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生物安全柜的设计原理和等级划分

发布时间:2021-01-21 17:34  

  生物安全柜是在操作具有感染性危害的实验标本时,用来保护人员、标本及环境安全的设备,是实验室生物安全防护一级屏障里一种最基本的安全防护设备。

  生物安全柜通过定向流动的空气,使柜内保持负压状态,以保护操作人员;外界空气经过高效过滤后进入安全柜内,以免样本被污染;柜内的空气也经过高效过滤后再排出,以保护环境。根据国际标准的规定,分为一级、二级、三级,其中二级生物安全柜是目前实验室中最为常用的。

  一级生物安全柜可保护工作人员和环境。由于未灭菌的房间空气通过生物安全柜的前操作窗口直接吹到工作台面上,因此一级生物安全柜对操作对象不能提供切实保护。

  未经过滤的空气会在到达工作区域前被内置风机引入进风格栅,实验标本不会受到外界空气的污染。气流经过HEPA过滤器过滤后再垂直下沉,下沉气流在距离工作台面6~18cm处分开,带走工作台面形成的气溶胶,分别通过前后排风格栅排出,从而为工作人员和实验对象提供保护。二级生物安全柜依照入口气流风速、排气方式和循环方式可分为4个型别:A1型、A2型、B1型、B2型。

  A1型安全柜前窗操作口气流的最低流速为0.38m/s。有70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区,30%气体通过排气口过滤排出。但不能保证所有生物学污染的管道均为负压状态,或由负压的管道和压力通风系统围绕。

  A2型安全柜前窗操作口气流的最低流速为0.5m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区,30%的气体通过排气口过滤排出。A2型安全柜的负压环绕污染区域的设计,阻止了柜内物质的泄漏。如图1。

  二级B型生物安全柜是连接排气系统的安全柜。连接安全柜排气导管的风机连接紧急供应电源,在安全柜断电情况下仍可保持安全柜负压。前窗操作口气流的最低流速为0.5m/s。(1)B1型70%气体通过排气口HEPA过滤器排出,30%的气体通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区。所有被生物污染的部位均应保持负压。(2)B2型为100%全排型安全柜,无内部循环气流,柜内气流过滤后全部排入大气,不再进入安全柜循环,可同时提供生物性和化学性的安全控制,如图2。

  三级生物安全柜是最高安全防护等级的安全柜,适用于三级和四级生物安全水平的实验室。柜体完全气密,100%全排放式,所有气体不参与循环,工作人员通过连接在柜体的手套进行操作,试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染,适用于高风险的生物试验。

  我中心实验室为二级生物安全实验室,目前使用的生物安全柜为二级A2和B2型生物安全柜,在应对新冠疫情等生物标本处理中发挥了重要的生物安全防护作用,有效的保护了操作人员和环境。