生物安全柜--生物安全柜的选择和使用

生物安全柜的种类及特点

在过去的几年中，生物安全柜的设计已经过几次改进。主要的改进包括两方面:一是在排风系统增加高效微粒空气滤器(high．efficiency particulate air HEPA)。HEPA滤器可以捕捉99．97％的直径在0．3 ban的粒子；对>0．3肿粒子的捕获达99．9％。这使所有已知的感染因子均可被有效地截留，保证排出的气体中不含微生物；其二，经HEPA滤过的气体覆盖工作台表面，使台面上操作器材免受污染。根据对生物遏制程度的不同，目前设计的生物安全柜有3种类型：工、Ⅱ级(A1、A2、B1、B2型)、Ⅲ级(图1。4)。购买时可根据各自工作性质确定需要防护的类型，选择相应的生物安全柜(表1)。

1工级生物安全柜

I级生物安全柜(图1)允许实验室内空气从前面开口处以0．38 m／s的最小速率进入生物安全柜，并经排风管排出安全柜。定向流动的空气可以将工作台上形成的气溶胶迅速带离，不与操作人员接触，直接经管道再经HEPA过滤后排出。有3种排放形式：

①排入实验室，再通过实验室排风系统排到建筑物外面；

②直接通过建筑物的排风系统排到建筑物外面；

③直接排到建筑物外面。

HEPA滤器可以装在生物安全柜的压力排风系统内或装在建筑物的排风系统内。有的生物安全柜有一体式排风扇，其他的借助建筑物排风系统的排风扇。I级生物安全柜的设计简单，应用广泛。可提供个人和环境的保护作用，也可用于接触放射性核素或挥发性化学物质的操作。由于进入的气体是实验室未净化的空气，因此对操作物品不具防污染保护作用。

2II级生物安全柜

Ⅱ级生物安全柜又称为层流生物安全柜。与工级生物安全柜不同之处是进入的空气先经HEPA过滤，保证覆盖台面上的空气是无菌的，不仅提供个人防护，也保护样品不受污染。Ⅱ级生物安全柜共分Ⅱ级A和Ⅱ级B型2种，又可进一步再分为Ⅱ级A 1、Ⅱ级A 2、Ⅱ级B 1、Ⅱ级B2型。Ⅱ级生物安全是自遏型的。流动空气中的70％可以反复循环再利用。

此种生物安全柜适合于细胞或组织培养、接触2～3级危险等级病原体的操作，如果穿正压防护服可在Ⅱ级生物安全柜上从事接触4级危险等级感染因子的操作。

(1)Ⅱ级A型生物安全柜

Ⅱ级A型生物安全柜(图2)有1个内置风机将实验室空气以0．38 m／s的速率吸入安全柜，通过HEPA滤器后向下，在距工作台表面6．18 cm处分开，一半通过前面的排风格栅，另一半通过后面的排风格栅。所有实验中产生的气溶胶或液滴均被向下气流带走。气流经排出通道到达安全柜顶部的2个HEPA滤器之间，此时，约70％的气体经供风HEPA过滤器重新返回柜内操作区域被再利用，其余30％的气体经排风过滤器后被排到实验室再反复利用，或通过建筑物的排风系统排到外界。

(2)外排风Ⅱ级

A2型、B1型、B 2型生物安全柜外排风Ⅱ级A2型、B1型、B 2型生物安全柜都由Ⅱ级A1型生物安全柜变化而来。这些生物安全柜各有特点，包括从开口吸人空气的速度、工作台面上再循环的空气量、柜内空气的排出量、安全柜的排风系统、压力装置，不同型别的生物安全柜可用于不同的实验目的(表1)。

Ⅱ级生物安全柜A型与B型的差异在于：覆盖工作台表面的循环气体和排出气体的量不同，排出系统不同，详细材料可以从制造商的说明书中获得(图3)。

3Ⅲ级生物安全柜

Ⅲ级生物安全柜(图4)整个环境是完全密闭的，进入的气体经HEPA过滤，排出的气体经2层HEPA过滤。有1个专门的系统保持柜内压力在124．5Pa，呈负压状态，可提供最好的个人防护作用，用于4级危险程度病原体的操作。实验时可容2位操作人员将手伸人手套箱内进行操作。柜旁配备1个可以灭菌的装有HEPA过滤排风装置的传递箱。柜底下有化学消毒剂浸泡的盒子，安全柜可与双门的高压灭菌器连接，接受已灭菌的物品并将用过的材料移出安全柜作灭菌处理。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Ⅲ级或Ⅳ级生物安全水平的实验室。

4生物安全柜的通风连接

Ⅱ级A1型和A2型外排式生物安全柜有“套管式”或“伞形排气罩式”的连接。套管安装在安全柜的排风管上，将安全柜内排出的气体，引入建筑物的排气系统。在套管与安全柜排风管之间留有1个直径差为2．5 cm的开口，以便让实验室内的空气一起抽人建筑物的排风系统中。建筑物的排风能力必须能满足房间和柜中排风的要求。套管必须是可拆卸的或设计成可对生物安全柜进行操作测试类型。通常，建筑物气流的波动对套管式连接的生物安全柜的功能不会有太大的影响。

Ⅱ级B1和B2型生物安全柜通过硬管，亦即没有任何开口地、牢固地连接到建筑物的排风系统，或者最好是连接到专门的排风系统。建筑物排风系统的排风量和静压必须与生产商所指定的要求正好一致。对硬管道连接的生物安全柜进行认证时，要比将空气再循环送回房间或采用套管连接的生物安全柜更费时。

5生物安全柜的选择

购买生物安全柜时应考虑所提供的生物防护作用是针对操作人员个人的还是针对实验样品的；若是针对操作人员的防护应明确是针对病原微生物的还是针对有毒化学物质或两者兼而有之。若是针对病原微生物的还应强调微生物的生物危害级别；若是针对有毒化学物质的可按照以下原则作选择：工级或Ⅱ级A型生物安全柜中不进行挥发性或毒性化学物质操作。Ⅱ级B1型生物安全柜只可用于少量的挥发性或毒性化学物质的操作，如要进行一定量的挥发性或毒性化学物质的操作必须使用Ⅱ级B2型生物安全柜。不同型别的生物安全柜排气特点不同。