口罩产品细菌过滤效率cnas检测的试验步骤详解

口罩的细菌过滤效率（BFE）是评估其防护性能的核心指标，而CNAS（中国合格评定国家认可委员会）认可的BFE检测，是口罩产品合规上市的关键依据。本文以CNAS认可的标准流程为框架，从样品准备到结果计算，逐一拆解BFE试验的操作细节——无论是样品预处理的环境要求，还是挑战菌液的浓度控制，每一步都围绕“科学性”与“严谨性”展开，帮助读者理解BFE检测的底层逻辑。

试验前的准备工作

BFE试验的准备需覆盖“样品、试剂、设备、环境”四大维度。样品方面，需选取至少5个独立样品（无菌口罩需避免污染），保持原包装直至试验前，防止结构变形。试剂核心是挑战菌——CNAS认可的金黄色葡萄球菌ATCC 6538是主流选择，此外还需营养琼脂培养基、磷酸盐缓冲液（PBS）、吐温-80（用于洗脱细菌）等。

设备准备要确认关键仪器的可用性：细菌过滤效率测试仪需具备气溶胶发生、样品夹持与收集功能；生物安全柜用于菌液制备，防止生物污染；恒温培养箱需稳定在37℃±1℃，菌落计数器用于平板计数。所有设备需提前校准——比如测试仪流量传感器误差≤2%，气溶胶发生器浓度变异系数≤10%。

环境条件需满足BSL-2实验室要求，温度20℃-25℃、相对湿度40%-60%，过高湿度会导致气溶胶凝集，过低则影响细菌活力。

样品的预处理

预处理的目的是消除样品储存的环境干扰，恢复“使用状态”。以YY 0469（医用外科口罩）为例，样品需在25℃±2℃、湿度40%±10%下放置24小时；GB 19083（医用防护口罩）则需在21℃±3℃、湿度85%±5%下放置4小时（模拟高湿度场景）。

预处理时样品需平铺，避免折叠——熔喷布折叠会破坏纤维结构，影响过滤效率。若表面有灰尘，用无菌棉签轻擦即可，不可用水或酒精清洗，否则会破坏静电层导致结果偏低。无菌口罩需在生物安全柜内预处理，防止外源微生物污染。

试验系统的校准与验证

系统准确性是结果可靠的基础。首先校准气溶胶发生器：用光度计测浓度，确保稳定在1×10^6-5×10^6 CFU/ml，变异系数≤10%——浓度波动会导致挑战菌量不稳定。

然后检查气密性：空载样品架，通入压缩空气至500Pa，保持1分钟压力下降≤10Pa，否则需调整密封垫或管道连接。最后校准光度计：用标准聚苯乙烯乳胶颗粒（PSL）校准吸光度，确保读数准确。

挑战菌液的制备

挑战菌液需遵循“复苏-培养-稀释”流程。先复苏菌种：从冻干管取金黄色葡萄球菌，接种至营养琼脂斜面，37℃培养18-24小时。接着振荡培养：挑取斜面菌落至营养肉汤，37℃振荡12-16小时，得到均匀菌液。

最后稀释调整：用含0.05%吐温-80的PBS稀释至1×10^7-5×10^7 CFU/ml——吐温-80能降低表面张力，防止细菌黏附管道。菌液需在2小时内使用，4℃冷藏最长不超过4小时，避免活力下降。

样品的安装与细菌气溶胶暴露

样品安装需确保密封：平面口罩用夹具夹紧四周，杯型口罩调整夹具弧度，使边缘与样品架完全密封——用检漏液检测无气泡才算合格，否则气溶胶会从边缘泄漏。

安装后启动发生器，按标准设置流量：YY 0469用30L/min（模拟平静呼吸），GB 19083用85L/min（模拟运动呼吸）。暴露时间2分钟，收集器用含吐温-80的PBS捕获穿透细菌。每个样品重复测试3次，取平均值减少误差。

暴露中需监控光度计读数，若突然下降，可能是样品堵塞，需更换样品重新试验。

回收率的测定与结果修正

回收率是“收集菌数与挑战菌数的比值”，用于修正穿透率——系统泄漏或收集效率不足会导致结果偏差。测定方法：空载样品架，按相同条件试验，收集下游菌液计数（N1）；同时取挑战菌液直接计数（N0），回收率=（N1/N0）×100%。

CNAS要求回收率≥50%，若低于此值，需检查管道或更换收集器。比如回收率40%，穿透率需乘以2.5（1/0.4）修正，否则结果会偏低60%。

结果的计算与判定

BFE计算公式为：BFE=（1-穿透率）×100%，其中穿透率=（下游菌数/挑战菌数）×（1/回收率）。具体步骤：先算挑战菌数（C×流量×时间，C为菌液CFU/ml），再算下游菌数（收集液涂布平板计数），最后代入公式。

结果判定依标准：YY 0469要求BFE≥95%，GB 19083要求≥95%（1级）或≥99%（2级）。平行样偏差需≤10%，若偏差过大，需检查操作失误（如样品密封不严、菌液浓度波动）。