——淺談防生物污染離心機在實驗室安全管理中的拓展應用(四)

在《生物安全實驗室離心機防生物污染轉頭性能評價標準》中提到，防生物污染轉頭可抑制病原微生物樣品離心產生氣溶膠，有助于增強實驗室生物安全風險防范能力。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頭有何規定？

調查顯示，我國現行實驗室生物安全管理條規系統，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則(WS 233-2017)

【5】實驗室設備生物安全性能評價技術規范(RB T199-2015)

【6】實驗室生物安全認可準則對關鍵防護設備評價的應用說明(CNAS-CL53)

【7】醫學試驗室安全要求(GB 19781-2005)

【8】獸醫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范(SN/T 2025-2016)

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

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

一、《實驗室生物安全通用要求》對離心機使用的規定

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容為【附錄C實驗室生物危險物質溢灑處理指南】中 “C.6 離心機內溢灑的處理”。概括起來，內容包括：

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

2. 離心結束后至少5min后方可打開離心機蓋。如離心結束后發現機內已被污染，立即小心關上機蓋；如離心中發生離心管破碎，應立即關機、斷電，不得立即開蓋，須等待至少30min才可啟動清理工作。

3. 消毒滅菌后將轉子轉移到生物安全柜內用消毒滅菌液浸泡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部經評估再酌情處置。

《實驗室生物安全通用要求》規定的在離心感染性物質必須使用密封轉子或安全桶，肯定了防生物污染轉頭應用在生物安全實驗室離心操作中的關鍵地位。

二、《獸醫實驗室生物安全要求通則》對離心機使用的規定

《獸醫實驗室生物安全要求通則(NYT 1948-2010)》涉及離心機使用規定的章節有兩個，即【附錄B 獸醫實驗室生物安全操作技術規范】的“B.4 實驗室儀器設備/B.4.2 離心機”和附錄E獸醫實驗室應急處置預案編制規范“E.5.5 離心機污染”。

1）B.4.2 離心機

B.4.2.1離心機應工作正常和機械性能合格，實驗室應制定標準操作規程并依規操作。

B.4.2.2 離心機應放置在適宜位置和高度，便于更換轉頭/裝載離心桶、、擰緊轉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進行。離心管樣品裝載量適度，尤其是使用角轉頭時確保液體不溢出。

B.4.2.5每天檢查離心杯或轉頭內面有無污染，有無腐蝕及裂縫。每次使用后對離心桶、轉頭和離心腔消毒。把離心桶或轉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生的氣溶膠風險：1）大型離心機上應加裝負壓罩，及時吸出離心機排出的氣體并排至實驗室過濾通風系統；2）微型離心機可放在安全柜內離心。如不能在安全柜內離心也無負壓罩，則須將密封的轉頭在安全柜內打開。

2）E.5.5 離心機污染

發現離心機被污染后應重新小心關好機蓋，人員撤離讓實驗室通風系統運行30min后，由穿戴全面罩式防護用品人員進入實驗室，將轉子轉移到生物安全柜內，用適當消毒液處理脫離心管，并對轉頭及離心機內部消毒。

《獸醫實驗室生物安全要求通則》規定：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離心也無負壓罩則須將密封轉頭在安全柜內打開。換言之，使用密封轉頭是高致病性病原微生物離心的強制要求。

三、醫學和檢驗檢疫生物安全實驗室對離心機使用的規定

1.《GB 19781-2005醫學試驗室安全要求》與離心使用有關條款為2處。

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

【附錄C發生漏出后的去污染、清潔(凈化)和消毒】:如因離心管破損等離心機內部可能出現滴液，首先須關機和并保持機蓋關閉，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要求》對離心機使用的規定

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

上述醫學臨床檢驗、出入境檢驗檢疫部門的實驗室生物安全行業規范文件，都載明編制遵循WHO和國標指導要求。從具體內容看，2份文件都對離心機運行中排放氣溶膠的處置作為關注的重點。

四、討論

1. 關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、臨床醫學、生物制藥、畜牧和獸醫學、檢驗檢疫、教育和軍隊等多個行業部門。這些行業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》規定。而離心操作是實驗活動中生物安全風險防控關鍵環節之一，因此，離心機選型配置技術規范應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范上，把《實驗室生物安全通用要求》和《獸醫實驗室生物安全要求通則》結合，有珠聯璧合、相得益彰之效。尤其是《獸醫實驗室生物安全要求通則》對離心機選型、實驗室輔助配套設計的規定，從中我們至少可以歸納出以下三點：
1）離心機應盡量臺式和小型化，便于必要時于生物安全柜內操作（注：即與“大型離心機”對應的“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生氣溶膠的機制淺析》一文中論證的那樣：離心操作時轉速越高，所用轉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水平轉頭4×250mL吊籃可容納32根15mL錐形管，相同轉速下離心，5804R離心機+S-4-72轉頭方案要優于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轉子A-4-44方案優于5804R離心機+S-4-104方案。橫向對比看，采用Thermo Scientific Sorvall ST8R離心機（或Heraeus Megafuge 8R離心機）+ TX-150水平轉頭（4×145mL）方案比5804R離心機+ A-4-44方案更保險。

2）如現有離心機無法小型化，則所配轉頭須帶密封蓋。

以我國頒布的《新型冠狀病毒肺炎實驗室檢測技術指南（第六版）》為例，指南規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，必經歷核酸提取和real-time PCR反應體系準備過程。

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

在PCR體系準備階段，對PCR八聯排管離心，理應首選PCR 4×8聯排管轉頭（75003400）、PCR 8×8聯排管轉頭（75003400），而非F-45-64-5-PCR、PCR 8×8聯排管（75005720）等普通帶蓋轉頭。若在Sorvall ST8R或Heraeus Megafuge 8R離心機進行PCR反應板甩板操作，M10轉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準版套裝。

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系統相連（注：指立式低溫高速離心機或立式超速離心機)。
關于負壓罩使用，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. 關于生物安全實驗室離心機技術標準引入的思考
在《用防生物污染轉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頭性能評價標準》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，離心機行業已開發一系列防生物污染轉頭(氣密性轉頭)，此類轉頭產品密封可靠性通過第三方嚴格驗證，且在2004年WHO《手冊》頒布前，就成為行業通行規則施行數十年。
離心操作是生物安全實驗室風險防控不可忽視的關鍵環節，但《手冊》和我國實驗室生物安全規范文件中，對致病性病原微生物樣品離心操作的規定，僅限于必須使用密封轉頭，但對轉頭的密封性能認定標準卻一直未見任何表述。在所有文件中，均未見提及國標文件《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全性要求.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標準。反觀對生物安全實驗室的建筑布局、氣流走向等規定，都明確了所依據的國家標準規范。
出現一現象：最重視生物安全的專業人群、視生物安全風險管控為生命的儀器消費側，對與安全息息相關的國標化的IEC安全技術標準表現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則對關鍵防護設備評價的應用說明》、《RB T199-2015實驗室設備生物安全性能評價技術規范》等均有關系。這些文件，對轉頭防生物污染轉頭入門使用和性能認證規則規定，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及以上標準的氣密性轉頭？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有警惕的風險：只要轉頭或吊籃帶并固定牢固蓋，樣品操作在生物安全柜中進行，離心高危風險樣品也無憂！

這個問題，確實值得關注。

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. 獸醫實驗室生物安全要求通則（NYT 1948-2010）

5. 醫學試驗室安全要求(GB 19781-2005)

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