生物安全实验室离心机须使用防生物污染达标转头？

——浅谈防生物污染离心机在实验室安全管理中的拓展应用(四)

在《生物安全实验室离心机防生物污染转头性能评价标准》中提到，防生物污染转头可抑制病原微生物样品离心产生气溶胶，有助于增强实验室生物安全风险防范能力。那我国目前对各级各类生物安全实验室使用离心机防污染转头有何规定？

调查显示，我国现行实验室生物安全管理条规系统，核心文件主要包括：

【1】实验室生物安全手册(WHO第三版)

【2】病原微生物实验室生物安全管理条例（2018版）

【3】实验室生物安全通用要求（GB 19489-2008）

【4】病原微生物实验室生物安全通用准则(WS 233-2017)

【5】实验室设备生物安全性能评价技术规范(RB T199-2015)

【6】实验室生物安全认可准则对关键防护设备评价的应用说明(CNAS-CL53)

【7】医学试验室安全要求(GB 19781-2005)

【8】兽医实验室生物安全要求通则(NYT 1948-2010)

【9】检验检疫二级生物安全实验室通用要求(SN／T3902-2014)

【10】动物检疫实验室生物安全操作规范(SN/T 2025-2016)

【11】出入境动物检疫实验室生物安全分级技术要求(SN/T 2024-2017)

上述文件中，明确列出对离心机使用具体规定的有【1】、【3】、【7】、【8】和【11】五个文件。下面着重了解后4个文件的有关内容。

一、《实验室生物安全通用要求》对离心机使用的规定

2008版《实验室生物安全通用要求（GB 19489-2008）》涉及离心机使用的内容为【附录C实验室生物危险物质溢洒处理指南】中 “C.6 离心机内溢洒的处理”。概括起来，内容包括：

1. 在离心感染性物质要使用密封管及密封转子或安全桶。每次使用前检查并确认所有密封圈状态良好。

2. 离心结束后至少5min后方可打开离心机盖。如离心结束后发现机内已被污染，立即小心关上机盖；如离心中发生离心管破碎，应立即关机、断电，不得立即开盖，须等待至少30min才可启动清理工作。

3. 消毒灭菌后将转子转移到生物安全柜内用消毒灭菌液浸泡60min以上。离心腔和其他可能被污染部位消毒灭菌后，自然晾干。如溢洒物流入离心机内部经评估再酌情处置。

《实验室生物安全通用要求》规定的在离心感染性物质必须使用密封转子或安全桶，肯定了防生物污染转头应用在生物安全实验室离心操作中的关键地位。

二、《兽医实验室生物安全要求通则》对离心机使用的规定

《兽医实验室生物安全要求通则(NYT 1948-2010)》涉及离心机使用规定的章节有两个，即【附录B 兽医实验室生物安全操作技术规范】的“B.4 实验室仪器设备/B.4.2 离心机”和附录E兽医实验室应急处置预案编制规范“E.5.5 离心机污染”。

1）B.4.2 离心机

B.4.2.1离心机应工作正常和机械性能合格，实验室应制定标准操作规程并依规操作。

B.4.2.2 离心机应放置在适宜位置和高度，便于更换转头/装载离心桶、、拧紧转头盖和离心管上样等操作。

B.4.2.4操作高致病性病原微生物必须使用封闭的离心桶（安全杯），离心桶的装载、平衡、密封和打开必须在生物安全柜内进行。离心管样品装载量适度，尤其是使用角转头时确保液体不溢出。

B.4.2.5每天检查离心杯或转头内面有无污染，有无腐蚀及裂缝。每次使用后对离心桶、转头和离心腔消毒。把离心桶或转头倒放以排净残留液体。

B.4.2.6对高致病性病原微生物，BSL-3及以上级别实验室须防范离心过程中产生的气溶胶风险：1）大型离心机上应加装负压罩，及时吸出离心机排出的气体并排至实验室过滤通风系统；2）微型离心机可放在安全柜内离心。如不能在安全柜内离心也无负压罩，则须将密封的转头在安全柜内打开。

2）E.5.5 离心机污染

发现离心机被污染后应重新小心关好机盖，人员撤离让实验室通风系统运行30min后，由穿戴全面罩式防护用品人员进入实验室，将转子转移到生物安全柜内，用适当消毒液处理脱离心管，并对转头及离心机内部消毒。

《兽医实验室生物安全要求通则》规定：高致病性病原微生物必须使用密封离心吊篮；离心机如不能在安全柜内离心也无负压罩则须将密封转头在安全柜内打开。换言之，使用密封转头是高致病性病原微生物离心的强制要求。

三、医学和检验检疫生物安全实验室对离心机使用的规定

1.《GB 19781-2005医学试验室安全要求》与离心使用有关条款为2处。

【15气溶胶】:为减少人员接触化学或生物源性有害气溶胶，样本离心只应在盖好安全罩内进行。特别建议在能产生气溶胶的大型设备使用局部通风防护装置，在操作小型仪器时使用排气罩。

【附录C发生漏出后的去污染、清洁(净化)和消毒】:如因离心管破损等离心机内部可能出现滴液，首先须关机和并保持机盖关闭，让样品自然沉降至少30分钟方可清理污染。

2.《SN/T 2024-2017出入境动物检疫实验室生物安全分级技术要求》对离心机使用的规定

【8.3.12 特殊设备装置】一节提出：低温高速离心机或其他可能产生气溶胶的设备应置于负压罩或其他排风装置（如通风橱、排气罩等之中），将其可能产生的气溶胶经高效过滤后排出。删除了2007版“8.4.2.3 生物安全设备要求”条款下“处理感染性物质,如果使用密封的安全离心杯并在生物安全柜内装样，则这类材料可在开放实验室离心”内容。

上述医学临床检验、出入境检验检疫部门的实验室生物安全行业规范文件，都载明编制遵循WHO和国标指导要求。从具体内容看，2份文件都对离心机运行中排放气溶胶的处置作为关注的重点。

四、讨论

1. 关于生物安全实验室离心机选型配置的思考
我国生物安全实验室的使用涉及到疾控、临床医学、生物制药、畜牧和兽医学、检验检疫、教育和军队等多个行业部门。这些行业性生物安全实验室的管理都遵循第三版《实验室生物安全手册》、《病原微生物实验室生物安全管理条例》和《实验室生物安全通用要求》规定。而离心操作是实验活动中生物安全风险防控关键环节之一，因此，离心机选型配置技术规范应纳入生物安全实验室考核管理体系。
我们认为，在生物安全实验室离心机使用的规范上，把《实验室生物安全通用要求》和《兽医实验室生物安全要求通则》结合，有珠联璧合、相得益彰之效。尤其是《兽医实验室生物安全要求通则》对离心机选型、实验室辅助配套设计的规定，从中我们至少可以归纳出以下三点：
1）离心机应尽量台式和小型化，便于必要时于生物安全柜内操作（注：即与“大型离心机”对应的“微型离心机”，非微量掌上迷你离心机）。
原因正如我们在《生物安全实验室离心机产生气溶胶的机制浅析》一文中论证的那样：离心操作时转速越高，所用转头容量越大或离心半径越大，离心的气溶胶形成作用越强。
例如，eppendorf 5810R台式大容量低温高速离心机配置S-4-104水平转头4×750mL吊篮可容纳56根15mL锥形管，而5804R多功能台式低温高速离心机  S-4-72水平转头4×250mL吊篮可容纳32根15mL锥形管，相同转速下离心，5804R离心机+S-4-72转头方案要优于5810R离心机+S-4-104方案。同理，如样本通量基本满足实验效率要求，则5804R离心机+4×100mL转子A-4-44方案优于5804R离心机+S-4-104方案。横向对比看，采用Thermo Scientific Sorvall ST8R离心机（或Heraeus Megafuge 8R离心机）+ TX-150水平转头（4×145mL）方案比5804R离心机+ A-4-44方案更保险。

2）如现有离心机无法小型化，则所配转头须带密封盖。

以我国颁布的《新型冠状病毒肺炎实验室检测技术指南（第六版）》为例，指南规定采用实时荧光定量PCR仪进行新型冠状病毒核酸检测。而对潜在的感染性材料进行核酸定量分析，必经历核酸提取和real-time PCR反应体系准备过程。

在核酸提取阶段高速离心操作，采用Thermo Scientific开发的Clickseal 型气密性防生物污染盖的MicroClick 30、MicroClick 24、24×1.5/2.0mL（75003424）角转头，eppendorf开发的FA-45-30-11无疑比带普通转头盖的角转头F-45-30-11更符合防控高危生物风险气溶胶要求。

在PCR体系准备阶段，对PCR八联排管离心，理应首选PCR 4×8联排管转头（75003400）、PCR 8×8联排管转头（75003400），而非F-45-64-5-PCR、PCR 8×8联排管（75005720）等普通带盖转头。若在Sorvall ST8R或Heraeus Megafuge 8R离心机进行PCR反应板甩板操作，M10转头配置则宜采用其生物安全气密性套装而非适用于普通分子生物实验的标准版套装。

3）采用大型离心机，须为离心机配置或定制负压罩并与实验室排风系统相连（注：指立式低温高速离心机或立式超速离心机)。
关于负压罩使用，可参考《生物安全实验室离心机气溶胶排放的防护措施》,在此不展开讨论。

2. 关于生物安全实验室离心机技术标准引入的思考
在《用防生物污染转头提升离心所致气溶胶防控能力》、《生物安全实验室离心机防生物污染转头性能评价标准》中均提到，针对生物安全实验室不同实验流程样品离心需求，离心机行业已开发一系列防生物污染转头(气密性转头)，此类转头产品密封可靠性通过第三方严格验证，且在2004年WHO《手册》颁布前，就成为行业通行规则施行数十年。
离心操作是生物安全实验室风险防控不可忽视的关键环节，但《手册》和我国实验室生物安全规范文件中，对致病性病原微生物样品离心操作的规定，仅限于必须使用密封转头，但对转头的密封性能认定标准却一直未见任何表述。在所有文件中，均未见提及国标文件《测量、控制和实验室用电气设备的安全性要求.第2-020部分:实验室离心机特殊要求》(GB 4793.7-2008)和与IEC 61010-2-020标准。反观对生物安全实验室的建筑布局、气流走向等规定，都明确了所依据的国家标准规范。
出现一现象：最重视生物安全的专业人群、视生物安全风险管控为生命的仪器消费侧，对与安全息息相关的国标化的IEC安全技术标准表现出明显的疏忽或淡漠。我们分析，这或许与目前颁行的《CNAS-CL53实验室生物安全认可准则对关键防护设备评价的应用说明》、《RB T199-2015实验室设备生物安全性能评价技术规范》等均有关系。这些文件，对转头防生物污染转头入门使用和性能认证规则规定，完全是空白。
生物安全实验室离心机是否须使用符合GB 4793.7-2008或IEC 61010-2-020：2006及以上标准的气密性转头？这个意见缺失，不利于全面提升安全意识，甚至有使人们失去应有警惕的风险：只要转头或吊篮带并固定牢固盖，样品操作在生物安全柜中进行，离心高危风险样品也无忧！

这个问题，确实值得关注。

参考文献：

1.《实验室生物安全手册》第三版

2. 病原微生物实验室生物安全管理条例（2018版）

3. 实验室生物安全通用要求（GB 19489-2008）

4. 兽医实验室生物安全要求通则（NYT 1948-2010）

5. 医学试验室安全要求(GB 19781-2005)

6. 出入境动物检疫实验室生物安全分级技术要求(SN/T 2024-2017)