生物安全柜、超凈工作臺(tái)、通風(fēng)櫥三兄弟你用對(duì)了嗎?
在疫情防控常態(tài)化的今天,實(shí)驗(yàn)室生物安全的重要性也越來(lái)越受到大家的重視。其中,保證實(shí)驗(yàn)室生物安全的措施中比較重要的就是生物安全柜、超凈工作臺(tái)、通風(fēng)櫥等設(shè)備的使用。但實(shí)驗(yàn)室工作人員對(duì)它們的性能、選擇、操作和缺點(diǎn)等知識(shí)并不是很清楚,有時(shí)可能混淆生物安全柜、超凈工作臺(tái)與通風(fēng)櫥等設(shè)備。其實(shí)此三者之間是有本質(zhì)區(qū)別的。
定義不同
生物安全柜 (BSC) 是防止實(shí)驗(yàn)操作處理過(guò)程中具有感染性的實(shí)驗(yàn)材料污染或感染實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)操作者的一種箱型空氣凈化負(fù)壓安全裝置,用來(lái)保護(hù)工作人員、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)品,是生物安全防護(hù)屏障中基本的安全防護(hù)設(shè)備??煞譃?1-3 級(jí)。
通風(fēng)柜也叫通風(fēng)櫥,為了將實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的有毒有害氣體(毒煙霧或腐蝕性化學(xué)氣體)排放到室外從而保護(hù)實(shí)驗(yàn)室人員免受有毒化學(xué)氣體危害,也可用于防止粉末吸入危害。
超凈工作臺(tái):為了保護(hù)在工作臺(tái)內(nèi)操作的實(shí)驗(yàn)對(duì)象和材料等不受污染而設(shè)計(jì)的,并不保護(hù)工作人員和實(shí)驗(yàn)室。
工作原理不同
生物安全柜的工作原理:主要是將柜內(nèi)空氣向外抽吸,使柜內(nèi)保持負(fù)壓狀態(tài),通過(guò)垂直氣流來(lái)保護(hù)工作人員;外界空氣經(jīng)高效空氣過(guò)濾器 (HEPA 過(guò)濾器) 過(guò)濾后進(jìn)入安全柜內(nèi),以避免處理樣品被污染;柜內(nèi)的空氣也需經(jīng)過(guò) HEPA 過(guò)濾器過(guò)濾后再排放到大氣中,以保護(hù)環(huán)境。同時(shí)使外排氣流也被凈化,防止污染環(huán)境。
超凈工作臺(tái)的工作原理:主要是將柜外空氣向內(nèi)吹,使柜內(nèi)保持正壓狀態(tài),柜內(nèi)氣流從上往下吹(也有水平流)來(lái)保護(hù)實(shí)驗(yàn)材料;外界空氣經(jīng)過(guò)高效空氣過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入超凈工作臺(tái),形成連續(xù)不斷的無(wú)塵無(wú)菌的超凈空氣層流(除去了大于0.3μm的塵埃、真菌和細(xì)菌孢子等)。保證實(shí)驗(yàn)對(duì)象在被操作過(guò)程中不受污染。
通風(fēng)櫥的工作原理:主要是將柜內(nèi)空氣向外抽吸(沒(méi)有裝備 HEPA 過(guò)濾器),使柜內(nèi)保持負(fù)壓狀態(tài),使實(shí)驗(yàn)中的一些有毒煙霧和化學(xué)氣體及時(shí)排出,從而保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
保護(hù)對(duì)象不同
生物安全柜保護(hù)對(duì)象為實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)操作者。
通風(fēng)柜保護(hù)對(duì)象為實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)操作者,不保護(hù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
超凈工作臺(tái)保護(hù)對(duì)象為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,不保護(hù)操作人員。
柜內(nèi)壓力不同
生物安全柜:負(fù)壓。
超凈工作臺(tái):正壓。
通風(fēng)櫥:負(fù)壓。
柜內(nèi)氣流方向不同
生物安全柜:由外向內(nèi),從下往上抽。
超凈工作臺(tái):由內(nèi)向外,從上往下吹(也有水平流)。
通風(fēng)櫥:由外向內(nèi),從下往上抽。
缺點(diǎn)不同
超凈工作臺(tái):保護(hù)樣品,不保護(hù)人和實(shí)驗(yàn)室,一旦微生物樣品放置于工作區(qū)域,層流空氣將把帶有微生物介質(zhì)的空氣吹向前臺(tái)工作人員和實(shí)驗(yàn)室而產(chǎn)生危險(xiǎn)。
通風(fēng)櫥:不能有效清除微生物介質(zhì),一些通風(fēng)柜內(nèi)放置微生物樣品有可能會(huì)散播到柜外,污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
生物安全柜、超凈工作臺(tái)、通風(fēng)櫥不同點(diǎn)匯總
附:生物安全柜分級(jí)
根據(jù)生物安全防護(hù)水平的差異,生物安全柜可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)三種類(lèi)型,其中二級(jí)生物安全柜又分為 A1 型,A2 型,B1 型和 B2 型四個(gè)級(jí)別。
不同實(shí)驗(yàn)室應(yīng)如何正確選擇生物安全柜?
1. 當(dāng)實(shí)驗(yàn)室生物安全級(jí)別為一級(jí)或二級(jí)時(shí)操作可能產(chǎn)生微生物氣溶膠或出現(xiàn)濺出的操作時(shí),可使用 Ⅰ 級(jí)生物安全柜;
2. 當(dāng)實(shí)驗(yàn)室生物安全級(jí)別為二級(jí)且處理感染性材料時(shí),應(yīng)使用部分或全部排風(fēng)的 Ⅱ 級(jí)生物安全柜;實(shí)驗(yàn)室若涉及處理化學(xué)致癌劑、放射性物質(zhì)和揮發(fā)性溶媒,則只能使用 Ⅱ-B 級(jí)全排風(fēng) (B2 型) 生物安全柜。
3. 實(shí)驗(yàn)室生物安全級(jí)別為三級(jí)時(shí),應(yīng)使用 Ⅱ 級(jí)或 Ⅲ 級(jí)生物安全柜;所有涉及感染材料的操作,應(yīng)使用全排風(fēng)型 Ⅱ-B 級(jí) (B2 型) 或 Ⅲ 級(jí)生物安全柜。
4. 實(shí)驗(yàn)室生物安全級(jí)別為四級(jí)時(shí),應(yīng)使用 Ⅲ 級(jí)全排風(fēng)生物安全柜。當(dāng)人員穿著正壓防hu服裝時(shí),可使用 Ⅱ-B 級(jí)生物安全柜。
二級(jí)生物安全柜依照入口氣流風(fēng)速、排氣方式和循環(huán)方式不同又可分為 4 個(gè)級(jí)別:A1 型,A2 型,B1 型和 B2 型。具體不同如下:
A1 型安全柜前窗氣流速度小量或測(cè)量平均值應(yīng)至少為 0.38m/s。無(wú)內(nèi)部循環(huán)氣流,100% 的氣體通過(guò)排氣口過(guò)濾排出。
A2 型安全柜前窗氣流速度小量或測(cè)量平均值應(yīng)至少為 0.5m/s。70% 氣體通過(guò) HEPA 過(guò)濾器再循環(huán)至工作區(qū),30% 的氣體通過(guò)排氣口過(guò)濾排出。
B1 型安全柜前窗氣流速度小量或測(cè)量平均值應(yīng)至少為 0.5m/s。70% 氣體通過(guò)排氣口 HEPA 過(guò)濾器排除,30% 的氣體通過(guò)供氣口 HEPA 過(guò)濾器再循環(huán)至工作區(qū)。
B2 型安全柜前窗氣流速度小量或測(cè)量平均值應(yīng)至少為 0.5m/s。為 100% 全排型安全柜,無(wú)內(nèi)部循環(huán)氣流,可同時(shí)提供生物性和化學(xué)性的安全控制,可以操作揮發(fā)性化學(xué)品和揮發(fā)性核放射物作為添加劑的微生物實(shí)驗(yàn)。
另:1.HEPA 過(guò)濾器并不能有效過(guò)濾清除化學(xué)氣體,如果生物試驗(yàn)中釋放化學(xué)氣體必須使用裝備外排管道的生物安全柜。2. 如果試驗(yàn)中涉及細(xì)胞毒素,必須使用細(xì)胞毒素生物安全柜。
小結(jié)
生物安全柜是一種負(fù)壓的凈化工作臺(tái),正確選擇使用生物安全柜,能夠真正起到保護(hù)工作人員和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境作用;而超凈工作臺(tái)只是保護(hù)操作對(duì)象而不保護(hù)工作人員和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的潔凈工作臺(tái);通風(fēng)柜為了將實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的有害氣體排放到室外,在操作樣品含有微生物時(shí)有可能會(huì)污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
通風(fēng)柜和超凈工作臺(tái)不屬于生物安全柜,不可使用在涉及微生物材料的實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)過(guò)程中。在微生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的科研、教學(xué)、臨床檢驗(yàn)和生產(chǎn)中,我們應(yīng)該學(xué)會(huì)正確選擇和使用生物安全柜、超凈工作臺(tái)和通風(fēng)櫥。