氣溶膠——精選推薦

氣溶膠的產(chǎn)生及其在細胞培養(yǎng)中的注意事項

1．氣溶膠定義及其產(chǎn)生

氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系。它們能作為水滴和冰晶的凝結(jié)核（見大

氣凝結(jié)核、大氣冰核）、太陽輻射的吸 收體和散射體，并參與各種化學循環(huán)，是大氣的重要

組成部分。霧、煙、霾、輕霧(靄)、微塵和煙霧等,都是天然的或人為的原因造成的大氣氣溶

膠。

一般說來,半徑小于1微米的粒子，大都是由氣體到微粒的成核、凝結(jié)、凝聚等

過程所生成；而較大的粒子，則是由固體和液體的破裂等機械過程所形成。它們在結(jié)

構(gòu)上可以是均相的，也可以是多相的。已生成的氣溶膠在大氣中仍然有可能再參加大

氣的化學反應(yīng)或物理過程。 液體氣溶膠微粒一般呈球形，固體微粒則形狀不規(guī)則，

其半徑一般為 10-3～102微米。粒徑在10-1～101微米的氣溶膠在大氣光學、大氣輻

射、大氣化學、大氣污染和云物理學等方面具有重要作用。小粒徑氣溶膠的濃度受凝

聚作用所限制，而大粒子的濃度則受沉降作用所限制。微粒在大氣中沉降的過程中，

受的阻力和重力的作用達到平衡時， 各種粒子的沉降速度不同。

2．生物安全柜

生物安全柜（Biological safety cabinets，BSCs）是利用空氣凈化技術(shù)，實現(xiàn)第一道物

理隔離的技術(shù)產(chǎn)品，是為操作原代培養(yǎng)物、菌毒株以及診斷性標本等具有感染性的實驗材料

時，用來保護操作者本人、實驗室環(huán)境以及實驗材料，使其避免暴露于上述操作過程中可能

產(chǎn)生的感染性氣溶膠和濺出物而設(shè)計的。當操作液體或半流體，例如搖動、傾注、攪拌，或

將液體滴加到固體表面上或另一種液體中時，均有可能產(chǎn)生氣溶膠。在對瓊脂板劃線接種、

用吸管接種細胞培養(yǎng)瓶、采用多道加樣器將感染性試劑的混懸液轉(zhuǎn)移到微量培養(yǎng)板中、對感

染性物質(zhì)進行勻漿及渦旋振蕩、對感染性液體進行離心以及進行動物操作時，這些實驗室操

作都可能產(chǎn)生感染性氣溶膠。由于肉眼無法看到直徑小于5μm 的氣溶膠以及直徑為5～

100μm 的微小液滴，因此實驗室工作人員通常意識不到有這樣大小的顆粒在生成，并可能

吸入或交叉污染工作臺面的其他材料。已有的實踐表明，正確使用生物安全柜可以有效減少

由于氣溶膠暴露所造成的實驗室感染以及培養(yǎng)物交叉污染。生物安全柜同時也是保護環(huán)境一

種有效裝置。

生物安全柜的基本設(shè)計已經(jīng)歷了多次改進。主要的變化是在排風系統(tǒng)增加了HEPA過濾

器。對于直徑0.3μm 的顆粒，HEPA 過濾器可以截留99.97%，而對于更大或更小的顆粒

則可以截留99.99%。HEPA 過濾器的這種特性使得它能夠有效地截留所有已知傳染因子，

并確保從安全柜中排出的是完全不含微生物的空氣。生物安全柜設(shè)計中的第二個改進是將經(jīng)

HEPA 過濾的空氣輸送到工作臺面上，從而保護工作臺面上的物品不受污染。這一特點通常

被稱為實驗對象保護（product protection）。

2.1 位置

空氣通過前面開口進入生物安全柜的速度大約為0.45 m/s。這樣速度的定向氣流是極易

受到干擾的，包括人員走近生物安全柜所形成的氣流、打開窗戶、送風系統(tǒng)調(diào)整以及開關(guān)門

等都可能造成影響。因此，最為理想的是，生物安全柜應(yīng)位于遠離人員活動、物品流動以及

可能會擾亂氣流的地方。在安全柜的后方以及每一個側(cè)面要盡可能留有30 cm 的空間，以利

于對安全柜的維護。在安全柜的上面應(yīng)留有30～35 cm 的空間，以便準確測量空氣通過排風

過濾器的速度，并便于排風過濾器的更換。

2.2 操作者

生物安全柜如果使用不當，其防護作用就可能大大受到影響。操作者在移動雙臂進出安

全柜時，需要小心維持前面開口處氣流的完整性，雙臂應(yīng)該垂直地緩慢進出前面的開口。手

和雙臂伸入到生物安全柜中等待大約一分鐘，以使安全柜調(diào)整完畢并且讓里面的空氣“掃過”

手和雙臂的表面以后，才可以開始對物品進行處理。要在開始實驗之前將所有必需的物品置

于安全柜內(nèi)，以盡可能減少雙臂進出前面開口的次數(shù)。

2.3物品放置

生物安全柜前面的進氣格柵不能被紙、儀器設(shè)備或其他物品阻擋。放入安全柜內(nèi)的物品

應(yīng)采用70%酒精來清除表面污染。可以在消毒劑浸濕的毛巾上進行實驗，以吸收可能濺出的

液滴。所有物品應(yīng)盡可能地放在工作臺后部靠近工作臺后緣的位置，并使其在操作中不會阻

擋后部格柵。可產(chǎn)生氣溶膠的設(shè)備（例如混勻器、離心機等）應(yīng)靠近安全柜的后部放置。像

有生物危害性的廢棄物袋、盛放廢棄吸管的盤子以及吸濾瓶等體積較大的物品，應(yīng)該放在安

全柜內(nèi)的某一側(cè)。在工作臺面上的實驗操作應(yīng)該按照從清潔區(qū)到污染區(qū)的方向進行。耐高壓

滅菌的生物危害性廢棄物袋以及吸管盛放盤不應(yīng)放在安全柜的外面，否則在使用這些物品時

雙臂就必須頻繁進出安全柜，這樣會干擾安全柜空氣屏障的完整性，從而影響對人員和物品

的防護。

2.4 操作和維護

大多數(shù)生物安全柜的設(shè)計允許整天24 h 工作。研究人員還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)工作有助于控制

實驗室中灰塵和顆粒的水平。向房間中排風或通過套管接口與專門的排風管相連接的級A1

型及級A2 型生物安全柜，在不使用時是可以關(guān)閉的。其他如級B1 型和級B2 型生物安全

柜，是通過硬管安裝的，就必須始終保持空氣流動以維持房間空氣的平衡。在開始工作以前

以及完成工作以后，應(yīng)至少讓安全柜工作5min 來完成“凈化”的過程，亦即應(yīng)留出將污染

的空氣排出安全柜的時間。

2.5 溢出

實驗室中要張貼如何處理溢出物的實驗室操作規(guī)則，每一位使用實驗室的成員都要閱讀

并理解這些規(guī)程。一旦在生物安全柜中發(fā)生有生物學危害的物品溢出時，應(yīng)在安全柜處于工

作狀態(tài)下立即進行清理。要使用有效的消毒劑，并在處理過程中盡可能減少氣溶膠的生成。

所有接觸溢出物品的材料都要進行消毒和／或高壓滅菌。

2.6 清潔和消毒

由于剩余的培養(yǎng)基可能會使微生物生長繁殖，因此在實驗結(jié)束時，包括儀器設(shè)備在內(nèi)的

生物安全柜里的所有物品都應(yīng)清除表面污染，并移出安全柜。在每次使用前后，要清除生物

安全柜內(nèi)表面的污染。工作臺面和內(nèi)壁要用消毒劑進行擦拭，所用的消毒劑要能夠殺死安全

柜里可能發(fā)現(xiàn)的任何微生物。在每天實驗結(jié)束時，應(yīng)擦拭生物安全柜的工作臺面、四周以及

玻璃的內(nèi)外側(cè)等部位來清除表面的污染。在對目標生物體有效時，可以采用漂白劑溶液或

70%酒精來消毒。在使用如漂白劑等腐蝕性消毒劑后，還必須用無菌水再次進行擦拭。推薦

將安全柜一直維持運行狀態(tài)。如果要關(guān)閉的話，則應(yīng)在關(guān)機前運行5min 以凈化內(nèi)部的氣體。

3．細胞培養(yǎng)操作中氣溶膠產(chǎn)生的注意事項

3.1 移液器

移液輔助器的設(shè)計和使用不應(yīng)該產(chǎn)生其他的感染性危害，同時還要易于滅菌和清潔。在

操作微生物和細胞培養(yǎng)物時，應(yīng)使用塞緊（防氣溶膠）的吸頭。由于末端破碎或有裂口的吸

管會影響與移液輔助器底座的密封并因此產(chǎn)生危害，故不應(yīng)使用這樣的吸管。

當液體從吸管掉落到工作臺面上，或交替地吸或吹培養(yǎng)物，以及從吸管中將最后一滴液

體吹出來的時候，也都能夠產(chǎn)生氣溶膠，所以在操作時應(yīng)避免將液體滴在工作臺面上。當塞

子塞得很緊時，吸取的時候可能要更用力，反而會導致氣溶膠甚至液體被吸濺出，需盡量避

免此類情況的產(chǎn)生。

3.2 不能向含有感染性物質(zhì)的溶液中吹入氣體。處理細胞、脂肪組織時必須使用密封的安全

離心杯，并在生物安全柜內(nèi)裝樣、取樣，用密封條密封，則這類材料才可在開放實驗室離心、

搖床。

3.3 盡量使用一次性巴斯德塑料移液管、螺口蓋離心管等，盡量避免使用玻璃制品。容器應(yīng)

當堅固，正確地用蓋子或塞子蓋好后應(yīng)無泄漏。在容器外部不能有殘留物。容器上應(yīng)當正確

地粘貼標簽以便于識別。

3.4 為了避免意外泄漏或溢出，應(yīng)將其固定在架子上使裝有溶液的容器保持直立。混合液體

時，不能將液體從移液管內(nèi)用力吹出。刻度對應(yīng)（ Mark-to-mark）移液管不需要排出最后

一滴液體，因此最好使用這種移液管。吹吸液體時，應(yīng)盡量避免氣泡的產(chǎn)生。

3.5 盛放廢棄移液管的容器不能放在外面，應(yīng)當放在生物安全柜內(nèi)。

3.6 生物安全柜在使用中不能打開玻璃觀察擋板。安全柜內(nèi)應(yīng)盡量少放置器材或標本，不能

影響后部壓力排風系統(tǒng)的氣流循環(huán)。所有工作必須在工作臺面的中后部進行，并能夠通過玻

璃觀察擋板看到。盡量減少操作者身后的人員活動。操作者不應(yīng)反復(fù)移出和伸進手臂以免干

擾氣流。工作完成后以及每天下班前，應(yīng)使用適當?shù)南緞ι锇踩竦谋砻孢M行擦拭。

在安全柜內(nèi)的工作開始前和結(jié)束后，安全柜的風機應(yīng)至少運行5min。

3.7 所有的技術(shù)操作要按盡量減少氣溶膠和微小液滴形成的方式來進行。正確使用生物安全

柜可以有效減少由于氣溶膠暴露所造成的實驗室感染以及培養(yǎng)物交叉污染。