马萌萌
山东中安生物安全检测有限公司 山东济南 250200
摘要：20世纪初期，出于保护试验操作人员和/或样品的目的，生物安全柜问世，SARS大爆发后中国开始大量生产采购生物安全柜。时至2020年初，作为检测新冠病毒检测的主要防护设备，生物安全柜已经应用于对操作环境有要求的各行各业，包括医院、疾控、实验室。不合格的生物安全柜不仅保护性能会下降，更严重的是会造成交叉污染及实验室环境污染等。合格与否的判定一般由第三方检测机构经现场非抽样检测后进行。在进行生物安全柜高效过滤器完整性的测试时，有许多值得注意的细节，下面在本文中进行分享。
关键词：生物安全柜；高效过滤器；完整性测试；上游浓度建立
引言
生物安全柜的高效空气粒子过滤器，简称高效过滤器(HEPA)，是一种具有延伸/皱褶介质过滤膜的干燥型过滤器。它主要目的是过滤流入安全柜工作区的空气里的灰尘等微粒，确保安全柜里的空气达到一定的洁净度；以及将试验操作过程中样品产生的气溶胶等危险粒子过滤掉，达到保护样品，避免样品间的交叉污染和防止生物危险粒子对试验操作者损害的目的。同时也避免试验操作过程中样品产生的气溶胶等危险粒子直接排放到环境中去，达到保护环境的目的。生物安全柜高效过滤器的滤膜是一种一次性使用的过滤设施，需定期检测，一有泄漏必须更换，否则，就会造成生物危险。因此，生物安全柜高效过滤的有效性和完整性是衡量生物安全柜的重要性能指标。我院为了完成国家质量检验检疫总局立项的《生物安全柜检测/校准方法研究》科技计划项目，以及广东省质量技术监督局《生物安全柜性能测评方法》地方标准制定的任务，也为了获取更多的试验测试数据。采用了三种不同介质材料（1.5%KI、0.9%NaCl、10%C6H12O6·H2O）产生的气溶胶发生方法进行检测。通过用这三种不同介质材料产生的气溶胶，对生物安全柜过滤进行完整性的实际测试，并根据测试的数据进行分析，为生物安全柜的安全使用提供可靠数据依据。
1检测介质气溶胶的选择
根据我国YY0569-2011的检测标准和欧盟NSF49-2002的检测标准，在高效过滤器的完整性检测过程中，应该采用气溶胶喷发剂进行检测，但是，在欧盟EN12469-2000的检测标准中，却采用了自然气溶胶的方法进行检测，经大量研究发现，通过这种方法，不能保障所有的漏隙都被检测到。因为气溶胶发生器喷发所产生的气溶胶为颗粒状，经过发生器喷发时的压力作用，这些气溶胶颗粒就很容易抵达生物安全柜中所有的检测位置，并且得到均匀分布，特别是可以将过滤器和安全柜之间相互结合的位置完全覆盖住。但是，通过自然空气产生的气溶胶在空气稳定的安全柜中就会具有较差的动力和流动性，不能全面抵达待测部位，在安全柜中的分布也不够均匀，所以，过滤器和安全柜之间相互结合的位置也就不能被完全覆盖住，这样的情况就会导致检测结果出现误差。因此，在进行生物安全柜高效过滤器的完整性测试过程中，我们选择依据我国检测标准要求进行检测。在日常检测过程中，常采用1.5%KI、0.9%NaCl、10%C6H12O6·H2O这三种不同介质材料产生的气溶胶发生方法进行检测，根据对三种材料成分及测试数据的分析，三种介质产生的气溶胶性质相当，但是出于价格方面和对过滤器膜的耗损方面考虑，NaCl（0.9%）是最佳的选择。
2高效过滤器完整性现场测试
2.1测试步骤
气溶胶的两种发生方法以及测试步骤如下：1.2.1DA－4B，冷发生气溶胶测试方法①在被测设施的外侧准备好压缩空气气源，并将气溶胶发生器ATITDA-4B连接于被测Ⅱ级生物安全柜的上游吸入口。
压缩空气输入TDA-4B的压力保持大于4kg/cm3的状态，正常开启风机，使得与送风混匀后的气溶胶进入被测设施内的高效过滤器上游并稳定一段时间。确保气溶胶（PAO）均匀分布在该高效过滤器的上游。②打开TDA－2H气溶胶（PAO）光度计，直到获得稳定的气溶胶（PAO）上游浓度值时建立100％上游浓度基准；气溶胶（PAO）上游浓度不小于20μg/L。③使用TDA－2H气溶胶（PAO）光度计在被测设施内高效过滤器下游测试泄漏浓度，测试点分布于被测设施内高效过滤器的所有断面以及密封材料的连接处，对整个滤器面、滤器与边框之间、边框与边框之间以及边框与静压箱之间的密封处进行扫描。扫描时采样头距滤器面约1英寸（约2.54cm），扫描速度不超过5cm/s。扫描按直线来回往复地进行，线条间应重叠。读取测试数据。④测试值取其最大值作为最终泄漏浓度（％），即高效过滤器完整性测试结果。1.2.2TDA－5B，热发生气溶胶测试方法①在被测设施的外侧准备好氮气钢瓶，并将气溶胶发生器ATITDA-5B连接于被测Ⅱ级生物安全柜的上游吸入口。保证氮气输入TDA-5B的压力保持大于4kg/cm3的状态，加热气溶胶（PAO）到385～400℃并达到稳定，正常开启风机，使得与送风混匀后的气溶胶进入被测设施内的高效过滤器上游并稳定一段时间。确保气溶胶（PAO）均匀分布在该高效过滤器的上游。②打开TDA－2H气溶胶（PAO）光度计，以下步骤与上述TDA－4B冷发生气溶胶测试方法一致。
2.2气溶胶发生器
气溶胶发生器不产生数据，一般的使用单位都不送去校准。但熟悉发生器工作原理的人应该知道，气溶胶的发生是通过加压使PAO或DOP溶剂通过特殊构造的LASKIN喷嘴喷出，形成稳定浓度的多分散气溶胶，压力表的准确性关系到气溶胶的喷雾浓度。尤其是在进行生物安全柜定期年检时，静压腔被污染，上游浓度不宜直接采用取样获得时，需要用计算的方法得出上游浓度，此时的压力表若不准确，将直接导致上游浓度取值不准确。因此，建议气溶胶发生器要定期进行压力表的校准。发生器内的PAO或DOP油不够时，通常直接添加新油进去。长此以往，油槽中会积累越来越多的水，导致发烟浓度严重不足。因此，建议气溶胶发生器要定期进行油槽内油的更换。
2.3测试方法
打开生物安全柜的风机和灯，去掉过滤器的扩散装置和保护盖。安放并开启气溶胶发生器，按生产厂家设置的气溶胶的导入位置，将气溶胶导入安全柜，使气溶胶产生且均匀分布在高效过滤器的上游气流。厂商未设置气溶胶导入位置的，则导入气溶胶的方式应该确保其在安全柜气流中充分混合。打开气溶胶光度计，对高效过滤器含有气溶胶的上游气流进行取样，该气溶胶浓度应不小于10mg/m3。将气溶胶光度计探测口放在被测试面上距测试面不超过25mm，以小于50mm/s的扫描速率移动，使探针扫测过高效过滤器的整个下游气流一侧和每个组合过滤片的边缘，扫测路线应略微重叠。围绕整个过滤器外围、沿组合过滤片和框架的连接处以及围绕过滤器和设备之间的密封处仔细测试。对于经管道排气的安全柜，不能进行排气过滤器的扫描检测，过滤器下游气流中气溶胶浓度的检测是在下游气流的管道上钻一直径大约10mm的孔，将带有硬管光度计探测口插入孔中进行检测。
结语
中安检测在长期和大量的检测过程中，积累了很多有价值的经验，例如生物安全柜高效过滤器检测所用的工具应妥善使用及维护。通过对高效过滤器完整性现场测试进行分析可知，上游气溶胶浓度可由很多方法获得，但需要注意生物安全柜风机异侧不应作为气溶胶导入位置；气流盲区和重叠覆盖点漏过率的超标属于假阳性，应在检测过程中避免误判造成不必要的资源浪费。
参考文献
[1]金真,陈旭东.应用CFD技术对生物安全柜的流场分析[J].洁净与空调技术,2019(3):81-85.
[2]徐敏凤,魏佳明,韩晗.II级生物安全柜的过滤器完整性测试方法探讨[J]中国医药导报,2009（26）150-153.