Ⅰ級(jí)生物安全柜

在該安全柜中，房間的空氣通過前部開口以0.38m/s的速度緩慢進(jìn)入，并經(jīng)過工作臺(tái)面。隨后，這些空氣被排風(fēng)管排出，形成定向流動(dòng)，從而迅速將工作臺(tái)面上可能產(chǎn)生的氣溶膠帶離實(shí)驗(yàn)室工作人員。操作者可以通過前部開口將雙臂伸入安全柜內(nèi)，并借助玻璃窗觀察工作情況。特別值得一提的是，玻璃窗可以完全抬起，以便于清潔工作臺(tái)面或進(jìn)行其他必要處理。安全柜內(nèi)的空氣經(jīng)過HEPA過濾器處理后，可以選擇以下三種方式排出：其一，排入實(shí)驗(yàn)室后，再由實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)一排出建筑物外；其二，直接通過建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)排出建筑物外；其三，直接排出建筑物外。盡管Ⅰ級(jí)生物安全柜設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且應(yīng)用廣泛，但它也存在一定的局限性。由于未滅菌的房間空氣直接從正面開口吹向工作臺(tái)面，因此該安全柜對(duì)操作對(duì)象無法提供全面的保護(hù)。此外，它也常用于處理放射性核素和揮發(fā)性有毒化學(xué)品等高風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)。

Ⅱ級(jí)生物安全柜

在細(xì)胞和組織培養(yǎng)物進(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工作臺(tái)面是不被允許的。因此，Ⅱ級(jí)生物安全柜應(yīng)運(yùn)而生，它不僅提供個(gè)體防護(hù)，還能保護(hù)工作臺(tái)面的物品免受房間空氣的污染。該安全柜有四種類型（A1、A2、B1和B2型），其獨(dú)特之處在于僅允許經(jīng)HEPA過濾的（無菌的）空氣流過工作臺(tái)面。這使得Ⅱ級(jí)生物安全柜成為操作危險(xiǎn)度2級(jí)和3級(jí)感染性物質(zhì)的理想選擇。在正壓防護(hù)服的輔助下，它甚至可用于操作危險(xiǎn)度4級(jí)的感染性物質(zhì)。其中，Ⅱ級(jí)A1型生物安全柜以其獨(dú)特設(shè)計(jì)脫穎而出。內(nèi)置風(fēng)機(jī)將房間空氣引入安全柜內(nèi)，并通過進(jìn)風(fēng)格柵進(jìn)行分配。在正面開口處，空氣流入速度達(dá)到0.38m/s以上，確保高效帶走工作臺(tái)面的氣溶膠。供氣先經(jīng)過供風(fēng)HEPA過濾器進(jìn)行凈化，再向下流動(dòng)通過工作臺(tái)面。一半的空氣通過前面的排風(fēng)格柵排出，另一半則通過后面的排風(fēng)格柵進(jìn)入壓力通風(fēng)系統(tǒng)。這樣，實(shí)驗(yàn)對(duì)象得到了最佳的保護(hù)，同時(shí)避免了工作臺(tái)面物品受到污染。最后，經(jīng)過凈化的空氣部分返回操作區(qū)域，部分排出房間或建筑物外，具體取決于排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最后，經(jīng)過加熱和/或冷卻處理的空氣，在安全柜中被重新利用并排入房間內(nèi)，相較于直接排放到外部環(huán)境，這一設(shè)計(jì)在節(jié)能方面顯示出顯著優(yōu)勢(shì)。此外，某些生物安全柜還配備了與排風(fēng)系統(tǒng)相連的通風(fēng)管道，使得它們能夠安全地處理揮發(fā)性放射性核素以及揮發(fā)性有毒化學(xué)品等高風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)。

Ⅲ級(jí)生物安全柜

專為處理危險(xiǎn)度4級(jí)的微生物材料而設(shè)計(jì)，提供最高級(jí)別的個(gè)體防護(hù)。其所有接口均實(shí)現(xiàn)“密封”，送風(fēng)經(jīng)過HEPA過濾，而排風(fēng)則需經(jīng)過兩級(jí)HEPA過濾器。通過一個(gè)專為安全柜設(shè)計(jì)的外部排風(fēng)系統(tǒng)，安全柜內(nèi)部始終保持負(fù)壓狀態(tài)（約124.5Pa）。操作者需通過連接在安全柜上的耐用橡膠手套方可觸及工作臺(tái)面。此外，Ⅲ級(jí)生物安全柜還應(yīng)配備一個(gè)可滅菌的、帶有HEPA過濾排風(fēng)裝置的傳遞箱。若需進(jìn)一步清除進(jìn)出安全柜物品的污染，可與雙開門高壓滅菌器相連結(jié)使用。多個(gè)手套箱可組合以擴(kuò)大工作空間。Ⅲ級(jí)生物安全柜適用于生物安全水平為三級(jí)及以上的實(shí)驗(yàn)室。

安全柜需要與獨(dú)立的建筑物排風(fēng)系統(tǒng)相連，以確保高效通風(fēng)。在生物安全柜的通風(fēng)連接方面，不同型號(hào)的安全柜采用了不同的設(shè)計(jì)。例如，A1型和外排風(fēng)式A2型Ⅱ級(jí)生物安全柜使用了“套管”或“傘形罩”連接，這種設(shè)計(jì)能讓安全柜中的空氣順暢地引入建筑物的排風(fēng)管中。而Ⅱ級(jí)B1型和Ⅱ級(jí)B2型生物安全柜則通過硬管直接連接到建筑物的排風(fēng)系統(tǒng)，確保高效、穩(wěn)定的通風(fēng)效果。在選擇生物安全柜時(shí)，需要綜合考慮多種因素，包括所需保護(hù)的類型、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、微生物危險(xiǎn)度以及暴露于放射性核素和揮發(fā)性有毒化學(xué)品的情況。表8列出了不同防護(hù)類型所推薦的生物安全柜類型，為實(shí)驗(yàn)室選擇合適的設(shè)備提供了參考。特別是對(duì)于操作揮發(fā)性或有毒化學(xué)品的情況，應(yīng)避免使用將空氣重新循環(huán)排入房間的生物安全柜，而應(yīng)選擇與建筑物排風(fēng)系統(tǒng)相連的更高級(jí)別安全柜，以確保操作的安全性和有效性。

生物安全柜的擺放位置

生物安全柜的定向氣流速度為0.45m/s，這種速度極易受到外界干擾，如人員走近、窗戶開啟、送風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整以及門的開關(guān)等。因此，為確保安全柜的有效運(yùn)行，其位置選擇至關(guān)重要。理想情況下，生物安全柜應(yīng)遠(yuǎn)離人員活動(dòng)頻繁、物品流動(dòng)復(fù)雜以及可能擾亂氣流的區(qū)域。在安全柜后方及兩側(cè)，應(yīng)保持至少30cm的空間，以便于維護(hù)和檢查。同時(shí)，在安全柜上方留出30～35cm的空間，有助于準(zhǔn)確測(cè)量排風(fēng)過濾器速度，并便于過濾器的更換。操作者在使用生物安全柜時(shí)需格外小心，以維護(hù)氣流的完整性。在進(jìn)出安全柜時(shí)，應(yīng)保持雙臂垂直、緩慢通過前開口，避免氣流紊亂。為確保安全柜內(nèi)部空氣已“掃過”手和雙臂表面，建議等待約一分鐘后再開始處理物品。在實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)將所需物品預(yù)先置于安全柜內(nèi)，以減少雙臂進(jìn)出前開口的次數(shù)。物品放置在使用Ⅱ級(jí)生物安全柜時(shí)，需確保前進(jìn)氣格柵暢通無阻。放入安全柜內(nèi)的物品應(yīng)用70%酒精清除表面污染。為防止液滴濺出，可在消毒劑浸濕的毛巾上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。物品應(yīng)盡量放置在工作臺(tái)后部靠近后緣的位置，確保操作中不會(huì)阻擋后部格柵。產(chǎn)生氣溶膠的設(shè)備如混勻器、離心機(jī)等應(yīng)靠近安全柜后部擺放。體積較大的物品如廢棄物袋、吸管盛放盤等應(yīng)置于安全柜內(nèi)某一側(cè)。工作臺(tái)面上的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)遵循從清潔區(qū)到污染區(qū)的順序。耐高壓滅菌的生物危害性廢棄物袋及吸管盛放盤不應(yīng)置于安全柜外，以避免在使用過程中雙臂頻繁進(jìn)出安全柜，從而破壞空氣屏障的完整性，影響對(duì)人員和物品的防護(hù)效果。

定期的操作和維護(hù)也是保持生物安全柜性能的關(guān)鍵

大多數(shù)生物安全柜的設(shè)計(jì)都允許其全天候24小時(shí)不間斷工作。實(shí)際上，持續(xù)工作有助于穩(wěn)定控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的塵埃和顆粒物水平。對(duì)于那些帶有排風(fēng)功能或與專業(yè)排風(fēng)管相連的Ⅱ級(jí)A1型和Ⅱ級(jí)A2型生物安全柜，在不使用時(shí)可以選擇關(guān)閉。然而，對(duì)于通過硬管安裝的Ⅱ級(jí)B1型和Ⅱ級(jí)B2型生物安全柜，則必須保持持續(xù)的空氣流動(dòng)，以維持房間內(nèi)的空氣平衡。在開始工作之前和結(jié)束工作之后，都應(yīng)確保安全柜至少運(yùn)行5分鐘，以便完成“凈化”過程，即排出污染空氣。所有與生物安全柜相關(guān)的維修工作都應(yīng)由具備專業(yè)資質(zhì)的人員來執(zhí)行。一旦在操作中發(fā)現(xiàn)任何故障，都應(yīng)立即報(bào)告并修復(fù)，以確保再次使用時(shí)能夠正常運(yùn)行。此外，生物安全柜內(nèi)部并不需要配備紫外燈。如果確實(shí)需要使用紫外燈進(jìn)行消毒，應(yīng)每周進(jìn)行徹底清潔，以去除可能影響其殺菌效果的塵埃和污垢。同時(shí)，在安全柜重新認(rèn)證時(shí)，必須檢查紫外線的強(qiáng)度，以確保其具備適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)射量。需要強(qiáng)調(diào)的是，在房間內(nèi)有人時(shí)，必須關(guān)閉紫外燈，以保護(hù)人員免受紫外線傷害。在生物安全柜內(nèi)形成的幾乎無微生物的環(huán)境中，應(yīng)避免使用明火。明火可能會(huì)干擾氣流，并且在處理易揮發(fā)和易燃物品時(shí)存在潛在危險(xiǎn)。因此，對(duì)于接種環(huán)的滅菌，推薦使用微型燃燒器或電爐，而非明火。實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)張貼處理溢出物的詳細(xì)規(guī)程，所有實(shí)驗(yàn)室成員都必須熟悉并遵守這些規(guī)程。一旦在生物安全柜內(nèi)發(fā)生任何生物學(xué)危害物品的溢出，應(yīng)立即在安全柜運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行清理。清理過程中應(yīng)使用有效的消毒劑，并采取措施盡量減少氣溶膠的產(chǎn)生。所有接觸溢出物的材料都應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)南�毒�?或高壓滅菌處理。

生物安全柜的認(rèn)證非常重要

在安裝生物安全柜時(shí)，以及之后每隔一段時(shí)間，都需要由具備專業(yè)資質(zhì)的人員，依據(jù)生產(chǎn)商的指導(dǎo)，對(duì)其運(yùn)行性能和完整性進(jìn)行認(rèn)證。這涉及檢查安全柜是否符合國(guó)家和國(guó)際的性能標(biāo)準(zhǔn)，包括測(cè)試其完整性、HEPA過濾器的泄漏情況、向下和正面氣流的速度、負(fù)壓/換氣次數(shù)、氣流的煙霧模式，以及警報(bào)和互鎖系統(tǒng)的功能。此外，還可以選擇進(jìn)行漏電、光照度、紫外線強(qiáng)度、噪聲水平和振動(dòng)性的測(cè)試。在測(cè)試過程中，必須使用專門的技術(shù)和儀器設(shè)備，并由經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員進(jìn)行操作。生物安全柜的清潔和消毒至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)清除安全柜內(nèi)所有物品的表面污染，并將它們移出安全柜。在每次使用前后，都需要用消毒劑擦拭工作臺(tái)面和內(nèi)壁，確保能夠殺死可能存在的任何微生物。推薦每天實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，徹底擦拭安全柜的工作臺(tái)面、四周及玻璃等部位。對(duì)于清除污染，生物安全柜在移動(dòng)或更換過濾器之前，必須經(jīng)過專業(yè)人員使用甲醛蒸氣進(jìn)行熏蒸處理。此外，在使用生物安全柜時(shí)，研究人員應(yīng)穿著適當(dāng)?shù)膫�(gè)體防護(hù)裝備，包括實(shí)驗(yàn)服和手套。在進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)操作時(shí)，可能還需要佩戴口罩和安全眼鏡。最后，生物安全柜應(yīng)始終保持運(yùn)行狀態(tài)。如果需要關(guān)閉，應(yīng)在關(guān)機(jī)前運(yùn)行5分鐘以凈化內(nèi)部氣體。

在生物安全柜的配置中，可以選擇安裝其中一種警報(bào)器：窗式警報(bào)器或氣流警報(bào)器。窗式警報(bào)器專為帶有滑動(dòng)窗的安全柜設(shè)計(jì)，當(dāng)操作者不慎將滑動(dòng)窗移至不當(dāng)位置時(shí)，它會(huì)發(fā)出警報(bào)。此時(shí)，只需將滑動(dòng)窗調(diào)整至合適位置，警報(bào)即可解除。而氣流警報(bào)器則更為關(guān)鍵，它會(huì)在安全柜的正常氣流模式受到干擾時(shí)發(fā)出警報(bào)，這可能意味著操作者或物品已處于危險(xiǎn)狀態(tài)。一旦聽到氣流警報(bào)，應(yīng)立即停止工作，并通知實(shí)驗(yàn)室主管。此外，正確選擇、安裝和使用生物安全柜，以及每年的認(rèn)證工作，都需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并具備豐富經(jīng)驗(yàn)的專家來指導(dǎo)。該專家應(yīng)精通相關(guān)文獻(xiàn)，并接受過全面的生物安全柜培訓(xùn)。同時(shí)，操作者也必須接受正規(guī)的生物安全柜操作和使用培訓(xùn)。