摘要:介紹了國內(nèi)兩份針對生物安全柜的專有標(biāo)準(zhǔn)JG170-2005和YY0569-2011，對兩者進(jìn)行了比較，從三個方面：結(jié)構(gòu)要求，性能要求和測試方法，詳細(xì)列舉了兩者的區(qū)別，并對其逐一進(jìn)行客觀分析解釋，說明各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

Abstract: Introduced and compared the biological safety cabinet standards: JG170-2005 and YY0569-2011. List the difference between them, about three aspects: construction, performance and test methods. Analysis and explain them one by one, show their advantages and disadvantages.

關(guān)鍵詞: 生物安全柜，JG170-2005，YY0569-2011，標(biāo)準(zhǔn)

Keywords: biological safety cabinet, JG170-2005, YY0569-2011, standard

 本文作者：力康Heal Force  馮金棟，吳峻

 信息整理發(fā)布：力康Heal Force  李勇

引言

在微生物相關(guān)實(shí)驗(yàn)室中，生物安全柜是人員防護(hù)設(shè)施中基本也是為重要的道防線。其功能主要在提供一個潔凈操作環(huán)境，除可避免試驗(yàn)物受外界污染影響實(shí)驗(yàn)成果外，更重要的是在于防止生物性樣本等物質(zhì)外逸出造成人員健康上的危害，因此，在進(jìn)行生物性相關(guān)試驗(yàn)上生物安全柜可說是不可或缺的基礎(chǔ)工具。

生物安全柜可分為I級、II級和III級三種類型。I級生物安全柜可保護(hù)工作人員和環(huán)境而不保護(hù)樣品。其氣流原理和實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥基本相同，不同之處在于排氣口安裝有HEPA 過濾器，將外排氣流過濾進(jìn)而防止微生物氣溶膠擴(kuò)散造成污染。由于不能保護(hù)柜內(nèi)產(chǎn)品，目前已較少使用。

II級生物安全柜是目前應(yīng)用為廣泛的柜型，市場上絕大部分生物安全柜都屬于II級安全柜。依照入口氣流風(fēng)速、排氣方式和循環(huán)方式，II級安全柜又可分為4 個級別：A1 型，A2 型，B1 型和B2 型。

III級生物安全柜是為生物安全防護(hù)等級為4級實(shí)驗(yàn)室而設(shè)計(jì)的，柜體完全氣密，工作人員通過連接在柜體的手套進(jìn)行操作，俗稱手套箱(Glove box)，試驗(yàn)品通過雙門的傳遞箱進(jìn)出安全柜以確保不受污染，適用于高風(fēng)險的生物試驗(yàn)，如進(jìn)行SARS、埃博拉病毒相關(guān)實(shí)驗(yàn)等。

目前，對于生物安全柜，上可遵循的標(biāo)準(zhǔn)主要有：美國標(biāo)準(zhǔn)NSF 49、歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 12469、澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)AS 2252、日本標(biāo)準(zhǔn)JIS K 3800，其中尤以美國NSF49和歐盟EN12469標(biāo)準(zhǔn)為權(quán)威，認(rèn)知度高。隨著國內(nèi)對于生物制藥行業(yè)逐步重視，對生物危害控制需要日益迫切，在2005年到2006年相繼發(fā)布實(shí)施了兩個專門針對生物安全柜的重要標(biāo)準(zhǔn)：來自建設(shè)部的JG170-2005和來自國家食品藥品監(jiān)督局的YY0569-2011。

業(yè)內(nèi)人士對于NSF49和EN12469都非常熟悉，也知道國內(nèi)的兩個標(biāo)準(zhǔn)非常接近，但對于國內(nèi)兩個標(biāo)準(zhǔn)的具體差異卻知之甚少，本文將兩份國內(nèi)生物安全柜的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分別做了介紹，對兩者進(jìn)行了詳細(xì)比較，并對其區(qū)別進(jìn)行了逐一分析解釋，結(jié)合檢測維護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用做了比較，說明各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

兩個標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別分析

中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG170-2005 《生物安全柜》是由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所提出，中國建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起草的，2005年3月25日發(fā)布，2005年06月01日正式實(shí)施，是我國部生物安全柜的專有標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施結(jié)束了長期以來我國在生物安全柜方面缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的局面。該標(biāo)準(zhǔn)主要參考國外的NSF49和EN12469標(biāo)準(zhǔn)制定的，也結(jié)合了一些相關(guān)生產(chǎn)廠家是設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)終完成的。在當(dāng)時，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施確實(shí)填補(bǔ)了國內(nèi)沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空白，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)生物安全柜領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的從無到有的進(jìn)步，也使得國內(nèi)生物安全柜檢測變得有法可依。

中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YY0569-2011 《II級生物安全柜》是由國家食品藥品監(jiān)督管理局提出，北京市醫(yī)療器械檢驗(yàn)所牽頭起草的，2011年12月31日發(fā)布，2013年06月01日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)是在YY0569-2005的基礎(chǔ)上修改更新的，用以代替YY0569-2005標(biāo)準(zhǔn)。YY0569標(biāo)準(zhǔn)同樣也是參考國外的NSF49和EN12469標(biāo)準(zhǔn)制定的，初的2005版是2005年7月18日發(fā)布，2006年06月01日正式實(shí)施的，是繼JG170之后的又一部生物安全柜的專有標(biāo)準(zhǔn)，它從發(fā)布到實(shí)施經(jīng)歷更長時間的驗(yàn)證修改，應(yīng)該說更為完善更為周詳。同時，經(jīng)過幾年的驗(yàn)證實(shí)踐，與時俱進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)在2011年又做了進(jìn)一步的修訂更新，使得標(biāo)準(zhǔn)制定的更科學(xué)，更嚴(yán)謹(jǐn)，也更權(quán)威。也逐步成為目前國內(nèi)權(quán)威，廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，甚至比國外的標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，與NSF49和EN12469一起成為世界重要權(quán)威的三大生物安全柜標(biāo)準(zhǔn)。

JG170和YY0569標(biāo)準(zhǔn)都參照了美國NSF49和EN12469標(biāo)準(zhǔn)，所以在很多內(nèi)容上，兩者都大同小異，也導(dǎo)致眾多業(yè)內(nèi)人士并沒有特別關(guān)注兩者的差異，甚至很多檢測機(jī)構(gòu)，用戶都不了解兩者到底有何不同，以及為什么不同，孰優(yōu)孰劣，只是簡單的以先入為主的態(tài)度對待兩個標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，兩個標(biāo)準(zhǔn)雖然很多都是相同的，但是在一些細(xì)節(jié)上，甚至一些重要指標(biāo)上也是存在差異的，筆者對于JG170-2005標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱JG標(biāo)準(zhǔn)）和YY0569-2011標(biāo)準(zhǔn)（YY標(biāo)準(zhǔn)）的差異做了一些簡單匯總，并客觀的從原理以及實(shí)際應(yīng)用的角度進(jìn)行了分析，可以顯見其差異和優(yōu)劣。

結(jié)構(gòu)要求方面

安全柜都要求保證強(qiáng)度，JG標(biāo)準(zhǔn)建議板材厚度不宜小于1.2mm，YY標(biāo)準(zhǔn)則未規(guī)定具體數(shù)值，從可操作角度上說JG標(biāo)準(zhǔn)更明確，但YY標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)更一致，強(qiáng)度不完全是靠厚度保證，需要結(jié)合后續(xù)一些穩(wěn)定性測試來整體保證；

對于安全柜的風(fēng)道結(jié)構(gòu)，JG標(biāo)準(zhǔn)沒有要求，而YY標(biāo)準(zhǔn)則做了規(guī)定，要求所有污染部位要處于負(fù)壓狀態(tài)或被負(fù)壓包圍，這樣污染不會外泄，安全性更高。同時要求風(fēng)機(jī)維護(hù)應(yīng)從前部進(jìn)行，日常維護(hù)需要更換的電路組件也不得安裝在污染區(qū)域。安全柜日常的使用和維護(hù)非常重要，這樣的要求也使得污染風(fēng)險降到更低，且方便了維護(hù)，更適應(yīng)用戶實(shí)際安裝環(huán)境。另外YY標(biāo)準(zhǔn)還要求預(yù)留過濾器測試采樣口，方便對過濾器進(jìn)行檢測，隨時驗(yàn)證過濾器的有效性。

安全柜的前窗開口高度，JG標(biāo)準(zhǔn)確定為200mm，而YY標(biāo)準(zhǔn)要求是160-250mm，與EN12469標(biāo)準(zhǔn)一致，而NSF49更是沒有規(guī)定具體范圍。門開高度大小對安全性有一定影響，同時又對操作使用便利性有影響，所以在能保證安全的情況下，門開高度可以根據(jù)廠商設(shè)計(jì)靈活變化。

生物安全柜的安全性重要的就是靠風(fēng)速來保證，在風(fēng)速顯示報(bào)警方面，YY標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定更詳細(xì)具體，除了規(guī)定必須有風(fēng)速顯示外，而且要求波動超過±20％要報(bào)警，而JG標(biāo)準(zhǔn)對此并沒有規(guī)定，給安全帶來一定隱患。

其它方面，JG標(biāo)準(zhǔn)有個特別的要求，即安全柜如有開關(guān)遙控器，則應(yīng)在5m范圍內(nèi)有效控制。YY標(biāo)準(zhǔn)2011版增加了如安裝有紫外燈，則需要保證安全，并且其輻射強(qiáng)度要不低于400mW/m2。實(shí)際使用中，往往安全柜使用在高生物危害風(fēng)險的環(huán)境中，使用遙控器反而增加了危險的風(fēng)險，鑒于此絕大多數(shù)廠商和用戶也并不生產(chǎn)選用帶遙控器的產(chǎn)品，而紫外燈卻使用較普遍，日常消毒都需要用到，故使用人員對于其消毒效果更為關(guān)心，使得YY標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定更加合理。

性能要求方面：

由于兩個標(biāo)準(zhǔn)都參考了美國和歐洲標(biāo)準(zhǔn)，他們在性能要求方面差異較小。主要包括：

垂直下降風(fēng)速范圍，JG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是0.25-0.4m/s，YY標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是0.25-0.5m/s，實(shí)際各個廠家在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時都會選擇一個的風(fēng)速值和垂直水平比，目標(biāo)都是一樣的，保證安全，實(shí)現(xiàn)三大保護(hù)，所以實(shí)質(zhì)上區(qū)別并不大。但是JG標(biāo)準(zhǔn)對于風(fēng)速的均勻性沒有明確規(guī)定，可能造成風(fēng)速的不均勻，不能形成較為理想的層流。

噪音限值，JG標(biāo)準(zhǔn)要求≤65dB，YY標(biāo)準(zhǔn)要求≤67dB，也與NSF49標(biāo)準(zhǔn)一致，而JG標(biāo)準(zhǔn)更加苛刻一點(diǎn)。

光照要求，YY標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光照小的點(diǎn)要≥430Lux，標(biāo)準(zhǔn)也都有此規(guī)定，從一定程度上避免了工作區(qū)內(nèi)光照的不均勻性，提高了使用者的舒適度感受，而JG標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定。

YY標(biāo)準(zhǔn)同時規(guī)定了機(jī)器溫升小于8℃，也保證使用者不會不適。

另外，YY標(biāo)準(zhǔn)與NSF49標(biāo)準(zhǔn)一樣對安全柜的穩(wěn)定性做了要求，包括抗傾倒，柜體抗變形，抗前傾要求，保證了安全柜的強(qiáng)度穩(wěn)定性。

JG標(biāo)準(zhǔn)增加了潔凈度測試要求，而YY標(biāo)準(zhǔn)同國外標(biāo)準(zhǔn)一樣，并沒有此測試，對于生物安全柜的內(nèi)部潔凈度來說，主要由過濾器決定，安全性通過過濾器掃描已完全可以驗(yàn)證。

測試方法方面

兩個標(biāo)準(zhǔn)在性能要求方面雖然大同小異，但是在測試方法上確存在著一定的差異，并且這些差異是影響較大的，也造成了兩者的權(quán)威性和先進(jìn)性有所差距。

首先在柜體泄漏測試時，JG標(biāo)準(zhǔn)僅僅要求箱體加壓500Pa，然后涂抹肥皂液尋找泄漏點(diǎn)，俗稱皂泡法。此方法實(shí)際測試中的主觀差異很大，測試結(jié)果與測試人員的手法，仔細(xì)程度，經(jīng)驗(yàn)都有關(guān)系，同樣的機(jī)器可能因測試人員差別得出完全不同的結(jié)果。而YY標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定了兩種方法，除了皂泡法之外，還有一個壓力衰竭法，且規(guī)定在型式檢驗(yàn)時應(yīng)使用壓力衰竭法。壓力衰竭法避免了一些主觀因素，更加科學(xué)客觀的能反映機(jī)器的箱體密封情況，而這也是對生物安全柜來說至關(guān)重要的。

過濾器掃描測試中，JG標(biāo)準(zhǔn)使用的是粒子計(jì)數(shù)法，而YY標(biāo)準(zhǔn)則使用的是業(yè)內(nèi)更通行的DOP光度計(jì)測試法。兩種方法都可以檢測泄漏，但是DOP法是業(yè)內(nèi)經(jīng)過驗(yàn)證的更為廣泛使用的方法，并且對于過濾器的效率可以更加直觀的顯示測試�？偟膩碚f，此項(xiàng)測試沒有確切的孰優(yōu)孰劣之分，

生物安全柜重要的安全性能非三大保護(hù)莫屬，包括人員保護(hù)，產(chǎn)品保護(hù)，交叉污染保護(hù)。此三項(xiàng)保護(hù)的驗(yàn)證主要都是通過生物法測試，兩個標(biāo)準(zhǔn)對此都做了詳細(xì)的規(guī)定和描述。但YY標(biāo)準(zhǔn)對于人員保護(hù)提供了另外一種快速方便的方法，碘化鉀法，此方法是參考引用了歐洲EN12469標(biāo)準(zhǔn)中的方法。碘化鉀法具有快速高效，且方便的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了生物法的周期慢，測試麻煩，生物制備價格高的缺點(diǎn)，是目前世界上普遍受認(rèn)可的先進(jìn)方法。

生物安全柜的性能指標(biāo)中風(fēng)速是為重要的參數(shù)，在出廠檢驗(yàn)，以及安裝檢測，日常檢測當(dāng)中，風(fēng)速測試都是重中之重。其中對于垂直下降氣流的測試兩個標(biāo)準(zhǔn)的方法原理基本相同，但是對于水平流入氣流的測量，兩個標(biāo)準(zhǔn)還是有些差異。首先，JG標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種方法，方法一是在排風(fēng)口測量排風(fēng)量，然后再測出內(nèi)部垂直送風(fēng)量，然后將送風(fēng)量與排風(fēng)量做差值得出進(jìn)風(fēng)量。此方法對于II級B2型安全柜沒有問題，但是對于其它型號，特別是對市場占比的II級A2型安全柜來說，計(jì)算方法完全錯誤，完全違反了A2型安全柜的工作原理。方法二使用的是進(jìn)風(fēng)口直接測量法，采用的上下25%，75%的方法。對比YY標(biāo)準(zhǔn)，測試方法規(guī)定的更清楚，首先是風(fēng)量計(jì)法，使用風(fēng)量計(jì)直接測量進(jìn)風(fēng)口流量，此方法簡單直接，如同NSF49標(biāo)準(zhǔn)一樣將此方法作為裁定方法，其次還有風(fēng)速儀法，其中根據(jù)不同機(jī)器類型原理，又將此方法做了細(xì)分，同時提供了一個更實(shí)用的替代法，即限制前窗操作口開啟高度測量方法。根據(jù)兩個標(biāo)準(zhǔn)對于風(fēng)速測試方法的規(guī)定可以看出YY標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更加科學(xué)實(shí)用，其中特別是風(fēng)速儀法當(dāng)中的上下25%，75%的方法，實(shí)際操作中，兩排測試點(diǎn)中上面一排的風(fēng)速實(shí)際值非常小，其方向性很強(qiáng)，測試的時候很難讀取，并且人工造成的誤差也會非常大，嚴(yán)重影響到測試結(jié)果，導(dǎo)致結(jié)論根本性錯誤。這也使得限制開口高度的方法應(yīng)運(yùn)而生，并且迅速的替代掉原來的方法。

另外，在幾個性能的測試方法中，JG標(biāo)準(zhǔn)也存在一些缺失和不明確，如JG標(biāo)準(zhǔn)對于光照度和振動的測試都不測試背景值，有悖常規(guī)科學(xué)測試規(guī)律。另外對安全柜內(nèi)部風(fēng)機(jī)的性能只有要求，而并沒有提供測試方法，對于檢驗(yàn)人員沒有依據(jù)，無從參考，實(shí)際操作中存在困難，也可能發(fā)生爭議。

結(jié)束語

本文詳細(xì)介紹了國內(nèi)現(xiàn)有的兩個生物安全柜專有標(biāo)準(zhǔn)JG170-2005和YY0569-2011，對兩者進(jìn)行了比較，詳細(xì)列舉了兩者的區(qū)別，并逐一分析解釋。

JG170標(biāo)準(zhǔn)作為國內(nèi)首部針對生物安全柜的專有標(biāo)準(zhǔn)，在當(dāng)時國內(nèi)生物安全柜需求日趨旺盛，但沒有標(biāo)準(zhǔn)可循的情況下，發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，在一定程度上規(guī)范了生物安全柜的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和使用。但如文中所述，其還是存在著相當(dāng)?shù)娜觞c(diǎn)缺陷，隨著YY0569標(biāo)準(zhǔn)的出臺，使得安全柜的標(biāo)準(zhǔn)更專業(yè)合理，進(jìn)一步的完善了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得生物安全柜的行業(yè)發(fā)展更為成熟規(guī)范。但與此同時，相比于國外一個國家地區(qū)就一個統(tǒng)一的生物安全柜專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)現(xiàn)在存在這兩份標(biāo)準(zhǔn)，雖然大同小異，但是仍然在某些方面存在一些差異，這也給國內(nèi)的生產(chǎn)商，檢測機(jī)構(gòu)帶來了一定的困惑，特別是遇到矛盾分歧時的抉擇問題，相信通過本文的詳細(xì)分析解釋，能夠給業(yè)內(nèi)人士提供一定的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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2. JG170-2005: 《生物安全柜》
3. NSF/ANSI 49-2012:  Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification
4. EN12469:2000:  Biotechnology – Performance criteria for microbiological safety cabinets
5. YY0569-2005: 《生物安全柜》