生物安全柜

生物安全柜

1.1 生物安全柜的作用

在实验室生物安全手册中，生物安全柜（Biological Safety Cabinets，BSCs）描述如下：是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有危险性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的危险性气溶胶和溅出物而设计的。

不难看出，生物安全柜起到了三重作用：

1）保护实验人员不受危险性实验材料的侵害；

2）保护实验室的环境不被危险性气溶胶污染；

3）保护实验材料不受实验人员和实验室环境的污染。

同时将人员、环境和材料都纳入到了保护范围之内，保证实验的顺利有效进行。

1.2 生物安全柜的分类

根据气流及隔离屏障设计结构，生物安全柜分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，其中根据按排放气流占系统总流量的比列及内部设计结构，Ⅱ级生物安全柜还分为A1、A2、B1、B2四种类型，具体见表1：

表1 生物安全柜分类表

1.3 生物安全柜的原理

Ⅰ级生物安全柜由于其设计简单，目前应用仍比较广泛，但由于房间内未经过消毒的空气进入到工作台面，不能对实验材料起到切实可靠的保护作用，因此也受到了一定的使用限制。原理如下：

图1 Ⅰ级生物安全柜原理图

（A：前开口；B：窗口；C：排风HEPA过滤器；D：压力排风系统）

Ⅱ级生物安全柜在设计上不但能提供个体防护，而且能保护工作台面的实验材料不受房间空气的污染。

以Ⅱ级A1型生物安全柜为例，在正面开口处的空气流入到安全柜内，通过前面的格栅流入到整个气流当中。供风先通过HEPA 过滤器，再向下流动通过工作台面。空气在向下流动过程中分开，其中的一部分通过前面的格栅，而另一部分则通过后面的格栅到达排风机。所有在工作台面形成的气溶胶立刻被向下的气流带走，并经两组格栅流出，从而为实验对象提供最好的保护。气流接着通过后面的压力通风系统到达位于安全柜顶部、介于供风和排风过滤器之间的空间。由于过滤器大小不同，大约70% 的空气将经过供风 HEPA 过滤器重新返回到生物安全柜内的操作区域，而剩余30% 则经过排风过滤器被排到外面。

图2 Ⅱ级A1型生物安全柜原理图

（A：前开口；B：窗口；C ：排风HEPA 过滤器；D：后面的压力排风系统；E：供风HEPA 过滤器；F：风机）

Ⅲ级生物安全柜俗称“手套箱”，其所有接口都是“密封的”，通过连接在安全柜上的结实的橡胶手套，手才能伸到工作台面。实验材料通过一个可以灭菌的、装有 HEPA 过滤装置的传递窗，放到安全柜里面。Ⅲ级生物安全柜也可以与一个高压灭菌器相连接，并用它来清除进出安全柜的所有物品的污染。

图3 Ⅲ级生物安全柜（手套箱）示意图

（A：用于连接等臂长手套的舱孔；B：窗口；C：两个排风HEPA 过滤器；D：送风

HEPA 过滤器；E：高压灭菌器或传递箱；F：化学浸泡槽。安全柜需要有与

独立的建筑物排风系统相连接的排风接口。）

通过生物安全柜，含危险性气溶胶的气体被排出到专门的排风系统中，建筑物排风系统的排风能力必须能满足实验室排风和安全柜排风的要求，保证安全柜的排风没有回流或倒灌现象。气流经过排风管道后就到达了袋进袋出过滤器，经过该装置后气体才能排到室外