生物無菌實驗室的獨立通風籠具和壓力蒸汽滅菌器

一、生物無菌實驗室的獨立通風籠具（IVC)

1 .概述

獨立通風籠具（Individually VEntilatEd CagEs， IVC）屬于動物隔離設備的一種，主要用于小型嚙齒類實驗動物（小鼠或兔等）的飼養(yǎng)，具有節(jié)約能源、設備維護和運行費用低，已越來越多地應用在動物實驗室中。

IVC 具有獨立的飼養(yǎng)籠具及送、排風系統(tǒng)，能為飼養(yǎng)動物提供相對獨立的生存環(huán)境，IVC 系統(tǒng)主要由動物飼養(yǎng)籠盒，籠架、IVC 控制系統(tǒng)、溫濕度、風量及靜壓差等監(jiān)控系統(tǒng)、送風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)等組成。

2.設計中應注意的問題

對于IVC 而言，生物安全無菌實驗室建設階段需要考慮的主要問題有： IVC 類型選擇、排風連接方式、設備安裝位置等。

生物安全無菌實驗室主要使用負壓 IVC 隔離籠具，籠盒氣密性應符合《實驗室設備生物安全性能評價技術規(guī)范》RB/T 199—2015 的要求，但在實際工程項目中，有的實驗室在采購 IVC 時并未對設備供貨商提出籠盒氣密性要求，致使IVC不能通過檢測驗收和認證認可。 IVC 排風連接方式，一般為外接排風風管方式，其安裝位置應位于排風口側，即核心工作間的污染區(qū)。與動物隔離設備排風管連接相似，應關注獨立通風籠具排風之后（軟連接）管道的氣密性問題。

二、生物無菌實驗室的壓力蒸汽滅菌器

1. 概述

壓力蒸汽滅菌器是高級別生物安全無菌實驗室必備的設備之一，也是重要的生物安全裝備之一，其作用是對實驗室中微生物操作過程中產(chǎn)生的生物廢物進行滅菌處理。生物安全無菌實驗室中常用的壓力蒸汽滅菌器通常分為立式壓力滅菌器和雙扉壓力蒸汽滅菌器。立式壓力滅菌器通常在實驗室核心工作間配置,容量較小。雙扉壓力蒸汽滅菌器通常設置于實驗室防護區(qū)和非防護區(qū)之間,用于對實驗室所有污染物進行滅菌處理,對環(huán)境進行保護。

《實驗室生物安全通用要求》GB19489—2008 規(guī)定高等級生物安全無菌實驗室應在防護區(qū)內設置生物安全型高壓蒸汽滅菌器，實驗室產(chǎn)生的固體廢棄物或少量液體廢棄物可經(jīng)實驗室專用高壓滅菌器滅活后排出。生物安全型壓力蒸汽滅菌器在設計制造和使用方面有特殊要求。

生物安全型壓力蒸汽滅菌器與一般壓力蒸汽滅菌器的主要區(qū)別在于以下兩個方面；

a.滅菌室腔體內氣體必須經(jīng)過高效過濾處理后排放

生物安全型壓力蒸汽滅菌器的滅菌室腔體底部的排放口用于蒸汽和冷凝水排放，蒸汽通過腔體底部的排放口進入，同時對冷凝水進行消毒滅菌，所有的冷凝水一直留存在腔體內和裝載的物品一起被滅菌。冷凝水發(fā)生在滅菌過程第三步——滅菌階段。該階段蒸汽持續(xù)進入滅菌室腔體，腔內壓力和溫度同時上升，并根據(jù)預設的程序在121℃處保持30mim。在此過程中，腔中蒸汽不斷放熱并液化成水，高溫高壓的蒸汽通過滅菌室蒸汽閥補充進去維持腔內溫度和壓力，腔體內所有菌體將被消滅。中凈環(huán)球凈化可提供無菌室、潔凈車間、凈化車間、生物實驗室的咨詢、規(guī)劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

b.冷凝水必須經(jīng)過高溫高壓消毒滅菌后排放

高等級生物安全實驗室防護區(qū)一側的門在開門時可能會有含微生物的空氣進入高壓滅菌器腔體，因此在抽真空時腔體內氣體必須經(jīng)過高效過濾后方可排出，高效過濾器在每個滅菌循環(huán)都被滅菌。腔體抽真空發(fā)生在滅菌過程第一步——負脈沖階段。該階段真空泵通過滅菌室腔體底部的冷凝水排放口把腔體抽至近真空（0.15bar），腔體內氣體經(jīng)冷凝器冷卻后經(jīng)高效過濾器過濾后排出，接著滅菌室蒸汽閥打開，當腔體內蒸汽壓力達到0.8bar 左右時，真空泵再次啟動將其抽至近真空。如此反復抽放三次可基本抽空滅菌室內原有空氣，降低其不冷凝氣體含量，提高滅菌效果。

2. 工作原理

目前高壓滅菌器廣泛采用的處理方法是高溫高壓滅菌法。高溫滅菌消毒的原理是高溫對微生物具有明顯的作用，用高溫處理微生物時可對菌體蛋白質、核酸、酶系統(tǒng)等產(chǎn)生直接破壞作用，可使蛋白質中的氫鍵破壞，從而使蛋白質變性和凝固，使酶失去活性。高溫滅菌具有效果可靠、性能穩(wěn)定、對自然環(huán)境無污染的優(yōu)點。

生物安全型脈動真空滅菌器主要由滅菌室腔體、夾套、蒸汽發(fā)生器、真空泵、軟化水泵、腔門及密封圈、管路系統(tǒng)、空氣過濾器、電氣及控制系統(tǒng)等組成。壓力蒸汽滅菌器可根據(jù)生物安全無菌實驗室需求，設置多個滅菌程序，分別為固體滅菌、敞開液體滅菌、封口液體滅菌、密封測試、過濾器消毒、橡膠塞滅菌、常規(guī) 121℃滅菌、BD 測試程序。

3. 設計與建設中應注意的問題

對于壓力蒸汽滅菌器而言，生物安全無菌實驗室設計與建設階段需要考慮的主要問題有：壓力蒸汽滅菌器類型選擇、設備安裝位置等。

a.選型問題

高等級生物安全無菌實驗室內使用的壓力蒸汽滅菌器必須選擇生物安全型滅菌器，而非一般壓力蒸汽滅菌器，這一點需特別注意。

b.設備安裝位置問題

《實驗室生物安全通用要求》 GB 19489—2008 對壓力蒸汽滅菌器安裝位置的條文要求匯總如下表所示。

GB 19489—2008有關壓力蒸汽滅菌器要求

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