生物安全柜是实验室中用于保护操作人员、实验材料和环境免受生物危害的关键设备,但在使用过程中可能因多种因素被污染。以下从操作、维护、设备本身及环境等方面详细分析其污染原因:
一、操作不规范导致的污染
这是生物安全柜污染最长见的原因,主要源于操作人员对流程的忽视:
1. 物品放置不当
◦ 柜内物品摆放过密,阻碍气流循环(生物安全柜依赖垂直或水平气流形成屏障),导致污染物积聚或外溢。
◦ 将污染性物品(如含病原体的培养皿)与洁净物品(如未使用的试剂)混放,未保持 “从洁净到污染” 的单向流程,造成交叉污染。
◦ 物品放置超过安全操作区(如超出工作台边缘或靠近出风口),破坏气流屏障,使外界污染物进入或柜内污染物泄漏。
2. 操作手法错误
◦ 手臂频繁进出安全柜,扰乱气流稳定性,导致外界空气(可能含灰尘、微生物)侵入。
◦ 操作时未遵循 “缓慢移动” 原则,快速动作会产生湍流,使柜内污染物扩散。
◦ 未及时处理洒落的生物材料(如血液、培养液),污染物可能附着在柜内表面或渗入缝隙,滋生微生物。
3. 个人防护不到位
◦ 操作人员未穿戴合适的防护装备(如手套、实验服),导致手部或衣物上的污染物转移到柜内。
◦ 手套破损后未及时更换,使手部的微生物污染柜内物品或表面。
二、清洁和消毒不干净
生物安全柜的定期清洁和消毒是防止污染的关键,若操作不当易导致污染残留:
1. 清洁频率不足
◦ 未在每次实验前后对柜内表面(工作台面、侧壁、后壁)进行消毒,导致前次实验残留的微生物滋生。
◦ 长期未对高效空气过滤器(HEPA)的进风口、出风口等隐蔽部位进行清洁,积累的灰尘和微生物可能随气流扩散。
2. 消毒方法不当
◦ 使用的消毒剂种类不合适(如对某些病原体无效)或浓度不足,无法干净杀灭微生物。
◦ 消毒时仅擦拭表面,未对缝隙、角落等部位进行充分处理,导致污染物残留。
◦ 消毒剂作用时间不足,未达到规定的消毒时长就开始实验,影响消毒效果。
三、设备故障或性能下降
生物安全柜的核心功能依赖于气流控制和过滤系统,若设备出现故障,可能导致污染:
1. 气流紊乱或泄漏
◦ 由于风机故障、风道堵塞或密封条老化,导致柜内气流速度异常(过高或过低),破坏了防止污染物外溢的屏障,外界污染物可能进入柜内。
◦ 柜体密封性下降(如玻璃门与柜体的缝隙过大),导致未经过滤的空气进入柜内,引入污染物。
2. HEPA 过滤器失效
◦ HEPA 过滤器达到使用寿命后未及时更换,过滤效率下降,无法有效截留空气中的微生物和颗粒物,导致污染物通过过滤器进入柜内。
◦ 过滤器安装不当(如密封不严),出现泄漏,使未过滤的空气直接进入柜内。
3. 监测系统失灵
◦ 柜内的气流速度监测、压力监测等系统故障,无法及时发现气流异常,操作人员在不知情的情况下继续实验,增加了污染风险。
四、环境因素影响
生物安全柜所处的实验室环境也可能间接导致其污染:
1. 实验室空气质量差
◦ 实验室通风不良、尘埃过多或存在其他污染源(如邻近区域进行产生气溶胶的操作),当生物安全柜的进风口吸入这些污染空气时,可能超过 HEPA 过滤器的过滤负荷,导致部分污染物进入柜内。
2. 外界污染源靠近
◦ 生物安全柜放置在靠近门窗、走廊或人员频繁走动的区域,外界的气流扰动或人员活动产生的扬尘可能通过柜体缝隙进入柜内。
◦ 实验室内其他实验操作(如开放式培养、离心管破裂等)产生的气溶胶扩散到安全柜周围,被吸入柜内造成污染。
五、实验材料本身的污染
实验材料若本身携带大量污染物或存在交叉污染,也可能导致生物安全柜被污染:
1. 样本或试剂污染
◦ 实验使用的生物样本(如细菌、病毒培养物)本身含有高浓度的微生物,操作过程中若发生泄漏(如离心管破裂、培养皿打翻),可能大量污染柜内表面。
◦ 试剂或培养基在储存或运输过程中被污染,带入安全柜后导致柜内污染。
2. 交叉污染
◦ 同时处理多种不同的生物样本时,未采取有效的隔离措施(如使用物理屏障分隔),导致样本间的交叉污染,进而污染安全柜。







