和速度方面符合相关性能标准要求。

A．  定向流：来自实验室的进气流必须是从安全柜前窗开口处各个位置径直流向安全柜的进风格栅。这一点应该是从设计一开始应该考虑到，并且每台安全柜都应该经过生产厂商的测试（所有的ESCO安全柜在工厂组装完毕后都经过了气流方向测试）。

B．  气流速度：安全柜的气流速度一定要处在一个合适的数值。既不要太高也不要太低：气流速度太高就容易引起湍流，导致试验品失去保护；太低就不能发挥足够的保护作用（柜内的污染物很容易逃逸到柜外的房间了）。不同的生物安全柜的速度最佳设定值是不同的，最佳设定速度可使安全柜发挥最大的防护作用。生产厂商应该对其生产的所有型号安全柜进行气流测试以确定最佳值，并提供给用户以供参考（所有的ESCO安全柜在出厂前都经过了气流速度测试）。

3.    柜体的污染控制性能

污染控制性能是指安全柜确保所有的危险颗粒不从操作窗口逃逸出去的能力。安全柜的防护作用基本取决于气流方式，包括上文所介绍的适合的气流方向和速度。

全世界公认的最佳污染控制性能测试，是EN12469：2000中所使用的KI-discus测试。需要注意的是，一台生物安全柜也许可以通过所有的气流测试，但不一定能通过污染控制性能测试。

ESCO公司是欧洲以外具有KI-discus测试能力的少数几间公司之一，其拥有完整的测试设施，所有型号的生物安全柜都通过KI-discus的污染控制性能的检测。

4.    柜体的气密性

整个柜体应该耐压，气密性好，确保任何生物危险因子不会通过接口或缝隙泄露出去，例如，虽然过滤器具有很高的过滤效果，但是有些生物安全柜的设计的问题会导致污染物绕过过滤器，经过安全柜接口缝隙泄露出去，导致生物安全柜安全性能失效。

ESCO动态柜体设计用负压包裹所有污染区域，即使柜体出现穿孔，裂缝，所有的污染性物质仍然会经过过滤器。ESCO安全柜外壳本身就可以承受500pa的压力。

5.    零部件的精密性

安全柜的零部件的精密性是极其重要的，例如，格栅气孔（前后两组进风格栅）发生1mm的差异，就能改变安全柜的性能参数，引起防护测试的失败。由于安全柜是由多部件组合而成的设备（超过100个部件），所以，保证这些零部件的精密性对于厂家来说是至关重要的工作。

（ESCO在板金加工和电子机械装配方面有超过20年的经验。生产厂房采取高度严密的质量监控系统，所有的程序都依据ISO 9001进行的。我们拥有从电脑制图，板金加工到整机组装的全套生产能力，这使我们可以监控每一个生产环节的质量。为了确保产品的性能和安全，所有的原材料均采购自一流的供应商，所有的产品出厂前均接受性能和安全检测。）

6.    电子和机械安全

考虑到安全柜内所进行的操作的危害性质，安全柜生产商要特别注意在设计上防止机械伤害的产生，例如，要防止对操作人员可能发生的擦伤或划伤，否则，操作者就极容易受到危险物质的进一步伤害。同样的，生产商也需要注意设计符合电子安全，以保护操作人员
（ESCO安全柜通过电子安全标准IEC61010的认证。所有的ESCO安全柜出厂前都经过了电子安全测试。其它符合安全标准的设计方面包括采用钢化玻璃，防止容易发生碎裂）。

7.    气流控制和警报系统

为了确保安全柜发挥安全防护功能，应该装备气流控制和报警系统，以便监控所有的安全参数，特别是气流方面。生产厂家必须提供一个准确和灵敏的系统，以确保柜体内的风速不低于警戒速值。

ESCO所有的安全柜都装备了采用气流感应技术的气流报警和控制系统，该系统不仅能满足准确需求，而且可以对周围温度波动而进行相应的调整。

8.    物理测试和验证

从上面可以看出，安全柜不仅要从设计上注意操作的安全需求，也许要进行许多物理检测，以确保安全柜能满足安全需求。这些测试应该由厂家在安全柜组装完毕后就进行。

许多厂家都声称他们的产品在工厂就进行了依据安全标准测试。但是，安全柜的物理测试是一门精密学科，横跨了很多专业领域（气溶胶的产生、光强测定、气流流速测定、定向流验证、污染控制性能测试等等），因此，一个厂家很难保证这些测试是安全和准确的，除非其测试设施和能力经过了单独的认证。

9.    总结

上述因素是互相联系的，一个性能参数的降低会危害到整个系统的安全性。例如，安全柜也许有高过标准的过滤器，但是，如果柜体的污染控制性能不符合要求，整个系统还是不安全的。

上述因素只是安全柜人员保护要求的最基本的部分，并没有包含像ESCO这样的国际生产商所能提供其它产品性能要求，也没有包含其他性能要求，诸如样品保护和防止交感染等性能测试以及进行安全柜例行认证和合理安装等等。

最后，确保你的安全柜安全可靠，除了要了解上述相关因素外，最好最快最方便鉴别安全柜安全性能的方法是了解您购买的安全柜是否获得过以下几项主要的国际安全柜认证：
　　EN12469 （欧洲生物安全柜统一标准）
　　NSF49 （美国生物安全柜标准-二级生物安全柜）
　　AS2252.2 （澳洲生物安全柜标准-二级生物安全柜）
　　JIS K3800 （日本生物安全柜标准）。

在寻求生产商产品认证的同时，用户也许注意以下事项：

1.   当生产商声称自己生产的安全柜符合某项国际标准时，可要求其出示证明-合法的认证机构所签署的独立检测报告；

2.   一些标准可能与安全柜安全性能无直接关联，例如生物安全柜生产商声称获得ISO9001质量认证，而ISO9001并不会对安全柜性能进行以上国际安全柜标准的检测；

3.   认证必须是由独立、合法的安全柜认证机构测试和颁布的。