生物安全櫃操作者臨床防護測試-----碘化鉀測試

生物安全櫃操作者臨床防護測試-----碘化鉀測試

Lin Xiang Qian,副總裁,新加坡ESCO公司

Alexander Atmadi,技術服務經理,新加坡ESCO公司

Amit Kumar Singh,生物醫學工程師

 

介紹

     實驗室獲得型傳染病(LAls)被世界各個微生物組織所關注。每年來自世界各個研究機構的安全報告中

有多起由於試驗操作中的氣溶膠或飛濺物質而感染致死的個案,尤其是生物實驗室的研究人員

(Kruse et al。1991; Collins 1993)。使用生物安全櫃是消除LAls的有效方法之一。 世界上多種

立法機構、國際標準制定機構以及一些生産商都嘗試制定了一些關於前開式防護系統的標準防護測試方法。

操作者防護測試被公認作為常規服務系統中的一部分,用以確認生物安全櫃是否滿足性能要求水平,

同時對可能影響安全櫃安全防護性能的環境因素給予及時的發現和校正。

     對於歐洲和北美洲的很多地區,操作者防護測試(OPTs)只是在初期產品認證時被要求,而在產品

的實際安裝或者隨後的過程中,比如說維修中,卻未做出規定。此外遺憾的是,各個國家之間的防護要求,

所推薦的測試方法和協議沒有完全的可比性(Anon。1992;Richmond and McKinney 1995; Anon 1998)。

製造商在不同國家提供的各種標準要求下,採用不同的測試方法。 實驗室最常用的前開式防護系統是生物安全櫃(BSCs)。

本篇論文著重介紹在一間新加坡的第三方醫院(新加坡中央醫院)所完成的生物安全櫃獨特的KI-DISCUS-碘化鉀測試。

 

研究目的

      有些用戶可能沒有認識到生物安全櫃的性能很大程度上依賴於安裝時櫃體是否安置在實驗室合適的位置。

例如:從實驗室進入到櫃體中的進氣流的速度值經常會很低(大約0.5m/s),這樣很容易在實驗室出現空氣湍流時,

櫃體受到干擾,譬如,空調的出風口/擴散口。 一台生物安全櫃在製造完成後,可能在製造商的實驗室或是在

獨立頒證機構的測試試驗室內可以完全達到性能指標,但是卻可能在安全運輸情況下,安裝後無法符合性能指標。

究採用的是新加坡第三方醫院的生物安全櫃。希望通過此次試驗說明:製造商的實驗室或是在獨立頒證機構

的測試試驗室的測試條件是理想化的,而這些條件有時和實際條件並不一致。標準的生物安全櫃的檢測包括:

氣流速度檢測(進氣氣流、下沉氣流),氣流煙霧示範測試,噪音測試,震動測試,燈光測試,UV強度測試,

及通過激光顆粒計數器檢測空氣的潔淨等級。

 

研究方法

      KI-DISCUS-碘化鉀測試法是定義在歐盟微生物安全櫃標準EN12469:2000上,衡量櫃體對操作者防護能力的測試

方法。碘化鉀的設計是用來測試Class I和Class II型前窗開口式生物安全櫃。與通常的微光物挑戰實驗不同的是,

碘化鉀測試法的優越之處在於它是唯一可以當場驗證安全櫃污染控制性能的測試:碘化鉀測試法可以在較短的時間內

提供相同的檢測結果。當利用微生物培養的方法需要48個小時的培養時間以檢測菌落數的時候,碘化鉀測試法可以在

開始後的45分鐘內得到可信的檢測結果,而且所使用的KI不會污染實驗室環境,因此,這對於安全櫃的現場檢測

具有更實際的意義。

      噴嘴渦流盤噴出碘化鉀微滴均勻氣霧,模擬氣溶膠,從而來測量生物安全櫃是否受到污染。 具有向心力的採集器,

將採集空氣和碘化鉀的顆粒隨流動空氣穿過濾膜。當採集結束後,將濾膜放置到氯化鈀溶液中,氯化鈀和碘化鉀液滴會形成

清晰和很容易分辨的棕色班點。已知噴霧發生器產生的KI液滴的數量,和空氣樣本中收集到的KI液滴的數量,就可以得出安

全櫃的口徑保護參數(A pf )。 口徑保護參數(A pf )是一個比值,它是指在一個開放的操作檯上,從安全櫃逸出的顆粒數量

和實驗中完全釋放的顆粒數量的比。

 

 圖片01

                   獨特的碘化鉀試驗(所有尺寸單位為mm) 

 

     按下KI-DISCUS的櫃體上標有自動字樣的吸風機按鈕,這個按鈕位於櫃體的下部,同時櫃體帶有噴嘴渦流盤和數位

計時器,按鈕按下後同時開始工作。大約15-16秒之後,控制面板顯示噴嘴渦流盤已經達到正確的轉速28,000rpm。

此時,蠕動泵開啟。數字計時器確定輸送到噴嘴渦流盤的液體量。一旦蠕動泵運轉,20mlKI溶液就會被輸送到噴嘴渦流盤的

儲蓄瓶中。數字計時器顯示的是輸送這20mlKI溶液所需要的時間。數字計時器由程序控制,當20ml溶液輸送完畢後,

數位計時器停止,時間大約為9分鐘。5-6秒後,將吸風機關閉。

     濾膜的材料是硝酸纖維素,孔徑為3微米,直徑25mm,20秒後從採樣器中取出,以確保吸入完全停止。放入

有氯化鈀溶液的皮氏培養皿中,與空氣接觸的那面朝上。10秒鐘之後,濾膜吸入了飽和的氯化鈀溶液使所有附著的碘化鉀

顆粒變成可見的棕色斑點。濾膜取出,被浸潤到蒸餾水裡3-4秒。在這之前,要準備一張吸滿清水的紙作為參照。

 

結果與討論

      根據EN12469:2000,當每個採集器所採集的樣本吸附到濾膜上,放置到氯化鈀溶液中形成的棕色斑點應該不多於

62個,這樣A pf值不應該低於100,000。

 圖片02

N:所釋放的顆粒數量=3.1﹡10 7﹡M

M:輸送的KI溶液的體積=20ml

V:採樣速率=100dm 3/min

n:棕色斑點的數量

 

     樣本採集於28台用於KI-DISCUS試驗的生物安全櫃。這些用來採集樣本的生物安全櫃來自不同的製造商。在這些

樣本中只有一個樣本沒有通過試驗,其棕色斑點數超過了62個。見表1)未通過的主要原因是因為其進氣的流速太低,

測量0.36m/s,而在EN12469:2000標準中定義的最小進氣流速為0.4m/s。研究結果引起了醫院權威人士的注意,

他們採取必要的行動並且通知製造商按照安全櫃的年度維修合同來修正空氣流速。對於安全櫃防護不力的理解是很有

價值的,一方面它用來修改實驗室的試驗條例,另一方面它使操作者認識到操作中的麻痹大意可能帶來的危險。

(Rake 1978;Kruse et al, 1991)

    生物安全櫃需要不斷的監控,以確保對操作者的安全防護達到了設計的水準。(Clark etal,1990;

Osbome and Durkin 1991)。原則意義上講,安全櫃防護實效很可能是由是不正確的技術安裝和檢測引起的,

因為這樣就無法發現並克服環境干擾因素,從而危及安全櫃的操作人員安全防護性能。然而,確保生物安全櫃

可以穩定達到很高的安全防護水平,從而有效的控制生物有害的傳播,是非常重要的工作。由於技術和設備的要求,

上述的安全櫃檢驗工作,往往無法由終端用戶來完成。

 

表格
                                                                            表格1

 

 

致謝

     本文作者對於Ling Ai Ee博士,亞太生物安全協會的理事在本項研究中給予的支持,意見及鼓勵表示誠摯的謝意。

亞太生物安全協會(A-PBA)是一個新成立的專業協會,旨在組織業內人士共同推動和促進生物安全,分享生物安全技術

信息。最後,在此感謝Lim Lay Yew先生,新加坡ESCO公司首席執行官對本項研究的贊助。

 

參考文獻

圖片06

 

 

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