一、生物危害来源识别与风险评估

1. 样本本身的风险

微孔板常用于处理以下生物材料：

• 血液及血清：可能含有乙肝病毒（HBV）、丙肝病毒（HCV）、人类免疫缺陷病毒（HIV）；

• 细胞培养液：存在转基因细胞系、病原微生物污染的可能；

• 唾液、鼻拭子、尿液、粪便等：可携带呼吸道病原体（如SARS-CoV-2、流感病毒）；

• 实验菌株：如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、结核杆菌等。

2. 离心过程中易引发的风险事件

• 样本外泄：由于微孔板盖未封严或负载不均，样品可能在高速旋转中泄漏；

• 气溶胶形成：在离心前后开启盖板、转子剧烈振动时，样品可形成气溶胶，漂浮于空气中被吸入；

• 污染转子与舱体：残留液体在离心腔中飞溅，污染设备内部，增加交叉感染风险；

• 样品破裂或板体碎裂：劣质耗材或过速操作引发结构损坏，释放生物危险物质。

3. 风险等级划分

依据生物安全等级（BSL），微孔板离心机常用于处理BSL-1至BSL-3级样本，对应不同防控措施：

• BSL-1：无害常规菌种，基本防护；

• BSL-2：可引发人类轻微疾病的病原体，需封板操作；

• BSL-3：可通过气溶胶传播、导致严重疾病者，必须采用密闭隔离操作和负压实验室。

二、操作前的准备与防护措施

1. 仪器检查

• 检查离心机外壳、面板是否完好；

• 转子无裂痕、腐蚀或松动现象；

• 设备处于通风干燥区域，周边无杂物堆积；

• 密封盖、橡胶圈完好，确保运行中密闭性强。

2. 个人防护装备（PPE）

• 穿戴实验服、一次性手套、护目镜；

• 处理高风险样本时，佩戴N95口罩或全面罩呼吸器；

• 操作完成后更换手套、按规范脱除PPE并清洗双手。

3. 微孔板样品准备

• 严格按照样本处理规程使用移液枪，避免溢液；

• 盖紧孔盖或使用防气溶胶封膜，避免离心时液体飞溅；

• 对液体量多或挥发性强的样品，推荐使用专用离心板（防渗漏设计）。

4. 平衡对称装载

• 始终保证离心负载对称，避免高转速下因不平衡产生泄漏；

• 可使用带有吸水垫的配重板加强防护；

• 样品板、空白板均应称重校准，误差控制在±0.1 g以内。

三、使用过程中的防护与监控要点

1. 操作程序规范化

• 启动前核实舱门关闭是否牢固；

• 设置程序参数（转速、时间、温度）符合样本规范；

• 启动后远离设备，避免在运行过程中靠近观察窗。

2. 使用密闭转子或气密盒

• 高风险样本应使用密闭式转子容器（biosafety rotor），防止样品在离心过程中泄露；

• 离心完成后，应静置5分钟再开启，以待气溶胶沉降；

• 可使用带有透明防护罩的离心腔体，防止异常爆裂。

3. 离心后操作流程

• 开启盖板前，戴好防护眼镜并检查内部是否有液体飞溅迹象；

• 用无尘纸或吸水纸轻轻吸除液滴，避免擦拭造成气溶胶；

• 将微孔板取出后立即移入下一个密闭处理步骤，避免暴露于空气。

4. 突发情况应对

• 若在离心中途发现异常响声或泄漏气味，应立即按下“急停”键，关闭电源；

• 等待至少10分钟后，戴好高级PPE再小心打开盖板检查；

• 如确认污染，立即启动生物事故处置程序，并隔离该区域。

四、使用后的消毒与干燥流程

1. 清洁剂选择

• 对于普通样本可使用中性洗涤剂清洗转子和舱体；

• 含血样或细菌样本使用0.5%过氧乙酸、500 mg/L含氯消毒液或75%乙醇擦拭；

• 避免使用强酸性清洁剂以防腐蚀金属部件。

2. 消毒方法与流程

• 用湿布蘸消毒液擦拭转子、固定架、密封盖；

• 使用紫外线消毒灯照射舱内10–15分钟（用于BSL-2及以上实验室）；

• 清洗后开启盖板通风干燥，或使用干热风机低温（<70℃）吹干。

3. 感染性废物处理

• 所有一次性物品（如密封膜、吸水纸、PPE）置于黄色医废袋密封；

• 样品板、漏液试剂等应作为生物危害废物焚烧或高压灭菌后处置；

• 留存处理记录及处置日志，符合法规要求。

五、制度建设与标准管理

1. 建立生物安全操作SOP

• 编写涵盖操作前、中、后的完整操作规程；

• 包含样本分类、封板规则、负载限制、事故应急处理等内容；

• 定期修订并根据新风险进行补充。

2. 区域管理与设备分级

• 高风险样本（如传染病、肿瘤标本）使用专属离心机；

• 不同实验类型、样本类型间离心设备不混用；

• 实验台面区域设立污染区/清洁区物理隔断。

3. 建立运行记录与追溯机制

• 每次离心操作应记录操作人、样本类型、转速/时间/温度、清洁状态；

• 离心机需定期维护与校准，每半年进行性能测试；

• 出现污染或仪器异常应留存照片、事故记录及改进方案。

六、人员培训与应急演练

1. 新员工岗前培训

• 包含生物安全基础知识、离心机使用演示、清洁消毒流程；

• 通过操作考核后方可上机操作；

• 了解样本风险等级、标识颜色（如红色为高危、蓝色为非致病等）。

2. 定期培训复训

• 每季度组织一次专项安全培训，包括事故案例分析、标准流程强化；

• 引入虚拟仿真平台或模型演练，提高突发事件应对能力。

3. 应急演练制度

• 模拟样品泄漏、气溶胶扩散、舱盖未闭等情境，组织应急演练；

• 设置角色分工，如操作员、记录员、清洁员、应急小组协调员；

• 训练人员在最短时间内完成隔离、消毒、通知及上报流程。

七、典型案例解析与教训总结

案例一：某高校实验室因离心盖未封紧造成样品飞溅

• 过程：实验员装载一板肝炎样本离心时未充分按压封板，转速设为5000 rpm，启动后3分钟内样品从边孔飞溅出形成气溶胶；

• 后果：2名旁观者出现喉咙不适，实验区域封闭处理48小时；

• 教训：强化封板检查、增设预警标识、使用自动压力板系统代替手工操作。

案例二：微孔板破裂导致离心腔污染严重

• 问题：使用市售廉价微孔板处理浓盐样本时板底在高速状态下炸裂；

• 处理：拆解离心腔并用高浓度消毒剂浸泡，延误实验2日；

• 改进：实验室后续采购统一规格加厚板材，杜绝非认证耗材入库使用。

八、未来趋势与技术辅助

1. 智能离心控制系统

• 未来微孔板离心机将加入样本类型识别功能，根据风险自动推荐参数与防护等级；

• 引入传感器监测内腔气溶胶浓度，实现自动警报与中止操作。

2. 无接触操作平台

• 配合自动化机械臂，实现样本转移、封板、离心、转运全流程无人工干预，降低暴露风险。

3. 生物安全集成工作站

• 集成离心、加样、洗脱、转运等多模块的生物安全柜，形成封闭式样本处理体系；

• 实现从样本输入到分析前处理全程密闭化，最大限度隔绝生物危害。

九、结语

微孔板离心机作为高通量实验操作的核心环节，在涉及生物样本处理时必须纳入严格的安全控制体系中。生物危害并非仅由样本本身引发，更往往因细节疏忽与流程失误而爆发。只有通过严谨的风险评估、操作规范、设备维护、应急响应和人员培训五位一体建设，才能真正实现微孔板离心操作“高效、安全、可控、无害化”。未来随着智能化、自动化及标准化水平提升，微孔板离心机将更安全地服务于分子生物学、体外诊断及生物制药的关键流程，保障科研与产业在生物安全环境下稳步发展。