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生物安全柜特點、分類及應用選擇
多年以來,生物安全柜的基本設計已經歷了多次改進。主要的變化是在排風系統增加了HEPA過濾器。對于直徑0.3um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*不含微生物的空氣。生物安全柜設計中的第二個改進是將經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(productprotection)。
生物安全柜是微生物實驗過程中提供人員保護、環境保護的通風裝置,有些類型的生物安全柜還可以為實驗提供潔凈的局部環境來保護實驗材料和防止實驗材料間的交叉污染。生物安全柜按照其結構和實現保護的能力分為I級生物安全柜、II級生物安全柜和III級生物安全柜三個級別。
I級生物安全柜,進風從前窗操作口處(稱流入氣流)以不低于0.40m/s的低速率進入生物安全柜,空氣經過工作臺表面,并經排風管排出生物安全柜,來提供人員保護,被實驗污染的氣流經過濾器過濾后排出實驗室從而保護實驗室環境不受微生物因子的污染。但由于實驗室空氣經操作前窗直接進入實驗操作區,I級生物安全柜不能為實驗操作區提供潔凈環境,沒有保護實驗材料的功能,所以目前已經很少使用。
II級生物安全柜,與I級生物安全柜相似,通過生物安全柜的前窗操作口進風來提供人員保護,被實驗污染的氣流經過濾器過濾后排出實驗室從而保護環境不受微生物因子的污染。但由于窗操作口進風不直接進入實驗操作區,而是在生物安全柜內經工作區頂部的過濾器過濾后,以層流的形式往下單向流向操作區(稱下降氣流),這樣既為實驗操作區提供了潔凈環境,使得實驗材料免受環境污染,同時層流又防止了操作區不同區域間材料產生氣溶膠的相互交叉污染。 II級生物安全柜按照結構特點、氣流模式又分為A1、A2、B1和B2四種類型。其中,A1、A2型生物安全柜的氣流由安全柜內單個風機提供動力,風機風量的70%在安全柜柜體內循環,形成下降氣流,30%直接排到實驗室,或經套管式軟連接管排出實驗室外。這30%的風量由流入氣流補充。由于A1型生物安全柜的排風通道為正壓,一旦發生,污染氣流直接泄漏到實驗室中,結構上存在缺陷,現在已經基本被A2型生物安全柜替代。B1型生物安全柜的氣流有30%在生物安全柜柜體內循環,形成下降氣流,70%經全封閉硬連接管道直接排出實驗室外,這70%的風量由流入氣流補充,其動力主要來源于實驗室外的排風風機。B2型生物安全柜的流入氣流和下降氣流由實驗室外風機通過封閉的硬連接管道*排出室外,下降氣流由生物安全柜內風機提供動力,而流入氣流靠兩個風機提供的氣流量差來保證。從防止微生物氣溶膠污染的保護能力上看,A1、A2、B1和B2四種類型生物安全柜是相同的。由于B1和B2型生物安全柜是直接將氣流排出實驗室外,則對在實驗過程中產生有毒氣體時,顯示出它們的優勢。一方面,毒性氣體可以*排出實驗室而防止對實驗人員的危害,特別是B2型生物安全柜沒有氣體在柜體內循環,還可以避免實驗中產生的對實驗有影響的氣體循環進入實驗區。目前廣泛使用的是II級A2型和B2型生物安全柜。 III級生物安全柜用于操作危險度4級的微生物材料,可以提供的個體防護。III級生物安全柜的所有接口都是(密封的),其送風經HEPA過濾,排風則經過兩個HEPA過濾器,進一步提高了對環境的保護。III級生物安全柜由一個外置的專門的排風系統來控制氣流,使安全柜內部始終處于負壓狀態(不低于120Pa)。只有通過連接在生物安全柜上的結實的橡膠手套,手才能伸到工作臺面。III級生物安全柜應該配備一個可以滅菌的、裝有HEPA過濾排風裝置的傳遞箱。III級生物安全柜可以與一個雙開門的高壓滅菌器相連接,并用它來清除進出生物安全柜的所有物品的污染。可以將幾個手套箱連在一起以增大工作面積。III級生物安全柜適用于三級和四級生物安全水平的實驗室。