生物安全柜是實驗室中用于保護操作人員、實驗材料和環境免受生物危害的關鍵設備,但在使用過程中可能因多種因素被污染。以下從操作、維護、設備本身及環境等方面詳細分析其污染原因:
一、操作不規范導致的污染
這是生物安全柜污染最長見的原因,主要源于操作人員對流程的忽視:
1. 物品放置不當
◦ 柜內物品擺放過密,阻礙氣流循環(生物安全柜依賴垂直或水平氣流形成屏障),導致污染物積聚或外溢。
◦ 將污染性物品(如含病原體的培養皿)與潔凈物品(如未使用的試劑)混放,未保持 “從潔凈到污染” 的單向流程,造成交叉污染。
◦ 物品放置超過安全操作區(如超出工作臺邊緣或靠近出風口),破壞氣流屏障,使外界污染物進入或柜內污染物泄漏。
2. 操作手法錯誤
◦ 手臂頻繁進出安全柜,擾亂氣流穩定性,導致外界空氣(可能含灰塵、微生物)侵入。
◦ 操作時未遵循 “緩慢移動” 原則,快速動作會產生湍流,使柜內污染物擴散。
◦ 未及時處理灑落的生物材料(如血液、培養液),污染物可能附著在柜內表面或滲入縫隙,滋生微生物。
3. 個人防護不到位
◦ 操作人員未穿戴合適的防護裝備(如手套、實驗服),導致手部或衣物上的污染物轉移到柜內。
◦ 手套破損后未及時更換,使手部的微生物污染柜內物品或表面。
二、清潔和消毒不干凈
生物安全柜的定期清潔和消毒是防止污染的關鍵,若操作不當易導致污染殘留:
1. 清潔頻率不足
◦ 未在每次實驗前后對柜內表面(工作臺面、側壁、后壁)進行消毒,導致前次實驗殘留的微生物滋生。
◦ 長期未對高效空氣過濾器(HEPA)的進風口、出風口等隱蔽部位進行清潔,積累的灰塵和微生物可能隨氣流擴散。
2. 消毒方法不當
◦ 使用的消毒劑種類不合適(如對某些病原體無效)或濃度不足,無法干凈殺滅微生物。
◦ 消毒時僅擦拭表面,未對縫隙、角落等部位進行充分處理,導致污染物殘留。
◦ 消毒劑作用時間不足,未達到規定的消毒時長就開始實驗,影響消毒效果。
三、設備故障或性能下降
生物安全柜的核心功能依賴于氣流控制和過濾系統,若設備出現故障,可能導致污染:
1. 氣流紊亂或泄漏
◦ 由于風機故障、風道堵塞或密封條老化,導致柜內氣流速度異常(過高或過低),破壞了防止污染物外溢的屏障,外界污染物可能進入柜內。
◦ 柜體密封性下降(如玻璃門與柜體的縫隙過大),導致未經過濾的空氣進入柜內,引入污染物。
2. HEPA 過濾器失效
◦ HEPA 過濾器達到使用壽命后未及時更換,過濾效率下降,無法有效截留空氣中的微生物和顆粒物,導致污染物通過過濾器進入柜內。
◦ 過濾器安裝不當(如密封不嚴),出現泄漏,使未過濾的空氣直接進入柜內。
3. 監測系統失靈
◦ 柜內的氣流速度監測、壓力監測等系統故障,無法及時發現氣流異常,操作人員在不知情的情況下繼續實驗,增加了污染風險。
四、環境因素影響
生物安全柜所處的實驗室環境也可能間接導致其污染:
1. 實驗室空氣質量差
◦ 實驗室通風不良、塵埃過多或存在其他污染源(如鄰近區域進行產生氣溶膠的操作),當生物安全柜的進風口吸入這些污染空氣時,可能超過 HEPA 過濾器的過濾負荷,導致部分污染物進入柜內。
2. 外界污染源靠近
◦ 生物安全柜放置在靠近門窗、走廊或人員頻繁走動的區域,外界的氣流擾動或人員活動產生的揚塵可能通過柜體縫隙進入柜內。
◦ 實驗室內其他實驗操作(如開放式培養、離心管破裂等)產生的氣溶膠擴散到安全柜周圍,被吸入柜內造成污染。
五、實驗材料本身的污染
實驗材料若本身攜帶大量污染物或存在交叉污染,也可能導致生物安全柜被污染:
1. 樣本或試劑污染
◦ 實驗使用的生物樣本(如細菌、病毒培養物)本身含有高濃度的微生物,操作過程中若發生泄漏(如離心管破裂、培養皿打翻),可能大量污染柜內表面。
◦ 試劑或培養基在儲存或運輸過程中被污染,帶入安全柜后導致柜內污染。
2. 交叉污染
◦ 同時處理多種不同的生物樣本時,未采取有效的隔離措施(如使用物理屏障分隔),導致樣本間的交叉污染,進而污染安全柜。
一、操作不規范導致的污染
這是生物安全柜污染最長見的原因,主要源于操作人員對流程的忽視:
1. 物品放置不當
◦ 柜內物品擺放過密,阻礙氣流循環(生物安全柜依賴垂直或水平氣流形成屏障),導致污染物積聚或外溢。
◦ 將污染性物品(如含病原體的培養皿)與潔凈物品(如未使用的試劑)混放,未保持 “從潔凈到污染” 的單向流程,造成交叉污染。
◦ 物品放置超過安全操作區(如超出工作臺邊緣或靠近出風口),破壞氣流屏障,使外界污染物進入或柜內污染物泄漏。
2. 操作手法錯誤
◦ 手臂頻繁進出安全柜,擾亂氣流穩定性,導致外界空氣(可能含灰塵、微生物)侵入。
◦ 操作時未遵循 “緩慢移動” 原則,快速動作會產生湍流,使柜內污染物擴散。
◦ 未及時處理灑落的生物材料(如血液、培養液),污染物可能附著在柜內表面或滲入縫隙,滋生微生物。
3. 個人防護不到位
◦ 操作人員未穿戴合適的防護裝備(如手套、實驗服),導致手部或衣物上的污染物轉移到柜內。
◦ 手套破損后未及時更換,使手部的微生物污染柜內物品或表面。
二、清潔和消毒不干凈
生物安全柜的定期清潔和消毒是防止污染的關鍵,若操作不當易導致污染殘留:
1. 清潔頻率不足
◦ 未在每次實驗前后對柜內表面(工作臺面、側壁、后壁)進行消毒,導致前次實驗殘留的微生物滋生。
◦ 長期未對高效空氣過濾器(HEPA)的進風口、出風口等隱蔽部位進行清潔,積累的灰塵和微生物可能隨氣流擴散。
2. 消毒方法不當
◦ 使用的消毒劑種類不合適(如對某些病原體無效)或濃度不足,無法干凈殺滅微生物。
◦ 消毒時僅擦拭表面,未對縫隙、角落等部位進行充分處理,導致污染物殘留。
◦ 消毒劑作用時間不足,未達到規定的消毒時長就開始實驗,影響消毒效果。
三、設備故障或性能下降
生物安全柜的核心功能依賴于氣流控制和過濾系統,若設備出現故障,可能導致污染:
1. 氣流紊亂或泄漏
◦ 由于風機故障、風道堵塞或密封條老化,導致柜內氣流速度異常(過高或過低),破壞了防止污染物外溢的屏障,外界污染物可能進入柜內。
◦ 柜體密封性下降(如玻璃門與柜體的縫隙過大),導致未經過濾的空氣進入柜內,引入污染物。
2. HEPA 過濾器失效
◦ HEPA 過濾器達到使用壽命后未及時更換,過濾效率下降,無法有效截留空氣中的微生物和顆粒物,導致污染物通過過濾器進入柜內。
◦ 過濾器安裝不當(如密封不嚴),出現泄漏,使未過濾的空氣直接進入柜內。
3. 監測系統失靈
◦ 柜內的氣流速度監測、壓力監測等系統故障,無法及時發現氣流異常,操作人員在不知情的情況下繼續實驗,增加了污染風險。
四、環境因素影響
生物安全柜所處的實驗室環境也可能間接導致其污染:
1. 實驗室空氣質量差
◦ 實驗室通風不良、塵埃過多或存在其他污染源(如鄰近區域進行產生氣溶膠的操作),當生物安全柜的進風口吸入這些污染空氣時,可能超過 HEPA 過濾器的過濾負荷,導致部分污染物進入柜內。
2. 外界污染源靠近
◦ 生物安全柜放置在靠近門窗、走廊或人員頻繁走動的區域,外界的氣流擾動或人員活動產生的揚塵可能通過柜體縫隙進入柜內。
◦ 實驗室內其他實驗操作(如開放式培養、離心管破裂等)產生的氣溶膠擴散到安全柜周圍,被吸入柜內造成污染。
五、實驗材料本身的污染
實驗材料若本身攜帶大量污染物或存在交叉污染,也可能導致生物安全柜被污染:
1. 樣本或試劑污染
◦ 實驗使用的生物樣本(如細菌、病毒培養物)本身含有高濃度的微生物,操作過程中若發生泄漏(如離心管破裂、培養皿打翻),可能大量污染柜內表面。
◦ 試劑或培養基在儲存或運輸過程中被污染,帶入安全柜后導致柜內污染。
2. 交叉污染
◦ 同時處理多種不同的生物樣本時,未采取有效的隔離措施(如使用物理屏障分隔),導致樣本間的交叉污染,進而污染安全柜。