Ⅱ級(jí)生物安全柜工作原理簡(jiǎn)介
在應(yīng)用細(xì)胞和組織培養(yǎng)物來(lái)進(jìn)行病毒繁殖或其他培養(yǎng)時(shí),未經(jīng)滅菌的房間空氣通過(guò)工作臺(tái)面是不符合要求的。Ⅱ級(jí)生物安全柜在設(shè)計(jì)上不但能個(gè)體防護(hù),而且能保護(hù)工作臺(tái)面的物品不受房間空氣的污染。Ⅱ級(jí)生物安全柜有四種不同的類型(分別為A1、A2、B1 和B2 型),它們不同于Ⅰ級(jí)生物安全柜之處為,只讓經(jīng)HEPA過(guò)濾的(無(wú)菌的)空氣流過(guò)工作臺(tái)面。Ⅱ級(jí)生物安全柜可用于操作危險(xiǎn)度2 級(jí)和3 級(jí)的感染性物質(zhì)。在使用正壓防護(hù)服的條件下,Ⅱ級(jí)生物安全柜也可用于操作危險(xiǎn)度4級(jí)的感染性物質(zhì)。
A:前開口;B:窗口;C:排風(fēng)HEPA 過(guò)濾器;D:后面的壓力排風(fēng)系統(tǒng);E:供風(fēng)HEPA 過(guò)濾器;F:風(fēng)機(jī)
Ⅱ 級(jí)A1 型生物安全柜
Ⅱ 級(jí) A1 型生物安全柜如上圖所示。內(nèi)置風(fēng)機(jī)將房間空氣(供給空氣)經(jīng)前面的開口引入安全柜內(nèi)并進(jìn)入前面的進(jìn)風(fēng)格柵。在正面開口處的空氣流入速度至少應(yīng)該達(dá)0.38 m/s。然后,供氣先通過(guò)供風(fēng)HEPA 過(guò)濾器,再向下流動(dòng)通過(guò)工作臺(tái)面??諝庠谙蛳铝鲃?dòng)到距工作臺(tái)面大約6~18cm處分開,其中的一半會(huì)通過(guò)前面的排風(fēng)格柵,而另一半則通過(guò)后面的排風(fēng)格柵排出。所有在工作臺(tái)面形成的氣溶膠立刻被這樣向下的氣流帶走,并經(jīng)兩組排風(fēng)格柵排出,從而為實(shí)驗(yàn)對(duì)象好的保護(hù)。氣流接著通過(guò)后面的壓力通風(fēng)系統(tǒng)到達(dá)位于安全柜頂部、介于供風(fēng)和排風(fēng)過(guò)濾器之間的空間。由于過(guò)濾器大小不同,大約70%的空氣將經(jīng)過(guò)供風(fēng)HEPA過(guò)濾器重新返回到生物安全柜內(nèi)的操作區(qū)域,而剩余的30%則經(jīng)過(guò)排風(fēng)過(guò)濾器進(jìn)入房間內(nèi)或被排到外面。
Ⅱ級(jí)A1型生物安全柜排出的空氣可以重新排入房間里,也可以通過(guò)連接到通風(fēng)管道上的套管或通過(guò)建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)排到建筑物外面。
安全柜所排出的經(jīng)過(guò)加熱和∕或冷卻的空氣重新排入房間內(nèi)使用時(shí),與直接排到外面環(huán)境相比具有降低能源消耗的優(yōu)點(diǎn)。有些生物安全柜通過(guò)與排風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)管道連接,還可以進(jìn)行揮發(fā)性放射性核素以及揮發(fā)性有毒化學(xué)品的操作。
A:前開口;B:窗口;C:排風(fēng)HEPA 過(guò)濾器;D:供風(fēng)HEPA 過(guò)濾器;
E:負(fù)壓壓力排風(fēng)系統(tǒng);F:風(fēng)機(jī);G:送風(fēng)HEPA 過(guò)濾器。安全柜需要有與建筑物排風(fēng)系統(tǒng)相連接的排風(fēng)接口。
外排風(fēng)式Ⅱ級(jí)A2 型以及Ⅱ級(jí)B1 型和Ⅱ級(jí)B2 型生物安全柜
外排風(fēng)式Ⅱ級(jí)A2 型以及Ⅱ級(jí)B1型和Ⅱ級(jí)B2 型生物安全柜都是由Ⅱ級(jí)A1 型生物安全柜變化而來(lái),這些不同類型的Ⅱ級(jí)生物安全柜,連同Ⅰ級(jí)和Ⅲ級(jí)生物安全柜的特點(diǎn)見下面的表格。
生物安全柜設(shè)計(jì)上的每一種變化可以使不同的類型適用于特定的目的。這些生物安全柜相互間都有一定的差異,包括從前面的開口吸入空氣的速度、在工作臺(tái)面上再循環(huán)空氣的量以及從安全柜中排出空氣的量、安全柜的排風(fēng)系統(tǒng)(是通過(guò)專門的排風(fēng)系統(tǒng)還是通過(guò)建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)?是排到房間內(nèi)還是排到建筑物的外面?)以及壓力設(shè)置(安全柜是負(fù)壓狀態(tài)下的生物學(xué)污染管道和壓力通風(fēng)系統(tǒng),還是由負(fù)壓管道和壓力通風(fēng)系統(tǒng)所包圍的生物學(xué)污染管道和壓力通風(fēng)系統(tǒng)?)
表Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)以及Ⅲ 級(jí)生物安全柜之間的差異
生物安全柜 | 正面氣流速度 | 氣流百分?jǐn)?shù)(%) | 排風(fēng)系統(tǒng) | |
| (m/s) | 重新循環(huán)部分 | 排出部分 |
|
Ⅰ級(jí)a | 0.36 | 0 | 100 | 硬管 |
Ⅱ級(jí)A1型 | 0.38~0.51 | 70 | 30 | 排到房間或套管連接處 |
外排風(fēng)式Ⅱ級(jí)A2型a | 0.51 | 70 | 30 | 排到房間或套管連接處 |
Ⅱ級(jí)B1型a | 0.51 | 30 | 70 | 硬管 |
Ⅱ級(jí)B2型a | 0.51 | 0 | 100 | 硬管 |
Ⅲ級(jí)a | NA | 0 | 100 | 硬管 |
NA:不適用。
a:所有生物學(xué)污染的管道均為負(fù)壓狀態(tài),或由負(fù)壓的管道和壓力通風(fēng)系統(tǒng)圍繞。