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生物安全柜及其应用
发布日期:2018-11-16 

生物安全柜的基本防护功能

–保护操作人员免受箱内有害物的侵害(保护人)

–保护样品免受箱内操作,处理过程中的交叉污染(保护样品)

–保护环境免受箱内污染物的侵害(保护环境)

生物安全柜的分类:

根据生物安全柜所处理的不同毒性的样品来分类,安全柜分为三个等级:

I级,II级,III级

*BSC-I(I级生物安全柜)

*BSC-II(II级生物安全柜)

*BSC-III(III级生物安全柜)

A.I级生物安全柜(BSC I)

I级生物安全柜(BSC I)的主要功能:

I级生物安全柜(BSC I)主要用于低度危险性的微生物和病原体,且作业空间并未到达无菌洁净的条件.

I级生物安全柜(BSC I)的结构:

这一类BSC为一带有抽气装置的操作箱,气体向操作箱内流动,保护了操编辑,排出气体经HEPA过滤排出,气流速度在0.4 m/s以上(排气量/进气面积)

这一类BSC依据操作方式:

正面全开

I级生物安全柜(BSC I)的达到的保护目的:

I级生物安全柜(BSC I)主要保护操作人员,及环境,但不保护样品

B.II级生物安全柜(BSCII)

II级生物安全柜的主要功能:

II级生物安全柜主要用于操作低度中度危险的微生物,病原体,并且操作空间到达无菌的洁净条件。

II级生物安全柜的主要结构:

II级生物安全柜具有一个共同的结构,即前吸风口和排气口,前吸风口可防止内部污染气体流出,也避免外部气体进入箱内污染样品,排出的气体经HEPA过滤后排出

II级生物安全柜(BSC II)达到的保护目的:

II级生物安全柜(BSC II)保护对象是:

操编辑,样品,环境。

II级生物安全柜(BSC II)的分类:

NSF分类一般描述

ClassⅡ,Type A,70%气体循环,30%气体通过风道排到室内

ClassⅡ,Type B1,30%气体循环,70%气体通过专用风道排到排风管道

ClassⅡ,Type B2,无气体循环,100%气体通过专用风道排到排风管道

ClassⅡ,Type B3,70%气体循环,30%气体通过风道排到排风管道

NSF对二级生物安全柜(BSCⅡ)新的分类

NSF分类一般描述

ClassⅡ,Type A2,70%气体循环,30%气体通过专用风道排到排风管道

ClassⅡ,Type B1,30%气体循环,70%气体通过专用风道排到排风管道

ClassⅡ,Type B2,无气体循环,100%气体通过专用风道排到排风管道

根据NSF的II级生物安全柜(BSC II)的分类,这一级别的BSC分为3类:

A2、B1、B2,

A2型用于一般生物性样品作处理。

B2型主要用于一般生物样品处理和含有少有害化学物质,放射性物质,及气体等HEPA无法过滤的样品的处理。

B1型安全柜在市场上很少出现。

二级生物安全柜(BSCⅡ)的常见机型说明

ClassⅡ,Type B2

ClassⅡ,Type B2(BiochemGARD SterilchemGARD)是100%排出式生物安全柜,该级生物安全柜被广泛用于毒物学实验和类似场合,在这些场合会有化学气体逸出,因此清洁空气非常重要,保证空气的洁净无污染非常重要。

?工作区域内无气体循环

?室内空气被顶部风机吸入,经过主HEPA过滤以垂直单向气流流过工作区域。

?向下的气流经过冲孔的前后栅格被抽向箱体基座。

?同时,通过前栅格进入箱体前缘的室内空气马上排出

?100%的空气被吸入单独排风管道进行相应的处理。

ClassⅡ,Type B2生物安全柜

?有时称作“全排出”

?提供操作人员、样品和环境的保护功能。

?最小吸入风速100FPM。

?经过HEPA过滤的向下气流从室或室外吸入。

?所有向内和向下的气流在经过排气HEPA过滤后被排出安全柜。

?所有可能存在生物污染的区域

均处于负压状态并被负压夹层包围.

ClassⅡ,Type A2生物安全柜

ClassⅡ,Type A2生物安全柜(SterilGARD)经过主HEPA循环使用约70%空气,其余30%经一HEPA排出。?经过HEPA过滤的向下气流以垂直单向方式流过工作区域。

?在工作区域的中心线,气流分成两部分分别流过前后栅格。

BiochemGARD由工作区域直接进入单独排风系统,然后需建筑物排风系统的HEPA才能达到ClassⅡ生物安全柜的要求。

ClassⅡ,Type A2生物安全柜

?提供产品、人员、和环境保护。

?最小吸风气流速度100FPM。

?经HEPA过滤的向下气流部分与吸入气流混合。

?排出气流经过HEPA后被全部排出。

?所有生物污染的区域处于负压状态或被负压风道包围。

?通过前面工作开口进入室内气流被吸入前栅格,不会进入工作区域。

?在安全柜基座,所有室内空气和循环空气被内机驱动,从后部和两侧风道到达安全柜顶部。

?约30%空气经过在顶部HEPA排入建筑物排风系统排出。

?70%气流经主过滤器HEPA循环流过工作区域,形成洁净的垂直无指向气流。

II级生物安全柜(BSC II)的品质要求:

1.密闭度:

箱柜内以空气加压到50毫米水柱时,经30分钟后,内压下降须在10%内。将肥皂水或专用的防漏检查发泡剂涂布或喷雾,在箱柜内所有的融接部分时,不会观察到有因漏气而产生发泡现象。

2.安全性:

以5~10×108cfu(colony forming unit)的枯草菌作喷雾检查时,在内部inbin罐能够捕集到菌落共在四个以下。实验开始后5-15分钟能采获之slit sampler的菌菌落数,每次实验在五个以下,经连续三次测试才算合格。

3.样品保护试验:

以枯草菌芽胞5~10×106cfu喷雾检查时,在10公分培养皿之洋菜平板上所采到的菌落数为五个以下,连续三次实验则合格。

样品间相互污染的防止试验:

以枯草菌芽胞5~10×104cfu喷雾检查时,在洋菜平板中心以外离355毫米以上的位置所采集到的菌落数为二个以下,左右各三次连续测试则合格。

4.排气速度:

在15公分内的格子测试,各测试定点排气的风速在平均值的±20%之内,在指定范围内设计一个能均匀排气的箱柜。

进气风速:由前门开口部流进来的风速平均为0.4m/s以上,(B型则在0.5 m/s以上)。

5.送风机:

送风机的滤片压力损失在20%以上时,不做回转控制处理,风量减少在25%以内。

6.气流方向:

以目测发烟管流出来的状态来制定,在前面开关下端100±10毫米的高度,作业空间的下层前后的吸气流分散位置,检查侧面开关的下端150毫米的高度,前面开关20-30毫米内侧的位置,检查侧面时,烟能慢慢地向地下流动。没有烟流下来的部分,烟不可向上逆流,以不可使烟漏出安全箱柜外为合格。

在前面开口部的外侧30-40毫米位置检查其周围时不会使烟漏出箱柜,或不可使烟漏入作业空间。

7.温度上升:

在4小时连续运转后,室温和箱柜内的温差相差在8℃以内。

8.噪音程度:

噪音要保持在67分贝以下。

9.照明度:

平均照明度为800-1200lux.

10.震动:

直角3方向作业震动双位在5微米RMS以下。

11.液体接收皿:

液体接收皿要容易清洗,且至少可以装4公斤的容量。

C.III级生物安全柜(BSC III)

III级生物安全柜的主要功能:

III级生物安全柜主要用于高危险的微生物,病原体的操作

III级生物安全柜的主要结构:

III级生物安全柜主由一个密闭式箱体构成,由吸气口流入的气体及排风口的排气需用HEPA处理,排气要用双重HEPA过滤,或经燃烧灭菌装置处理后排出。

作业空间负在15mmHg以上,作业用工具进出,要经灭菌。

实验室选择生物安全柜的关键参考因素:

生物媒介病原之危险度分级

Class1

生物安全等级一:适用于使用不会使健康人致病、对实验室工作人员及环境具最低潜在性危险的特定物质。工作可依照标准微生物操作准则,在开放的实验桌上进行,不需特殊设计的污染防护仪器设施。

Class2

生物安全等级二:用于中度潜在危险的病原。病原与人类疾病有关,其在皮下暴露误食,黏膜暴露。与等级一差别在(1)实验室工作人员受过使用致病物质的特殊训练并由适任的科学家引导。(2)限制工作人员随意出入。(3)特别小心受污染的尖锐物品。(4)操作步骤可能产生气雾或溅洒,需使用生物安全操作柜或物理性防护设备。

Class3

生物安全等级三:经气雾传播之本土或外来之病原、严重危害健康之疾病。适用于临床、诊断、教学、研究单位、工作人员必须接受处理致病性及致命物质的特别训练,并由具经验之科学家监督管理,所有步骤必须在生物安全操作柜中进行,并使用其它物理防范装置及工作人员穿配保护性衣着与装置。实验室需经特殊设计(如缓冲区、密封信道、定向气流等)。故需遵守标准微生物操作、特殊操作及安全设备规范才能符合等级三之需要。

Class4

生物安全等级四:适用于危险外来病原可引起对生命之高度危机的疾病、气雾传播或未知传染危险之相关病原。实验工作人员必须接受极度危险感染性物质的特别训练,需充分了解标准及特殊操作、设备、实验室的设计特色。并严格管制实验室门禁,所有活动皆限于3级生物安全操作柜或2级生物安全操作柜中,工作人员穿着正压工作服及呼吸器,实验室具特殊设计可有效防止微生物散布至环境中。

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