上海檢測生物安全柜流入風(fēng)速的現(xiàn)場測試
摘 要: 通過測試同一臺生物安全柜的流入風(fēng)速,發(fā)現(xiàn)不同的方法所得出的結(jié)論是有差異的:
1 ,使用國標(biāo)推薦的 4種檢測方法,所得結(jié)果存在影響結(jié)論的差異;
2 ,流入氣流測試時,風(fēng)速儀探頭角度會影響結(jié)論;
3 ,測量面的選取偏差會嚴重影響結(jié)果的判定。試驗結(jié)論可對今后的檢測過程提供數(shù)據(jù)參考,以便提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,減少爭議。
關(guān)鍵詞:生物安全柜;流入風(fēng)速檢測;
0 引言
20世紀(jì)初期,出于保護試驗操作人員和 /或樣品的目的,生物安全柜問世, SARS大爆發(fā)后中國開始大量生產(chǎn)采購生物安全柜。時至今日,生物安全柜已經(jīng)應(yīng)用于對操作環(huán)境有要求的各行各業(yè),包括醫(yī)院,疾控,實驗室。不合格的生物安全柜不僅保護性能下降,更嚴重的是會造成交叉污染及實驗室環(huán)境污染等。合格與否的判定一般由第 3 方檢測機構(gòu)經(jīng)現(xiàn)場非抽樣檢測后進行。然而,在其中一個關(guān)鍵參數(shù)流入風(fēng)速的測試時,檢測結(jié)果經(jīng)常會接受來自生產(chǎn)商的質(zhì)疑,有時同一臺生物安全柜會出現(xiàn)不同的判定結(jié)果。究其原因:1 ,由于國標(biāo)建議的不同方法之間會造成數(shù)據(jù)結(jié)果的不同; 2,操作細節(jié),如探頭測量角度、風(fēng)速測量面等的操作誤差; 3 ,更由于國標(biāo)極其嚴苛的± 0.025的允許誤差限度。本文旨在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行主要標(biāo)準(zhǔn)YY0569 II級生物安全柜 推薦方法或未明確的操作細節(jié)所引入的誤差因素,從而在后續(xù)的檢測過程中少一些爭議,多一些準(zhǔn)確的結(jié)果。
1 現(xiàn)行生物安全柜的檢測標(biāo)準(zhǔn)
目前國內(nèi)針對生物安全柜的檢測參照的標(biāo)準(zhǔn)有3個:
(1) YY0569-2011 II級生物安全柜(中國主流執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn));
(2) NSF/ANSI 49-2018 Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification(美國標(biāo)準(zhǔn))
(3) EN 12469-2000 Biotechnology - Performance criteria for microbiological safety cabinets (歐盟標(biāo)準(zhǔn))
其中,NSF/ANSI 49為最早,在上世紀(jì)70 年代就已經(jīng)出現(xiàn),被公認為目前生物安全柜領(lǐng)域最完善的標(biāo)準(zhǔn)。主要檢測參數(shù)如表1:
表1 主要檢測參數(shù)
性能直接影響參數(shù) |
操作人員舒適性及安全性參數(shù) | ||
1 | 下降風(fēng)速測試 | 10 | 光照強度 |
2 | 流入風(fēng)速測試 | 11 | 震動 |
3 | 氣流煙霧模型測試 | 12 | 噪聲 |
4 | 高效過濾器泄漏測試 | 13 | 噪聲 |
5 | 安裝場地評估 | 14 | 接地電阻 |
6 | 報警功能 | 15 | 極性 |
7 | 風(fēng)機連鎖控制 | ||
8 | 排風(fēng)系統(tǒng)性能 | ||
9 | 柜體完整性測試(僅針對正壓型柜體) |
表注:其中1~4項為最為必檢項,直接影響著生物安全柜的主要功能:保護操作人員;保護所操作的樣品。
1.1 流入風(fēng)速測試國標(biāo)推薦方法
以國內(nèi)主流標(biāo)準(zhǔn)YY0569-2011(現(xiàn)行版) 為準(zhǔn),國標(biāo)提供了4種方法:風(fēng)量計法(見圖1 )、 風(fēng)速儀測排氣氣流流速(下文簡稱排氣法, 見圖 2)、限制前窗高度風(fēng)速儀測前窗氣流流速(下文簡稱限高法, 見圖 3)、風(fēng)速儀測前窗氣流流速(下文簡稱前窗法,見圖 4 )
圖1 風(fēng)量計法
圖2 風(fēng)速儀測排氣氣流流速
圖3風(fēng)速儀測前窗氣流流速(限制前窗高度)
圖4風(fēng)速儀測前窗氣流流速(前窗操作高度)
1.2 4種國標(biāo)推薦方法的優(yōu)異
(1) 風(fēng)量計法最為準(zhǔn)確,復(fù)現(xiàn)性也最高,但由于檢測用的風(fēng)量計體積龐大,攜帶不方便;
(2) 排風(fēng)法用熱敏式風(fēng)速儀作為檢測工具,需要通過公式計算倒推出流入風(fēng)速,是最不直接的方法;
(3) 限高法操作簡便,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,測量點數(shù)少,多為生物安全柜生產(chǎn)商使用;
(4) 前窗法用熱敏式風(fēng)速儀作為檢測工具,方法標(biāo)準(zhǔn)操作簡便,多為第3方檢測機構(gòu)使用。
2 試驗
2.1 試驗設(shè)計思路
(1) 檢測過程中發(fā)現(xiàn)雖然都是國標(biāo)推薦的方法,但使用不同的方法所得的結(jié)果是有差異的,更為嚴重的是這種差異會直接影響結(jié)論的判定;
(2) 國標(biāo)中未對風(fēng)速儀熱敏探頭的測量角度有規(guī)定,但以往的測試經(jīng)驗說明不同的測試角度所得的結(jié)果是有巨大差異的;
(3) 國標(biāo)對測量面有要求,但檢測操作過程中通常會忽視測量面的概念,試驗后階段也會設(shè)計試驗說明忽視測量面會對結(jié)果造成多大的差異。不同測量面差異見圖5 ,圖6,圖7:
圖5 國標(biāo)規(guī)定的測量面 圖 6 測量面偏內(nèi)側(cè) 圖 7測量面偏外側(cè)
本試驗的目的是通過在同一臺生物安全柜上,設(shè)計不同的比對試驗,來說明在流入氣流的測試中:
1,國標(biāo)推薦的幾種不同方法中,哪種方法更適用于常規(guī)檢測;
2,測量時風(fēng)速儀熱敏探頭的哪種測量角度更合理;
3,測量面的偏差會對結(jié)果造成多大的差異。
2.2 試驗設(shè)計
在同一臺性能穩(wěn)定的生物安全柜上進行如下試驗:
生物安全柜選?。荷虾H鹧鰞艋b備有限公司生產(chǎn)的A2型生物安全柜
試驗1,國標(biāo)推薦的 4種方法測試流入風(fēng)速(為排除其他因素造成的干擾,風(fēng)速儀熱敏探頭的測量角度統(tǒng)一為與測量面平行,測量面為國標(biāo)要求的測量面)
I. 風(fēng)量計法(結(jié)果作為基準(zhǔn))測試流入風(fēng)速
II. 排氣法測試流入風(fēng)速
III. 限高前窗法測試流入風(fēng)速
IV. 前窗法測試流入風(fēng)速
試驗2,風(fēng)速儀熱敏探頭不同測量角度測試流入風(fēng)速(因限高前窗法數(shù)據(jù)較穩(wěn)定,選用限高前窗法)
I. 探頭測量窗與測量面平行測試流入風(fēng)速 (與試驗1.4共享同一組數(shù)據(jù))如圖 8
圖8 探頭測量窗與測量面平行 圖 9 探頭測量窗與測量面呈傾斜45°夾角
II. 探頭測量窗與測量面呈傾斜45°夾角測試流入風(fēng)速,如圖 9
試驗3,不同測量面測試流入風(fēng)速(前窗法)
I. 標(biāo)準(zhǔn)測量面測試流入風(fēng)速(與試驗1.4共享同一組數(shù)據(jù))
II. 測量面向里5cm測試流入風(fēng)速
III. 測量面向外5cm測試流入風(fēng)速