國際生物安全柜標準比較

1、安全柜型號的規定

EN12469對一級、二級和三級生物安全柜的分類(lèi)、性能和檢測有明確的規定：

一級生物安全柜可保護工作人員和環(huán)境而不保護樣品。氣流原理和實(shí)驗室通風(fēng)櫥一樣，不同之處在于排氣口安裝有HEPA過(guò)濾器。所有類(lèi)型的生物安全柜都在排氣和進(jìn)氣口使用HEPA過(guò)濾器。一級生物安全柜本身無(wú)風(fēng)機，依賴(lài)外接通風(fēng)管中的風(fēng)機帶動(dòng)氣流，由于不能保護柜內產(chǎn)品，目前已較少使用。

二級生物安全柜是目前應用**為廣泛的柜型，通過(guò)HEPA過(guò)濾器的潔凈氣流從安全柜頂部垂直吹下，通過(guò)工作區域，在到工作人員的呼吸區域前被俘獲。氣流在放**將被過(guò)濾。所有的二級生物安全柜都可提供工作人員、環(huán)境和產(chǎn)品的保護。

三級生物安全柜是為4級實(shí)驗室生物安全等級而設計的，柜體*氣密，工作人員通過(guò)連接在柜體的手套進(jìn)行操作，俗稱(chēng)手套箱(Golve box)，試驗品通過(guò)雙門(mén)的傳遞箱進(jìn)出安全柜以確保不受污染，適用于高風(fēng)險的生物試驗。

目前市面上大多數生物安全柜都是二級的，而一臺“歐洲標準二級生物安全柜”和一臺“美**標準二級生物安全柜”是不同的：**基本的方面來(lái)說(shuō)，兩種類(lèi)型安全柜都可以提供對操作人員、試驗品和工作環(huán)境的保護；工作原理也相同。**大的區別是EN12469只對“二級生物安全柜”有一個(gè)基本的定義，而NSF49將二級生物安全柜依照入口氣流風(fēng)速、排氣方式和循環(huán)方式等分為4個(gè)類(lèi)型：A1型，A2型(原B3型),B1型和B2型：

A1型安全柜前窗氣流速度**小量或測量平均值應**少為0.38m/s。70%氣體通過(guò)HEPA過(guò)濾器再循環(huán)**工作區，30%的氣體通過(guò)排氣口過(guò)濾排除。

A2型安全柜前窗氣流速度**小量或測量平均值應**少為0.5m/s。70%氣體通過(guò)HEPA過(guò)濾器再循環(huán)**工作區，30%的氣體通過(guò)排氣口過(guò)濾排除。

二級B型生物安全柜均為連接排氣系統的安全柜。連接安全柜排氣導管的風(fēng)機連接緊急供應電源，目的在斷電下仍可保持安全柜負壓，以免危險氣體泄漏如實(shí)驗室。其前窗氣流速度**小量或測量平均值應**少為0.5m/s(100fpm)。B1型70%氣體通過(guò)排氣口HEPA過(guò)濾器排除，30%的氣體通過(guò)供氣口HEPA過(guò)濾器再循環(huán)**工作區。B2型為100%全排型安全柜，無(wú)內部循環(huán)氣流，可同時(shí)提供生物性和化學(xué)性的安全控制。

A1型和B1型二級生物安全柜目前在美**已經(jīng)很少使用；B2二級生物安全柜在美**特定的生物研究**域有著(zhù)廣泛的使用，而在歐洲幾乎沒(méi)有使用。有趣的是，歐洲市場(chǎng)上符合EN12469的二級生物安全柜在結構要求方面基本等同于美**A2型生物安全柜（除了一些小的區別），而這兩種類(lèi)型的生物安全柜是目前**上各類(lèi)生物安全柜（無(wú)論一級、二級或三級）中**普遍使用的。

2、對安全柜性能和測試的規定

EN12469和NSF49都是以規范性能為基礎的標準，換句話(huà)說(shuō)，標準并不側重安全柜結構設計，不是通過(guò)細節規格要求去規定生產(chǎn)商如何制作安全柜；相反的，生產(chǎn)商擁有很大的自由去設計自己的安全柜，只要可以符合性能測試標準。EN12469和NSF49的主要內容是規定各項測試的參數和合格標準（大約70%的內容），測試包括有人員、試驗品和環(huán)境保護的微生物測試 、氣流速度數據（進(jìn)氣流速率、進(jìn)氣流體積、下沉氣流速率和均勻性測試 ）和氣流煙霧測試測試等，下文將會(huì )著(zhù)重介紹各項測試以及兩大標準的區別。

3、物理性能測試和合格標準

EN12469和NSF49都詳細規定了安全柜的各項測試方法和合格標準，兩者的區別介紹如下：

a. 人員、試驗品和環(huán)境保護的微生物挑戰測試

在這個(gè)測試項目中，EN12469基本采用NSF49的測試方法，合格標準也基本相同。 但EN12469在人員保護測試中有一處明顯的不同，被認為常規微生物挑戰測試基礎上的另一種物理測試方案(KI-Discus測試)。

KI-Discus測試被認為是歐洲標準EN12469優(yōu)于NSF49的一項測試，因為KI-Discus測試是這個(gè)方面**可以當場(chǎng)驗證安全柜污染控制性能的測試。不像針對常規人員保護的微生物挑戰測試只可以提供Pass/Fail結果，KI-Discus測試可以測量直觀(guān)的APF指數(Aperture Protection Factor)來(lái)鑒別安全柜的污染控制性能。EN12469規定安全柜的APF**高過(guò)10,000，也就是安全柜中逃逸的微粒比例需要低于萬(wàn)分之一。

b. 下沉氣流速率測試

下沉氣流速率對安全柜試驗品保護和交*感染防護性能起到重要的影響，例如氣流速率太小將導致試驗品失去保護。EN12469規定了下沉氣流速率的許可范圍為0.25-0.5m/s，而NSF49沒(méi)有給出任何下沉氣流速率要求。但是介于歐洲和美**生物安全柜**通過(guò)同樣的產(chǎn)品和交*感染的微生物挑戰測試，這點(diǎn)的不同并無(wú)實(shí)質(zhì)上的區別。

兩種標準的下沉氣流速率測試方法十分接近（原理是一致的）。NSF49規定了數量更多的測試點(diǎn)(test points)，這代表更高的測量精度要求；NSF49還規定了測試中使用的溫差式風(fēng)速儀的精度標準，而EN12469沒(méi)有對測量?jì)x器的準確度和類(lèi)型進(jìn)行規定。大體上說(shuō)，NSF49嘗試通過(guò)規范有關(guān)測試儀器的精度和型號來(lái)提高測試的精度，這個(gè)特點(diǎn)在其他各項性能測試中有都體現。

c. 進(jìn)氣流速率測試

筆者認為NSF49標準中進(jìn)氣流速率測試的測量方法大大優(yōu)于EN12469：NSF49采用的是直接的進(jìn)氣流速率測試方法，比起EN12469通過(guò)外排氣流估算進(jìn)氣流速率的方法擁有很高的準確度和重復性。其實(shí)EN12469的外排氣流估算法在美**上世紀80-90年代的安全柜認證中曾經(jīng)廣泛采用。

EN12469和NSF49都對**低進(jìn)氣流速率有規定。在這里我們僅比較A2型二級生物安全柜和歐洲“普通型”二級生物安全柜的要求：NSF49對A2型二級生物安全柜的**底進(jìn)氣流速要求是0.5m/s，而EN12469對二級安全柜的要求是0.4m/s。

d. 安全性能范圍

安全性能范圍(Performance Envelope)是指生物安全柜通過(guò)所有微生物挑戰試驗的風(fēng)速設定點(diǎn)(Airflow setpoints)[進(jìn)氣流速率范圍和下沉氣流速率范圍]。NSF49對這方面有著(zhù)嚴格的規定，它要求生產(chǎn)商在安全柜出廠(chǎng)前的質(zhì)量控制測試中需要將進(jìn)氣流和下沉氣流風(fēng)速設定點(diǎn)****+0.025m/s；EN12469沒(méi)有這樣的要求（EN12469只要求安全柜的風(fēng)速屬于上述所規定的范圍之內）

e. 工作舒適度有關(guān)標準：噪音、光強和震動(dòng)測試

在這個(gè)方面NSF49和EN12469也有類(lèi)似的測試。

噪音測試，EN12469中規定了特定的測試點(diǎn)(距安全柜工作區域1m處)，而NSF49的測試點(diǎn)為工作時(shí)操作人員的頭部位置。結果方面EN12469允許**高噪音為65dBA而NSF49為67dBA，因此在市場(chǎng)上歐洲生產(chǎn)商的產(chǎn)品目錄中都有較低的噪音水平。ESCO內部研發(fā)部門(mén)的實(shí)驗表明，EN12469與NSF49的測量方法所達到的噪音要求標準基本是等效的（也就是如果安全柜通過(guò)了NSF的噪音標準，它也將通過(guò)EN的；反之亦然）。

震動(dòng)測試方面EN12469與NSF49內容*一致。

在光強測試方面NSF49允許光強度較低，為650lux；EN12469要求為750lux。在這個(gè)方面，EN的標準在背景光亮度、測試儀器的準確度以及測量點(diǎn)方面沒(méi)有明確的要求。

f. 過(guò)濾器泄漏測試(氣溶膠挑戰實(shí)驗)

NSF49規定的過(guò)濾器泄漏測試中使用的是氣溶膠噴發(fā)劑(例如DOP,Emery3004/PAO)；另一方面歐洲標準（使用一樣的測試方法）允許另一種使用自然氣溶膠(自然空氣)的測試方法。ESCO內部研發(fā)實(shí)驗表明，使用自然氣溶膠測試方法不能確保檢測到所有漏隙。

g. 氣流煙霧測試

EN12469與NSF49擁有同樣的檢測方法和合格要求。

h. 皂泡法泄漏測試

NSF49規定皂泡法泄漏測試為生產(chǎn)商對所有安全柜的例行檢測，EN12469規定為獨立的認證實(shí)驗室的檢測項目。

I. 其他各類(lèi)測試

NSF49也明確了其他各類(lèi)認證過(guò)程中所進(jìn)行測試項目。這些測試包括安全柜外表面化學(xué)品測試和防腐性能測試，馬達/風(fēng)機性能測試。這些測試建立了安全柜**基本的材料標準，而對安全性能沒(méi)有直接的影響。

4、安全柜材料要求

NSF49有更多對材料方面要求的條款，其中強調了“潔凈性”(Cleanability)的要求。與EN12469相比一個(gè)重要的區別是NSF49不允許在"污染區域"放置隔音材料(美**安全柜可能因此噪音較高)。另外NSF49沒(méi)有要求氣流報警裝置，而EN12469對此有明確的要求。

這個(gè)特點(diǎn)與兩個(gè)區域市場(chǎng)環(huán)境有關(guān)。美**市場(chǎng)具有很好的統一性，安全柜認證技術(shù)人員可以隨時(shí)隨地提供技術(shù)支援；相反歐洲市場(chǎng)有很強的區域性，這使安全柜在某種程度上**依賴(lài)氣流報警裝置。

結論

盡管兩項標準不同，但是在大體上擁有很大的相似性。筆者認為這兩項標準為用戶(hù)提供了同樣水平的質(zhì)量和安全保障。EN12469在測量**性規定方面與NSF49相比略有遜色，而在某些測量方法和要求方面（例如KI-Discus測試、氣流報警系統等）也較有優(yōu)勢。對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，正確選擇生物安全柜，并讓受過(guò)安全培訓的人員按照操作守則正確使用、維護安全柜是確保實(shí)驗室生物安全的基本原則。