——淺談防生物污染離心機在實驗室安全管理中的拓展應(yīng)用(四)

在《生物安全實驗室離心機防生物污染轉(zhuǎn)頭性能評價標(biāo)準(zhǔn)》中提到，防生物污染轉(zhuǎn)頭可抑制病原微生物樣品離心產(chǎn)生氣溶膠，有助于增強實驗室生物安全風(fēng)險防范能力。那我國目前對各級各類生物安全實驗室使用離心機防污染轉(zhuǎn)頭有何規(guī)定？

調(diào)查顯示，我國現(xiàn)行實驗室生物安全管理條規(guī)系統(tǒng)，核心文件主要包括：

【1】實驗室生物安全手冊(WHO第三版)

【2】病原微生物實驗室生物安全管理條例（2018版）

【3】實驗室生物安全通用要求（GB 19489-2008）

【4】病原微生物實驗室生物安全通用準(zhǔn)則(WS 233-2017)

【5】實驗室設(shè)備生物安全性能評價技術(shù)規(guī)范(RB T199-2015)

【6】實驗室生物安全認可準(zhǔn)則對關(guān)鍵防護設(shè)備評價的應(yīng)用說明(CNAS-CL53)

【7】醫(yī)學(xué)試驗室安全要求(GB 19781-2005)

【8】獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則(NYT 1948-2010)

【9】檢驗檢疫二級生物安全實驗室通用要求(SN／T3902-2014)

【10】動物檢疫實驗室生物安全操作規(guī)范(SN/T 2025-2016)

【11】出入境動物檢疫實驗室生物安全分級技術(shù)要求(SN/T 2024-2017)

上述文件中，明確列出對離心機使用具體規(guī)定的有【1】、【3】、【7】、【8】和【11】五個文件。下面著重了解后4個文件的有關(guān)內(nèi)容。

一、《實驗室生物安全通用要求》對離心機使用的規(guī)定

2008版《實驗室生物安全通用要求（GB 19489-2008）》涉及離心機使用的內(nèi)容為【附錄C實驗室生物危險物質(zhì)溢灑處理指南】中 “C.6 離心機內(nèi)溢灑的處理”。概括起來，內(nèi)容包括：

1. 在離心感染性物質(zhì)要使用密封管及密封轉(zhuǎn)子或安全桶。每次使用前檢查并確認所有密封圈狀態(tài)良好。

2. 離心結(jié)束后至少5min后方可打開離心機蓋。如離心結(jié)束后發(fā)現(xiàn)機內(nèi)已被污染，立即小心關(guān)上機蓋；如離心中發(fā)生離心管破碎，應(yīng)立即關(guān)機、斷電，不得立即開蓋，須等待至少30min才可啟動清理工作。

3. 消毒滅菌后將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)移到生物安全柜內(nèi)用消毒滅菌液浸泡60min以上。離心腔和其他可能被污染部位消毒滅菌后，自然晾干。如溢灑物流入離心機內(nèi)部經(jīng)評估再酌情處置。

《實驗室生物安全通用要求》規(guī)定的在離心感染性物質(zhì)必須使用密封轉(zhuǎn)子或安全桶，肯定了防生物污染轉(zhuǎn)頭應(yīng)用在生物安全實驗室離心操作中的關(guān)鍵地位。

二、《獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則》對離心機使用的規(guī)定

《獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則(NYT 1948-2010)》涉及離心機使用規(guī)定的章節(jié)有兩個，即【附錄B 獸醫(yī)實驗室生物安全操作技術(shù)規(guī)范】的“B.4 實驗室儀器設(shè)備/B.4.2 離心機”和附錄E獸醫(yī)實驗室應(yīng)急處置預(yù)案編制規(guī)范“E.5.5 離心機污染”。

1）B.4.2 離心機

B.4.2.1離心機應(yīng)工作正常和機械性能合格，實驗室應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程并依規(guī)操作。

B.4.2.2 離心機應(yīng)放置在適宜位置和高度，便于更換轉(zhuǎn)頭/裝載離心桶、、擰緊轉(zhuǎn)頭蓋和離心管上樣等操作。

B.4.2.4操作高致病性病原微生物必須使用封閉的離心桶（安全杯），離心桶的裝載、平衡、密封和打開必須在生物安全柜內(nèi)進行。離心管樣品裝載量適度，尤其是使用角轉(zhuǎn)頭時確保液體不溢出。

B.4.2.5每天檢查離心杯或轉(zhuǎn)頭內(nèi)面有無污染，有無腐蝕及裂縫。每次使用后對離心桶、轉(zhuǎn)頭和離心腔消毒。把離心桶或轉(zhuǎn)頭倒放以排凈殘留液體。

B.4.2.6對高致病性病原微生物，BSL-3及以上級別實驗室須防范離心過程中產(chǎn)生的氣溶膠風(fēng)險：1）大型離心機上應(yīng)加裝負壓罩，及時吸出離心機排出的氣體并排至實驗室過濾通風(fēng)系統(tǒng)；2）微型離心機可放在安全柜內(nèi)離心。如不能在安全柜內(nèi)離心也無負壓罩，則須將密封的轉(zhuǎn)頭在安全柜內(nèi)打開。

2）E.5.5 離心機污染

發(fā)現(xiàn)離心機被污染后應(yīng)重新小心關(guān)好機蓋，人員撤離讓實驗室通風(fēng)系統(tǒng)運行30min后，由穿戴全面罩式防護用品人員進入實驗室，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)移到生物安全柜內(nèi)，用適當(dāng)消毒液處理脫離心管，并對轉(zhuǎn)頭及離心機內(nèi)部消毒。

《獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則》規(guī)定：高致病性病原微生物必須使用密封離心吊籃；離心機如不能在安全柜內(nèi)離心也無負壓罩則須將密封轉(zhuǎn)頭在安全柜內(nèi)打開。換言之，使用密封轉(zhuǎn)頭是高致病性病原微生物離心的強制要求。

三、醫(yī)學(xué)和檢驗檢疫生物安全實驗室對離心機使用的規(guī)定

1.《GB 19781-2005醫(yī)學(xué)試驗室安全要求》與離心使用有關(guān)條款為2處。

【15氣溶膠】:為減少人員接觸化學(xué)或生物源性有害氣溶膠，樣本離心只應(yīng)在蓋好安全罩內(nèi)進行。特別建議在能產(chǎn)生氣溶膠的大型設(shè)備使用局部通風(fēng)防護裝置，在操作小型儀器時使用排氣罩。

【附錄C發(fā)生漏出后的去污染、清潔(凈化)和消毒】:如因離心管破損等離心機內(nèi)部可能出現(xiàn)滴液，首先須關(guān)機和并保持機蓋關(guān)閉，讓樣品自然沉降至少30分鐘方可清理污染。

2.《SN/T 2024-2017出入境動物檢疫實驗室生物安全分級技術(shù)要求》對離心機使用的規(guī)定

【8.3.12 特殊設(shè)備裝置】一節(jié)提出：低溫高速離心機或其他可能產(chǎn)生氣溶膠的設(shè)備應(yīng)置于負壓罩或其他排風(fēng)裝置（如通風(fēng)櫥、排氣罩等之中），將其可能產(chǎn)生的氣溶膠經(jīng)高效過濾后排出。刪除了2007版“8.4.2.3 生物安全設(shè)備要求”條款下“處理感染性物質(zhì),如果使用密封的安全離心杯并在生物安全柜內(nèi)裝樣，則這類材料可在開放實驗室離心”內(nèi)容。

上述醫(yī)學(xué)臨床檢驗、出入境檢驗檢疫部門的實驗室生物安全行業(yè)規(guī)范文件，都載明編制遵循WHO和國標(biāo)指導(dǎo)要求。從具體內(nèi)容看，2份文件都對離心機運行中排放氣溶膠的處置作為關(guān)注的重點。

四、討論

1. 關(guān)于生物安全實驗室離心機選型配置的思考
我國生物安全實驗室的使用涉及到疾控、臨床醫(yī)學(xué)、生物制藥、畜牧和獸醫(yī)學(xué)、檢驗檢疫、教育和軍隊等多個行業(yè)部門。這些行業(yè)性生物安全實驗室的管理都遵循第三版《實驗室生物安全手冊》、《病原微生物實驗室生物安全管理條例》和《實驗室生物安全通用要求》規(guī)定。而離心操作是實驗活動中生物安全風(fēng)險防控關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此，離心機選型配置技術(shù)規(guī)范應(yīng)納入生物安全實驗室考核管理體系。
我們認為，在生物安全實驗室離心機使用的規(guī)范上，把《實驗室生物安全通用要求》和《獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則》結(jié)合，有珠聯(lián)璧合、相得益彰之效。尤其是《獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則》對離心機選型、實驗室輔助配套設(shè)計的規(guī)定，從中我們至少可以歸納出以下三點：
1）離心機應(yīng)盡量臺式和小型化，便于必要時于生物安全柜內(nèi)操作（注：即與“大型離心機”對應(yīng)的“微型離心機”，非微量掌上迷你離心機）。
原因正如我們在《生物安全實驗室離心機產(chǎn)生氣溶膠的機制淺析》一文中論證的那樣：離心操作時轉(zhuǎn)速越高，所用轉(zhuǎn)頭容量越大或離心半徑越大，離心的氣溶膠形成作用越強。
例如，eppendorf 5810R臺式大容量低溫高速離心機配置S-4-104水平轉(zhuǎn)頭4×750mL吊籃可容納56根15mL錐形管，而5804R多功能臺式低溫高速離心機  S-4-72水平轉(zhuǎn)頭4×250mL吊籃可容納32根15mL錐形管，相同轉(zhuǎn)速下離心，5804R離心機+S-4-72轉(zhuǎn)頭方案要優(yōu)于5810R離心機+S-4-104方案。同理，如樣本通量基本滿足實驗效率要求，則5804R離心機+4×100mL轉(zhuǎn)子A-4-44方案優(yōu)于5804R離心機+S-4-104方案。橫向?qū)Ρ瓤矗捎?a title="賽默飛索福Sorvall ST 8R小型多功能低溫高速離心機" href="http://mypop988.com/Thermo-Multi-purpose-Centrifuge/73.html" target="_blank">Thermo Scientific Sorvall ST8R離心機（或Heraeus Megafuge 8R離心機）+ TX-150水平轉(zhuǎn)頭（4×145mL）方案比5804R離心機+ A-4-44方案更保險。

2）如現(xiàn)有離心機無法小型化，則所配轉(zhuǎn)頭須帶密封蓋。

以我國頒布的《新型冠狀病毒肺炎實驗室檢測技術(shù)指南（第六版）》為例，指南規(guī)定采用實時熒光定量PCR儀進行新型冠狀病毒核酸檢測。而對潛在的感染性材料進行核酸定量分析，必經(jīng)歷核酸提取和real-time PCR反應(yīng)體系準(zhǔn)備過程。

在核酸提取階段高速離心操作，采用Thermo Scientific開發(fā)的Clickseal 型氣密性防生物污染蓋的MicroClick 30、MicroClick 24、24×1.5/2.0mL（75003424）角轉(zhuǎn)頭，eppendorf開發(fā)的FA-45-30-11無疑比帶普通轉(zhuǎn)頭蓋的角轉(zhuǎn)頭F-45-30-11更符合防控高危生物風(fēng)險氣溶膠要求。

在PCR體系準(zhǔn)備階段，對PCR八聯(lián)排管離心，理應(yīng)首選PCR 4×8聯(lián)排管轉(zhuǎn)頭（75003400）、PCR 8×8聯(lián)排管轉(zhuǎn)頭（75003400），而非F-45-64-5-PCR、PCR 8×8聯(lián)排管（75005720）等普通帶蓋轉(zhuǎn)頭。若在Sorvall ST8R或Heraeus Megafuge 8R離心機進行PCR反應(yīng)板甩板操作，M10轉(zhuǎn)頭配置則宜采用其生物安全氣密性套裝而非適用于普通分子生物實驗的標(biāo)準(zhǔn)版套裝。

3）采用大型離心機，須為離心機配置或定制負壓罩并與實驗室排風(fēng)系統(tǒng)相連（注：指立式低溫高速離心機或立式超速離心機)。
關(guān)于負壓罩使用，可參考《生物安全實驗室離心機氣溶膠排放的防護措施》,在此不展開討論。

2. 關(guān)于生物安全實驗室離心機技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引入的思考
在《用防生物污染轉(zhuǎn)頭提升離心所致氣溶膠防控能力》、《生物安全實驗室離心機防生物污染轉(zhuǎn)頭性能評價標(biāo)準(zhǔn)》中均提到，針對生物安全實驗室不同實驗流程樣品離心需求，離心機行業(yè)已開發(fā)一系列防生物污染轉(zhuǎn)頭(氣密性轉(zhuǎn)頭)，此類轉(zhuǎn)頭產(chǎn)品密封可靠性通過第三方嚴(yán)格驗證，且在2004年WHO《手冊》頒布前，就成為行業(yè)通行規(guī)則施行數(shù)十年。
離心操作是生物安全實驗室風(fēng)險防控不可忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但《手冊》和我國實驗室生物安全規(guī)范文件中，對致病性病原微生物樣品離心操作的規(guī)定，僅限于必須使用密封轉(zhuǎn)頭，但對轉(zhuǎn)頭的密封性能認定標(biāo)準(zhǔn)卻一直未見任何表述。在所有文件中，均未見提及國標(biāo)文件《測量、控制和實驗室用電氣設(shè)備的安全性要求.第2-020部分:實驗室離心機特殊要求》(GB 4793.7-2008)和與IEC 61010-2-020標(biāo)準(zhǔn)。反觀對生物安全實驗室的建筑布局、氣流走向等規(guī)定，都明確了所依據(jù)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
出現(xiàn)一現(xiàn)象：最重視生物安全的專業(yè)人群、視生物安全風(fēng)險管控為生命的儀器消費側(cè)，對與安全息息相關(guān)的國標(biāo)化的IEC安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)出明顯的疏忽或淡漠。我們分析，這或許與目前頒行的《CNAS-CL53實驗室生物安全認可準(zhǔn)則對關(guān)鍵防護設(shè)備評價的應(yīng)用說明》、《RB T199-2015實驗室設(shè)備生物安全性能評價技術(shù)規(guī)范》等均有關(guān)系。這些文件，對轉(zhuǎn)頭防生物污染轉(zhuǎn)頭入門使用和性能認證規(guī)則規(guī)定，完全是空白。
生物安全實驗室離心機是否須使用符合GB 4793.7-2008或IEC 61010-2-020：2006及以上標(biāo)準(zhǔn)的氣密性轉(zhuǎn)頭？這個意見缺失，不利于全面提升安全意識，甚至有使人們失去應(yīng)有警惕的風(fēng)險：只要轉(zhuǎn)頭或吊籃帶并固定牢固蓋，樣品操作在生物安全柜中進行，離心高危風(fēng)險樣品也無憂！

這個問題，確實值得關(guān)注。

參考文獻：

1.《實驗室生物安全手冊》第三版

2. 病原微生物實驗室生物安全管理條例（2018版）

3. 實驗室生物安全通用要求（GB 19489-2008）

4. 獸醫(yī)實驗室生物安全要求通則（NYT 1948-2010）

5. 醫(yī)學(xué)試驗室安全要求(GB 19781-2005)

6. 出入境動物檢疫實驗室生物安全分級技術(shù)要求(SN/T 2024-2017)