Tủ an toàn sinh học loại I, II, III: Sự khác biệt, công dụng và tiêu chuẩn an toàn

Tủ an toàn sinh học là gì

A tủ an toàn sinh học(BSC)là không gian làm việc được thông gió trong phòng thí nghiệm sử dụng khả năng lọc-hiệu quả cao của không khí dạng hạt (HEPA) và luồng không khí được kiểm soát để bảo vệ con người, sản phẩm và môi trường khỏi các vi khuẩn nguy hiểm. Về cơ bản, đây là một không gian làm việc khép kín, nơi không khí được hút qua các bộ lọc để bẫy mầm bệnh trước khi thải ra ngoài. Tất cả công việc với các vật liệu lây nhiễm phải diễn ra bên trong BSC để ngăn chặn việc giải phóng chất gây ô nhiễm.

Trong thực tế, BSC cung cấp ba lớp bảo vệ: nó che chắn cho nhân viên phòng thí nghiệm, che chắn cho môi trường bên ngoài và trong hầu hết các lớp, nó cũng che chắn cho các mẫu hoặc sản phẩm đang được xử lý. Những tủ này được thương mại hóa vào những năm 1950 và hiện là thiết bị tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm vi sinh và y tế.

Các cấp tủ an toàn sinh học

Tủ an toàn sinh học được phân loại thànhba lớp chínhdựa trên mức độ bảo vệ mà họ cung cấp. Các lớp này được xác định bởi các cơ quan như Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) và các tổ chức tiêu chuẩn. Các lớp này khác nhau về cách không khí đi qua tủ và loại bảo vệ mà chúng cung cấp.

• Lớp Itủ bảo vệ người vận hành và môi trường nhưng không bảo vệ sản phẩm (các mẫu bên trong). Không khí được hút vào tủ và được lọc trước khi thoát ra ngoài, bảo vệ người sử dụng, nhưng không khí trong phòng chưa được lọc có thể xâm nhập vào không gian làm việc từ trên cao. Tủ loại I sử dụng luồng không khí tương tự như tủ hút và có thể được thông hơi hoặc tuần hoàn về phòng thí nghiệm sau khi lọc.
• Loại IItủ là loại phổ biến nhất. Chúng bảo vệ người vận hành, môi trường và cả sản phẩm. Chúng có mặt trước mở với luồng không khí đi vào bên trong để bảo vệ người dùng và luồng không khí nhiều lớp được lọc HEPA-hướng xuống bên trong tủ để bảo vệ các mẫu. Khí thải cũng được lọc HEPA. Tủ loại II có nhiều loại (A1, A2, B1, B2, C1) khác nhau về kiểu luồng khí và phương pháp xả.
• Loại IIItủ là mức độ ngăn chặn cao nhất. Đây là những "hộp đựng găng tay" kín khí,-hoàn toàn có găng tay kín được gắn phía trước. Tất cả các vật liệu vào và ra đều thông qua các khóa khí đặc biệt có thể được khử nhiễm. Tủ được giữ ở áp suất âm để không khí chỉ đi vào và toàn bộ khí thải được -lọc kép hoặc đốt. Tủ cấp III được sử dụng cho các mầm bệnh nguy hiểm nhất.

Mỗi loại BSC đều an toàn khi sử dụng với các mức độ an toàn sinh học (BSL) khác nhau. Loại I và II phù hợp để làm việc với các tác nhân có nguy cơ thấp đến trung bình (lên đến BSL-3), trong khi Loại III được thiết kế cho các mầm bệnh ở cấp độ cao nhất (BSL-4).

Tủ an toàn sinh học cấp I

A Tủ an toàn sinh học cấp Ilà thiết kế đơn giản nhất. Về cơ bản nó là một vỏ bọc thông gió cho người vận hành và bảo vệ môi trường. Những điểm chính về tủ loại I:

Sự bảo vệ:Chúng bảo vệ nhân viên phòng thí nghiệm và môi trường khỏi các hạt khí dung, nhưng chúng có tác dụngkhôngbảo vệ sản phẩm (mẫu) khỏi bị nhiễm bẩn từ bên ngoài. Vì không khí trong phòng đi vào tủ nên các mẫu bên trong có thể bị nhiễm chất gây ô nhiễm.

Luồng khí:Không khí được hút vào qua lỗ mở phía trước, đi qua khu vực làm việc và sau đó đi qua bộ lọc HEPA trước khi thoát ra ngoài. Điều này tạo ra kiểu luồng khí tương tự như tủ hút hóa chất nhưng có bộ lọc HEPA trên ống xả. Luồng khí không được tuần hoàn trở lại khu vực làm việc nên toàn bộ không khí từ tủ được lọc và thoát ra ngoài.

Ứng dụng:Tủ cấp I được sử dụng cho các tác nhân sinh học có nguy cơ thấp đến trung bình (An toàn sinh học cấp 1–3). Chúng thường được sử dụng để bao bọc các thiết bị hoặc quy trình tạo ra khí dung, chẳng hạn như máy ly tâm, nhưng chúng không phù hợp khi cần khử trùng sản phẩm. Trong các phòng thí nghiệm hiện đại, tủ loại I được coi là khá cơ bản và ít phổ biến hơn loại II.

Tủ an toàn sinh học cấp II

A Tủ an toàn sinh học cấp IIđược thiết kế để bảo vệ người dùng, mẫu và môi trường cùng một lúc. Tủ loại II có cửa mở phía trước với luồng không khí đi vào và luồng không khí được lọc đi xuống trên bề mặt làm việc. Họ cung cấp:

• Bảo vệ nhân sự:Luồng khí hướng vào ở cửa mở phía trước giúp ngăn chất gây ô nhiễm thoát ra khỏi khu vực làm việc.
• Bảo vệ sản phẩm:Luồng không khí từng lớp được lọc HEPA{0}}đi xuống trên bề mặt làm việc bảo vệ các mẫu bên trong tủ khỏi bị nhiễm bẩn bởi người dùng hoặc môi trường bên ngoài.
• Bảo vệ môi trường:Tất cả khí thải đều được lọc HEPA.

Tủ loại II được sử dụng để làm việc với các mầm bệnh ở mức BSL-1, BSL-2 và BSL-3. cónăm loạicủa tủ loại II (loại A1, A2, B1, B2, C1). Các loại này khác nhau về kiểu luồng khí, sự tuần hoàn và cách xử lý khí thải.

Tủ an toàn sinh học cấp III

A Tủ an toàn sinh học cấp IIIlà tủ ngăn chặn-cao nhất, thường được gọi là "hộp đựng găng tay". Các tính năng chính bao gồm:

• Vỏ kín hoàn toàn:Tủ-kín khí và được bao bọc hoàn toàn. Người vận hành tiếp cận bên trong thông qua găng tay cao su nặng được gắn vào các cổng ở phía trước tủ. Điều này khiến không khí hoặc vi khuẩn không thể thoát vào phòng.
• Chuyển vật liệu:Có các buồng-đi qua đặc biệt (đôi khi sử dụng bể ngâm hoặc nồi hấp-cửa đôi) để vật liệu có thể được khử trùng khi vào hoặc ra khỏi tủ.
• Luồng khí:Tủ được giữ dưới áp suất âm. Tất cả không khí đi vào đều đi qua bộ lọc HEPA và tất cả khí thải đều được lọc-kép hoặc đốt cháy trước khi thải ra ngoài. Ngay cả thiết bị đặt bên trong cũng phải được thiết kế đặc biệt để phù hợp với môi trường kín.
• Công dụng:Tủ loại III cung cấp sự bảo vệ tối đa cho người vận hành, mẫu và môi trường. Chúng được sử dụng cho các mầm bệnh nguy hiểm nhất (An toàn sinh học cấp 4). Bất kỳ công việc nào với các tác nhân có khả năng lây nhiễm cao hoặc gây chết người đều được thực hiện trong tủ Cấp III.

Tóm lại, BSC Loại III cách ly công việc bên trong hộp kín, trong khi Loại I và II cho phép khu vực làm việc mở (với luồng không khí được lọc). Loại III là loại duy nhất ngăn chặn hoàn toàn mọi tiếp xúc trực tiếp giữa người dùng và vật liệu mà không cần găng tay và chuyển giao chuyên dụng.

Sự khác biệt giữa ba lớp là gì

Dưới đây là những khác biệt chính giữa tủ an toàn sinh học cấp I, II và III:

• Bảo vệ được cung cấp:Tủ loại I bảo vệ người dùng và môi trường phòng thí nghiệm nhưngkhông bảo vệ sản phẩm. Tủ loại II bảo vệ người dùng, sản phẩm (mẫu) và môi trường cùng một lúc. Tủ loại III bảo vệ mọi thứ bên trong tủ vì chúng được bao bọc hoàn toàn.
• Luồng không khí và vỏ bọc:Loại I và hầu hết các mẫu Loại II đều cómở phía trướcvới luồng không khí hướng vào trong ở khung cửa. Họ sử dụng bộ lọc HEPA trên ống xả. Tủ loại III làbịt kín bằng găng tay kèm theo, không có quyền truy cập mở; họ sử dụng bộ lọc HEPA kép và đốt khí thải.
• Tuần hoàn không khí:Ở Loại I không có sự tuần hoàn (tất cả không khí đều được lọc và xả bằng HEPA). Ở Loại II, một số loại (A1/A2/B1/C1 ở chế độ A{6}}) tuần hoàn một phần không khí sau khi lọc. Loại B2 và Loại III không tuần hoàn không khí.
• Khả năng tương thích hóa học:Loại I và tiêu chuẩn Loại II A1/A2 làkhôngthích hợp cho các hóa chất dễ bay hơi, vì một phần hoặc toàn bộ không khí được tuần hoàn. Loại II B1, B2 và C1 có thể xử lý một lượng nhỏ hóa chất vì chúng thải không khí bị ô nhiễm ra bên ngoài. Loại III cũng có thể xử lý các hóa chất (trong hệ thống kín của chính nó) bằng cách xử lý khí thải thích hợp.
• Mức độ an toàn sinh học (BSL) sử dụng:Tủ loại I và II thường được sử dụng cho công việc yêu cầu ngăn chặn BSL-1, BSL-2 hoặc BSL-3. Cần có tủ loại III để làm việc với BSL-4 với các mầm bệnh nguy hiểm nhất.

Phần kết luận

Tủ an toàn sinh học là công cụ thiết yếu trong phòng thí nghiệm nhằm bảo vệ con người và môi trường khi xử lý các tác nhân lây nhiễm. cácba lớptủ-Cấp I, Cấp II và Cấp III-khác nhau về thiết kế và mức độ bảo vệ mà chúng cung cấp. Loại I là loại cơ bản nhất, mang lại sự an toàn cho người dùng và môi trường nhưng không đảm bảo tính vô trùng của mẫu. Loại II là loại phổ biến nhất, kết hợp bảo vệ cho người sử dụng, sản phẩm và môi trường; nó có nhiều loại (A1, A2, B1, B2, C1) để phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Loại III cung cấp khả năng ngăn chặn cao nhất, cách ly công việc trong một buồng kín, có thể tiếp cận bằng găng tay{10}để đảm bảo an toàn tối đa.

Khi chọn tủ, người ta nên xem xét mức độ rủi ro của các tác nhân sinh học và liệu có liên quan đến các hóa chất nguy hiểm hay không. Đối với vi sinh thông thường (lên đến BSL-3), BSC Loại II (thường là Loại A2) thường phù hợp. Để làm việc với các mầm bệnh có mức độ nguy hiểm cao hoặc khối lượng lớn hóa chất độc hại, có thể cần phải có tủ cấp III hoặc cấp II chuyên dụng (B2/C1). Bằng cách lựa chọn loại tủ an toàn sinh học thích hợp và tuân theo các quy trình an toàn, các phòng thí nghiệm có thể ngăn chặn hiệu quả việc tiếp xúc với các mối nguy hiểm sinh học và đảm bảo nghiên cứu an toàn.