生物安全柜特点、分类及应用选择
多年以来,生物安全柜的基本设计已经历了多次改进。主要的变化是在排风系统增加了HEPA过滤器。对于直径0.3um的颗粒,HEPA过滤器可以截留99.97%,而对于更大或更小的颗粒则可以截留99.99%。HEPA过滤器的这种特性使得它能够有效地截留所有已知传染因子,并确保从安全柜中排出的是*不含微生物的空气。生物安全柜设计中的第二个改进是将经HEPA过滤的空气输送到工作台面上,从而保护工作台面上的物品不受污染。这一特点通常被称为实验对象保护(productprotection)。
生物安全柜是微生物实验过程中提供人员保护、环境保护的通风装置,有些类型的生物安全柜还可以为实验提供洁净的局部环境来保护实验材料和防止实验材料间的交叉污染。生物安全柜按照其结构和实现保护的能力分为I级生物安全柜、II级生物安全柜和III级生物安全柜三个级别。
I级生物安全柜,进风从前窗操作口处(称流入气流)以不低于0.40m/s的低速率进入生物安全柜,空气经过工作台表面,并经排风管排出生物安全柜,来提供人员保护,被实验污染的气流经过滤器过滤后排出实验室从而保护实验室环境不受微生物因子的污染。但由于实验室空气经操作前窗直接进入实验操作区,I级生物安全柜不能为实验操作区提供洁净环境,没有保护实验材料的功能,所以目前已经很少使用。
II级生物安全柜,与I级生物安全柜相似,通过生物安全柜的前窗操作口进风来提供人员保护,被实验污染的气流经过滤器过滤后排出实验室从而保护环境不受微生物因子的污染。但由于窗操作口进风不直接进入实验操作区,而是在生物安全柜内经工作区顶部的过滤器过滤后,以层流的形式往下单向流向操作区(称下降气流),这样既为实验操作区提供了洁净环境,使得实验材料免受环境污染,同时层流又防止了操作区不同区域间材料产生气溶胶的相互交叉污染。 II级生物安全柜按照结构特点、气流模式又分为A1、A2、B1和B2四种类型。其中,A1、A2型生物安全柜的气流由安全柜内单个风机提供动力,风机风量的70%在安全柜柜体内循环,形成下降气流,30%直接排到实验室,或经套管式软连接管排出实验室外。这30%的风量由流入气流补充。由于A1型生物安全柜的排风通道为正压,一旦发生,污染气流直接泄漏到实验室中,结构上存在缺陷,现在已经基本被A2型生物安全柜替代。B1型生物安全柜的气流有30%在生物安全柜柜体内循环,形成下降气流,70%经全封闭硬连接管道直接排出实验室外,这70%的风量由流入气流补充,其动力主要来源于实验室外的排风风机。B2型生物安全柜的流入气流和下降气流由实验室外风机通过封闭的硬连接管道*排出室外,下降气流由生物安全柜内风机提供动力,而流入气流靠两个风机提供的气流量差来保证。从防止微生物气溶胶污染的保护能力上看,A1、A2、B1和B2四种类型生物安全柜是相同的。由于B1和B2型生物安全柜是直接将气流排出实验室外,则对在实验过程中产生有毒气体时,显示出它们的优势。一方面,毒性气体可以*排出实验室而防止对实验人员的危害,特别是B2型生物安全柜没有气体在柜体内循环,还可以避免实验中产生的对实验有影响的气体循环进入实验区。目前广泛使用的是II级A2型和B2型生物安全柜。 III级生物安全柜用于操作危险度4级的微生物材料,可以提供的个体防护。III级生物安全柜的所有接口都是(密封的),其送风经HEPA过滤,排风则经过两个HEPA过滤器,进一步提高了对环境的保护。III级生物安全柜由一个外置的专门的排风系统来控制气流,使安全柜内部始终处于负压状态(不低于120Pa)。只有通过连接在生物安全柜上的结实的橡胶手套,手才能伸到工作台面。III级生物安全柜应该配备一个可以灭菌的、装有HEPA过滤排风装置的传递箱。III级生物安全柜可以与一个双开门的高压灭菌器相连接,并用它来清除进出生物安全柜的所有物品的污染。可以将几个手套箱连在一起以增大工作面积。III级生物安全柜适用于三级和四级生物安全水平的实验室。