生物安全柜百科知識

１．　定義與分類

＊＊生物安全柜（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｃａｂｉｎｅｔ，　ＢＳＣ）＊＊是實驗室中用于保護人員、環境及實驗樣品免受生物危害（如病原微生物、氣溶膠）污染的關鍵防護設備。其通過高效空氣過濾系統（ＨＥＰＡ／ＵＬＰＡ）和定向氣流設計，實現操作區域與外部環境的隔離。

分類（基于防護等級及氣流模式）：

• Ⅰ級生物安全柜：

• 防護對象：人員與環境（不保護樣品）。

• 氣流模式：前端開口吸入外部空氣，經ＨＥＰＡ過濾后排出。

• 適用場景：低風險生物實驗（如非揮發性化學物質操作）。

• Ⅱ級生物安全柜（最常用）：

• 子類：Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２（差異在氣流比例與排氣方式）。

• 防護對象：人員、環境與樣品（三重防護）。

• 氣流模式：３０％空氣循環＋７０％外排（Ａ２型）或全外排（Ｂ２型）。

• 適用場景：細胞培養、臨床樣本處理（風險等級１～３級病原體）。

• Ⅲ級生物安全柜：

• 防護對象：最高級別密封防護（用于高風險病原體）。

• 氣流模式：全封閉負壓操作箱，氣體經雙重ＨＥＰＡ過濾后排出。

• 適用場景：埃博拉病毒、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２等高致病性微生物實驗。

２．　核心結構與組成

• 箱體系統：

• 前窗操作口：可調節高度的玻璃視窗（Ⅱ級／Ⅲ級含氣流屏障）。

• 工作區：不銹鋼內膽，耐腐蝕易清潔。

• 氣流控制系統：

• 風機：維持恒定氣流（如Ⅱ級Ａ２型進氣流速≥０．３８　ｍ／ｓ）。

• ＨＥＰＡ過濾器：過濾效率≥９９．９９％（０．３　μｍ顆粒）。

• 氣流導向裝置：確保層流（垂直／水平）覆蓋工作區。

• 監控與報警系統：

• 氣流傳感器：監測風速異常。

• 紫外燈／消毒裝置：輔助滅菌（需配合化學消毒）。

３．　工作原理

• 氣流循環：

• Ⅱ級Ａ２型：３０％內循環＋７０％外排，進風口吸入空氣與下降氣流形成氣幕屏障。

• 層流保護：垂直單向流減少湍流，避免交叉污染。

• 過濾機制：

• ＨＥＰＡ過濾：攔截微生物氣溶膠，外排氣體無害化。

• 負壓設計（Ⅲ級）：操作區壓力低于環境，防止泄漏。

４．　應用場景

５．　操作規范與維護

操作流程：

1. 啟動準備：提前運行３０分鐘凈化氣流，檢查風速及報警功能。

2. 物品擺放：避免阻塞進氣格柵，污染區／清潔區分區明確。

3. 個人防護：穿戴手套、實驗服，操作時減少手臂移動。

4. 結束處理：紫外消毒３０分鐘（需驗證有效性），表面擦拭消毒（如７０％乙醇）。

維護要點：

• ＨＥＰＡ更換：壓差報警或每２～３年（根據使用頻率）。

• 年度認證：由專業機構檢測風速、氣密性及過濾效率（ＥＮ１２４６９／ＮＳＦ４９標準）。

• 清潔禁忌：避免腐蝕性清潔劑損傷不銹鋼表面。

６．　主流品牌與認證標準

• 國際品牌：

• Ｔｈｅｒｍｏ　Ｆｉｓｈｅｒ（美國）：Ｈｅｒａｃｅｌｌ系列，智能氣流控制。

• ＥＳＣＯ（新加坡）：Ａｉｒｓｔｒｅａｍ系列，節能低噪音設計。

• Ｌａｂｃｏｎｃｏ（美國）：Ｐｕｒｉｆｉｅｒ　Ｌｏｇｉｃ，觸屏交互系統。

• 國產品牌：

• 海爾生物：Ａ２型生物安全柜，性價比高。

• 蘇凈安泰：符合ＧＭＰ標準，醫藥領域廣泛應用。

• 認證標準：

• ＮＳＦ／ＡＮＳＩ　４９：北美市場準入核心標準。

• ＥＮ　１２４６９：歐洲生物安全柜性能基準。

７．　與其他設備的區別

８．　安全注意事項

• 禁止行為：

• 明火操作（酒精燈可能破壞氣流平衡）。

• 過度堆積物品阻擋氣流。

• 應急處理：

• 泄漏事故：立即關閉風機，噴灑消毒劑覆蓋污染區。

• 電源故障：停止操作，撤離并封閉實驗室。

９．　發展趨勢

• 智能化：

• 物聯網（ＩｏＴ）實時監控運行狀態，遠程報警。

• ＡＩ算法優化氣流效率，降低能耗。

• 綠色設計：

• 低噪音風機（＜５５　ｄＢ）與節能模式（待機功耗≤５０　Ｗ）。

• 可回收材料制造，減少碳足跡。

• 材料創新：

• 抗菌涂層內膽（如納米銀），降低交叉污染風險。

• 耐腐蝕ＨＥＰＡ濾材，延長使用壽命。

總結：生物安全柜是生物實驗室的核心防護屏障，其選型需嚴格匹配實驗風險等級。操作者應熟知規范，定期維護并認證設備性能。隨著技術進步，智能化與環保化將成為主流發展方向，而安全性與合規性始終是使用前提。

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