生物安全柜的类型和生物安全实验室选用生物安全柜的原则

摘 要:

生物安全柜是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时,用来保护实验操作者、实验室环境以及实验材料,使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。根据生物安全防护水平的差异,生物安全柜可分为一级、二级和三级3种类型。其中二级生物安全柜又可分为A1、A2、B1和B2型4个级别。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和样品的保护。

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生物安全柜是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时,用来保护实验操作者、实验室环境以及实验材料,使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。

根据生物安全防护水平的差异,生物安全柜可分为一级、二级和三级3种类型。

一级生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品。其气流原理和实验室通风橱基本相同,不同之处在于排气口安装有HEPA过滤器,将外排气流过滤进而防止微生物气溶胶扩散造成污染。一级生物安全柜本身无风机,依赖外接通风管中的风机带动气流,由于不能保护柜内产品,目前已较少使用。

二级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型。与一级生物安全柜一样,二级生物安全柜也有气流流入前窗开口,被称作“进气流”,用来防止在微生物操作时可能生成的气溶胶从前窗逃逸。与一级生物安全柜不同的是,未经过滤的进气流会在到达工作区域前被进风格栅俘获,因此试验品不会受到外界空气的污染。二级生物安全柜的一个独特之处在于经过HEPA过滤器过滤的垂直层流气流从安全柜顶部吹下,被称作“下沉气流”。下沉气流不断吹过安全柜工作区域,以保护柜中的试验品不被外界尘埃或细菌污染。

按照NSF49的中的规定,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个级别:A1型、A2型(原B3型)、B1型和B2型。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和样品的保护。

A1型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.38m/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型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为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。

二级B型生物安全柜均为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,目的在断电下仍可保持安全柜负压,以免危险气体泄漏出实验室。其前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s (100fpm)。

B1型70%气体通过排气口HEPA过滤器排除,30%的气体通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区。

B2型为100%全排型安全柜,无内部循环气流,可同时提供生物性和化学性的安全控制,可以操作挥发性化学品和挥发性核放射物作为添加剂的微生物实验。

三级生物安全柜是为生物安全防护等级为4级实验室而设计的,柜体完全气密,工作人员通过连接在柜体的手套进行操作,俗称手套箱(Golve box),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,如进行SARS、埃博拉病毒相关实验等。

根据生物安全柜的强制性行业标准《中华人民共和国医药行业标准YY0569-2005生物安全柜》规定,只有获得国家食品药品监督管理局颁发的三类医疗器械注册证的产品才能真正保护操作人员、实验室环境和操作样本。

表  生物安全实验室选用生物安全柜的原则

防护类型选用生物安全柜类型
防护类型选用生物安全柜类型
保护人员,一级、二级、三级生物安全防护水平I级、II级、III级
保护人员,四级生物安全防护水平.生物安全柜型III级
保护人员,四级生物安全防护水平,正压服型II级
保护实验对象II级、带层流的III级
少量的、挥发性的放射和化学防护II级Bl,排风到室外的II级A2
挥发性的放射和化学防护I级、II级B2、III级

上表摘自《生物安全实验室建筑技术规范(GB50346-2011)》。

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