Что такое шкаф биобезопасности
A шкаф биобезопасности(БСК) – это вентилируемое лабораторное рабочее пространство, в котором используется высокоэффективная фильтрация твердых частиц (HEPA) и контролируемый поток воздуха для защиты людей, продуктов и окружающей среды от опасных микробов. По сути, это закрытое рабочее пространство, где воздух проходит через фильтры для улавливания болезнетворных микроорганизмов перед выпуском. Вся работа с инфекционными материалами должна проводиться внутри БББ, чтобы предотвратить выброс контаминантов.
На практике BSC обеспечивает три уровня защиты: он защищает лабораторного работника, защищает внешнюю среду и в большинстве классов также защищает обрабатываемые образцы или продукты. Эти шкафы стали коммерчески доступны в 1950-х годах и теперь являются стандартным оборудованием в микробиологических и медицинских лабораториях.
Уровни шкафов биобезопасности
Боксы биобезопасности подразделяются натри основных классав зависимости от уровня защиты, которую они предлагают. Эти классы определяются такими агентствами, как Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и организациями по стандартизации. Классы различаются по способу прохождения воздуха через шкаф и типу защиты, которую они обеспечивают.
- Класс IШкафы обеспечивают защиту оператора и окружающей среды, но не продукта (образцов внутри). Воздух всасывается в шкаф и фильтруется перед выпуском, защищая пользователя, но нефильтрованный воздух помещения может попасть в рабочее пространство сверху. В шкафах класса I используется поток воздуха, аналогичный вытяжному шкафу, и после фильтрации его можно либо вентилировать, либо рециркулировать в лабораторию.
- Класс IIШкафы – самый распространенный тип. Они защищают оператора, окружающую среду, а также продукт. Они имеют открытую переднюю часть с входящим потоком воздуха для защиты пользователя и нисходящий ламинарный поток с HEPA-фильтрацией внутри шкафа для защиты образцов. Выхлопной воздух также проходит фильтрацию HEPA-. Шкафы класса II бывают нескольких типов (А1, А2, В1, В2, С1), которые различаются схемой воздушного потока и методами вытяжки.
- Класс IIIШкафы имеют высший уровень защиты. Это полностью закрытые, воздухонепроницаемые-перчаточные ящики с прикрепленными к передней части запечатанными перчатками. Все материалы поступают и выходят через специальные шлюзы, которые можно обеззараживать. В шкафу поддерживается отрицательное давление, поэтому воздух поступает только внутрь, а все выхлопные газы проходят двойную-фильтрацию или сжигаются. Шкафы III класса используются для наиболее опасных возбудителей.
Каждый класс BSC безопасен для использования с различными уровнями биобезопасности (BSL) агентов. Классы I и II подходят для работы с агентами низкого и умеренного риска (до BSL-3), а класс III предназначен для патогенов самого высокого уровня (BSL-4).
Шкаф биобезопасности I класса
A Шкаф биобезопасности I классаэто самая простая конструкция. По сути, это вентилируемый кожух для оператора и защиты окружающей среды. Ключевые моменты о шкафах класса I:
Защита:Они защищают лабораторного работника и окружающую среду от аэрозолей, но ненетзащищать продукцию (образцы) от внешнего загрязнения. Поскольку комнатный воздух поступает в шкаф, образцы внутри могут подвергаться воздействию загрязнений.
Расход воздуха:Воздух всасывается через переднее отверстие, проходит через рабочую зону, а затем проходит через HEPA-фильтр перед выходом. Это создает схему воздушного потока, аналогичную химическому вытяжному шкафу, но с HEPA-фильтрацией на выхлопе. Воздушный поток не рециркулируется обратно в рабочую зону, поэтому весь воздух из шкафа фильтруется и выпускается.
Приложения:Шкафы класса I используются для биологических агентов низкого и умеренного риска (уровень биобезопасности 1–3). Их обычно используют для ограждения оборудования или процедур, генерирующих аэрозоли, например центрифуг, но они не подходят, когда необходима стерильность продукта. В современных лабораториях шкафы класса I считаются довольно простыми и встречаются реже, чем шкафы класса II.
Шкаф биобезопасности класса II
A Шкаф биобезопасности класса IIразработан для одновременной защиты пользователя, образцов и окружающей среды. Шкафы класса II имеют переднее отверстие с входящим потоком воздуха и нисходящим ламинарным потоком фильтрованного воздуха над рабочей поверхностью. Они обеспечивают:
- Защита персонала:Поток воздуха, поступающий внутрь через переднее отверстие, предотвращает попадание загрязнений в рабочую зону.
- Защита продукта:Ламинарный поток воздуха с фильтрацией HEPA-, направленный вниз над рабочей поверхностью, защищает образцы внутри шкафа от загрязнения пользователем или внешней средой.
- Защита окружающей среды:Весь выходящий воздух проходит фильтрацию HEPA-.
Шкафы II класса используются для работы с возбудителями на БСЛ-1, БСЛ-2 и БСЛ-3. Естьпять типовшкафов класса II (типа А1, А2, В1, В2 и С1). Эти типы различаются по схеме воздушного потока, рециркуляции и способу обработки выхлопных газов.
| Тип шкафа | Расход воздуха | Выхлоп | Использование |
|---|---|---|---|
| Класс II Тип A1 | Приток спереди со скоростью ~ 75 футов в минуту; нисходящий поток воздуха с фильтрацией HEPA-; ~70% рециркулируется внутри | Воздух, отфильтрованный HEPA-, можно выводить обратно в помещение или наружу через навес. |
Только для биологических агентов; не подходит для летучих химикаты или радионуклиды из-за рециркуляции воздуха |
| Класс II Тип A2 | Похож на А1, но с более высоким притоком (~ 100 футов в минуту); ~70% рециркуляция | Возможен вывод воздуха обратно в комнату или наружу через навес. | Безопаснее, чем А1; работает с небольшими количествами не-летучих химикатов при условии правильной вентиляции; не для больших объемов токсичных газов |
| Класс II Тип B1 | Приток ~100 футов в минуту; нисходящий поток в основном рециркулируется, но задний воздушный поток исчерпан | ~30 % воздуха (задний нисходящий поток) проходит HEPA--фильтрацию и жесткий-вывод через воздуховоды. | Подходит для следовых количеств токсичных химикатов или радионуклидов в тыловой рабочей зоне; защита продукта сохраняется |
| Класс II Тип B2 | Приток ~100 футов в минуту; вообще нет рециркуляции; 100 % HEPA-фильтрованный нисходящий поток | Полный выхлоп через жесткий воздуховод; нет возврата в комнату | Идеально подходит для опасных химикатов или радионуклидов; обеспечивает максимальную изоляцию и стерильность |
| Класс II Тип C1 | Двойной-режим: может работать как с рециркуляцией (например, A2), так и с внешней вытяжкой (например, B1); отмеченные зоны для каждого | ~60% воздушного потока исчерпано; режим можно изменить при регулировке воздуховода и повторной сертификации | Гибкое использование; переключение между режимом A2 (общая работа) и режимом B1 (небольшая обработка химикатов); подходит для универсальных лабораторных нужд |
Шкаф биобезопасности III класса
A Шкаф биобезопасности III класса — это самый высокий-шкаф, часто называемый "перчаточным ящиком". Ключевые особенности включают в себя:
- Полностью герметичный корпус:Шкаф газонепроницаемый-и полностью закрытый. Операторы проникают внутрь через плотные резиновые перчатки, прикрепленные к портам в передней части шкафа. Это делает невозможным попадание воздуха или микробов в помещение.
- Передача материала:Существуют специальные проходные-камеры (иногда с использованием бака для макания или автоклава с двойной-дверью), позволяющие стерилизовать материалы при входе в шкаф или выходе из него.
- Расход воздуха:В шкафу поддерживается отрицательное давление. Весь входящий воздух проходит через фильтры HEPA, а весь выходящий воздух перед выпуском проходит двойную-фильтрацию или сжигание. Даже оборудование, размещенное внутри, должно быть специально разработано для работы в герметичной среде.
- Использование:Шкафы класса III обеспечивают максимальную защиту оператора, образца и окружающей среды. Их используют для борьбы с наиболее опасными возбудителями (уровень биобезопасности 4). Любая работа с высокоинфекционными или летальными агентами проводится в шкафах III класса.
Таким образом, BSC класса III изолируют работу внутри герметичного бокса, тогда как классы I и II допускают открытую рабочую зону (с фильтрованным потоком воздуха). Класс III — единственный тип, который полностью исключает любой прямой контакт пользователя с материалом без специальных перчаток и переноски.
В чем разница между тремя классами
Вот ключевые различия между шкафами биобезопасности классов I, II и III:
- Обеспечивается защита:Шкафы класса I защищают пользователя и лабораторную среду, ноне защищайте продукт. Шкафы класса II защищают одновременно пользователя, продукт (образцы) и окружающую среду. Шкафы класса III защищают все внутри шкафа, поскольку они полностью закрыты.
- Воздушный поток и корпус:Класс I и большинство моделей класса II имеютоткрытый фронтс притоком воздуха в створку. Они используют HEPA-фильтры на выхлопе. Шкафы класса IIIзапечатан прилагаемыми перчатками, без открытого доступа; они используют двойные фильтры HEPA и сжигание выхлопных газов.
- Рециркуляция воздуха:В классе I рециркуляция отсутствует (весь воздух проходит HEPA-фильтрацию и выбрасывается). В классе II некоторые типы (A1/A2/B1/C1 в режиме A-) рециркулируют часть воздуха после фильтрации. Тип B2 и класс III не рециркулируют воздух.
- Химическая совместимость:Класс I и стандартный класс II A1/A2нетподходит для летучих химикатов, поскольку часть или весь воздух рециркулируется. Классы II B1, B2 и C1 могут работать с небольшими количествами химикатов, поскольку они выбрасывают загрязненный воздух наружу. Класс III также может работать с химикатами (в собственной герметичной системе) с соответствующей очисткой выхлопных газов.
- Использование уровня биобезопасности (BSL):Шкафы классов I и II обычно используются для работ, требующих защиты BSL-1, BSL-2 или BSL-3. Для работы с наиболее опасными возбудителями необходимы шкафы III класса BSL-4.
Заключение
Шкафы биобезопасности являются важным инструментом в лабораториях для защиты людей и окружающей среды при работе с инфекционными агентами.три классашкафов-Класса I, Класса II и Класса III-различаются по конструкции и уровням защиты, которые они обеспечивают. Класс I — самый простой тип, обеспечивающий безопасность пользователя и окружающую среду, но не стерильность образца. Класс II — наиболее распространенный тип, сочетающий защиту пользователя, продукта и окружающей среды; он поставляется в нескольких типах (A1, A2, B1, B2, C1) для различных применений. Класс III обеспечивает высочайшую степень защиты, изолируя работу в герметичной камере с доступом в перчатках-для максимальной безопасности.
При выборе бокса следует учитывать уровень риска биологических агентов и наличие опасных химических веществ. Для рутинной микробиологии (до BSL-3) обычно подходит BSC класса II (часто типа A2). Для работы с особо опасными возбудителями или большими объемами ядохимикатов может потребоваться шкаф III класса или специализированный шкаф II класса (В2/С1). Выбрав соответствующий класс бокса биобезопасности и соблюдая процедуры безопасности, лаборатории могут эффективно предотвратить воздействие биологических опасностей и обеспечить безопасность исследований.