کابینت ایمنی زیستی چیست؟
A کابینت ایمنی زیستی(BSC)یک فضای کاری آزمایشگاهی تهویهشده است که از فیلتر هوای ذرات معلق با کارایی بالا (HEPA) و جریان هوای کنترلشده برای محافظت از افراد، محصولات و محیط در برابر میکروبهای خطرناک استفاده میکند. این اساساً یک فضای کاری محصور است که در آن هوا از طریق فیلترها برای به دام انداختن پاتوژن ها قبل از خروج اگزوز کشیده می شود. تمام کار با مواد عفونی باید در داخل BSC انجام شود تا از انتشار آلاینده ها جلوگیری شود.
در عمل، یک BSC سه لایه حفاظتی را ارائه میکند: از کارگر آزمایشگاه محافظت میکند، از محیط بیرون محافظت میکند، و در بیشتر کلاسها، از نمونهها یا محصولاتی که در حال کار هستند نیز محافظت میکند. این کابینت ها در دهه 1950 به صورت تجاری در دسترس قرار گرفتند و اکنون تجهیزات استاندارد در آزمایشگاه های میکروبیولوژی و پزشکی هستند.
سطوح کابینت ایمنی زیستی
کابینت های ایمنی زیستی به دسته بندی می شوندسه کلاس اصلیبر اساس سطح حفاظتی که ارائه می کنند. این کلاس ها توسط آژانس هایی مانند مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده (CDC) و سازمان های استاندارد تعریف می شوند. کلاس ها در نحوه جریان هوا از داخل کابینت و نوع محافظتی که ارائه می کنند متفاوت است.
- کلاس Iکابینت ها برای اپراتور و محیط زیست محافظت می کنند، اما نه برای محصول (نمونه های داخل). هوا به داخل کابینت کشیده می شود و قبل از خروج اگزوز فیلتر می شود و از کاربر محافظت می کند، اما هوای اتاق بدون فیلتر می تواند از بالا وارد فضای کار شود. کابینتهای کلاس I از جریان هوا شبیه به هود بخار استفاده میکنند و میتوانند پس از فیلتر کردن، هوا را تخلیه یا به آزمایشگاه منتقل کنند.
- کلاس IIکابینت ها رایج ترین نوع هستند. آنها از اپراتور، محیط زیست و همچنین محصول محافظت می کنند. آنها دارای یک جلوی باز با جریان هوای داخل برای محافظت از کاربر، و یک جریان آرام فیلتر شده HEPA به سمت پایین در داخل کابینت برای محافظت از نمونه ها هستند. هوای خروجی نیز HEPA{4}}فیلتر شده است. کابینت های کلاس II انواع مختلفی دارند (A1، A2، B1، B2، C1) که در الگوهای جریان هوا و روش های اگزوز متفاوت هستند.
- کلاس IIIکابینت ها بالاترین سطح مهار هستند. اینها کاملاً محصور هستند-«جعبههای دستکش» محکم و محکم با دستکشهای مهر و موم شده که در جلوی آن وصل شدهاند. تمام مواد از طریق قفل های هوای مخصوصی که می توانند ضد عفونی شوند وارد و خارج می شوند. کابینت تحت فشار منفی نگه داشته می شود تا هوا فقط در جریان باشد و تمام اگزوزها دوبار- فیلتر یا سوزانده شوند. کابینت های کلاس III برای خطرناک ترین پاتوژن ها استفاده می شود.
هر کلاس BSC برای استفاده با سطوح مختلف ایمنی زیستی (BSL) از عوامل بی خطر است. کلاس های I و II برای کار با عوامل کم خطر تا متوسط (تا BSL-3) مناسب هستند، در حالی که کلاس III برای پاتوژن های بالاترین سطح (BSL-4) طراحی شده است.
کابینت ایمنی زیستی کلاس I
A کابینت ایمنی زیستی کلاس Iساده ترین طرح است این اساسا یک محفظه تهویه شده برای حفاظت از اپراتور و محیط زیست است. نکات کلیدی در مورد کابینت کلاس I:
حفاظت:آنها از کارگر آزمایشگاه و محیط زیست در برابر ذرات معلق در هوا محافظت می کنند، اما این کار را می کنندنهمحصول (نمونه ها) را از آلودگی بیرونی محافظت کنید. از آنجایی که هوای اتاق به داخل کابینت جریان می یابد، نمونه های داخل آن می توانند در معرض آلاینده ها قرار گیرند.
جریان هوا:هوا از دهانه جلویی به داخل کشیده می شود، از محل کار عبور می کند و سپس قبل از خروج از فیلتر HEPA عبور می کند. این یک الگوی جریان هوا مشابه یک هود دود شیمیایی ایجاد می کند اما با فیلتر HEPA روی اگزوز. جریان هوا به داخل محل کار بازگردانده نمی شود، بنابراین تمام هوای کابینت فیلتر و تخلیه می شود.
برنامه های کاربردی:کابینت های کلاس I برای عوامل بیولوژیکی با خطر کم تا متوسط استفاده می شود (سطح ایمنی زیستی 1-3). آنها معمولاً برای محصور کردن تجهیزات یا روشهایی که آئروسلها را تولید میکنند، مانند سانتریفیوژها استفاده میشوند، اما زمانی که نیاز به استریل محصول است، مناسب نیستند. در آزمایشگاههای مدرن، کابینتهای کلاس I نسبتاً ابتدایی در نظر گرفته میشوند و کمتر از کلاس II رایج هستند.
کابینت ایمنی زیستی کلاس II
A کابینت ایمنی زیستی کلاس IIبرای محافظت از کاربر، نمونه ها و محیط به طور همزمان طراحی شده است. کابینت های کلاس II دارای یک دهانه جلویی با جریان هوای داخل و یک جریان آرام آرام از هوای فیلتر شده روی سطح کار هستند. آنها ارائه می دهند:
- حفاظت از پرسنل:جریان هوا به سمت داخل در دهانه جلو از خروج آلاینده ها از محل کار جلوگیری می کند.
- حفاظت از محصول:به سمت پایین، جریان هوای لایه ای{0}}هپا فیلتر شده روی سطح کار، از نمونه های داخل کابینت در برابر آلودگی توسط کاربر یا محیط بیرون محافظت می کند.
- حفاظت از محیط زیست:تمام هوای خروجی HEPA{0}}فیلتر شده است.
کابینت های کلاس II برای کار با پاتوژن ها در BSL-1، BSL-2 و BSL-3 استفاده می شود. وجود داردپنج نوعکابینت های کلاس II (نوع A1، A2، B1، B2 و C1). انواع در الگوهای جریان هوا، گردش مجدد و نحوه کار با اگزوز متفاوت است.
| نوع کابینت | جریان هوا | اگزوز | استفاده می کند |
|---|---|---|---|
| کلاس II نوع A1 | جریان ورودی از جلو در ~ 75 fpm. جریان هوای فیلتر شده با هپا{1} رو به پایین. 70٪ در داخل چرخش می شود | هوای فیلتر شده HEPA{0}}را می توان از طریق سایبان به داخل اتاق یا بیرون خارج کرد |
فقط برای عوامل بیولوژیکی؛ برای فرار مناسب نیست مواد شیمیایی یا رادیونوکلئیدهای ناشی از گردش مجدد هوا |
| کلاس II نوع A2 | مشابه A1 اما با جریان ورودی بالاتر (~ 100 fpm)؛ 70% بازچرخش | می تواند از طریق یک سایبان به اتاق یا بیرون بازگردد | ایمن تر از A1؛ اگر به درستی تهویه شوند، مقادیر کمی از مواد شیمیایی غیرفرار-را کنترل می کند. نه برای حجم زیاد گازهای سمی |
| کلاس II نوع B1 | جریان ورودی ~ 100 فریم در دقیقه؛ جریان پایین عمدتاً در گردش است، اما جریان هوای عقب تخلیه می شود | 30% هوا (جریان پایین از عقب) HEPA-فیلتر شده و به سختی- خارج می شود | مناسب برای مقادیر کمی از مواد شیمیایی سمی یا رادیونوکلئیدها در ناحیه کار عقب. حفاظت از محصول حفظ می شود |
| کلاس II نوع B2 | جریان ورودی ~ 100 فریم در دقیقه؛ بدون گردش مجدد 100% HEPA{2}}روی پایین فیلتر شده | کل اگزوز از طریق مجرای سخت. بدون بازگشت به اتاق | ایده آل برای مواد شیمیایی خطرناک یا رادیونوکلئیدها؛ حداکثر مهار و عقیمی را فراهم می کند |
| کلاس II نوع C1 | حالت دوگانه-: میتواند به صورت چرخشی (مانند A2) یا بیرونی (مانند B1) عمل کند. مناطق مشخص شده برای هر کدام | ~60٪ از جریان هوا خسته شده است. حالت را می توان با تنظیم کانال و تأیید مجدد تغییر داد | استفاده انعطاف پذیر؛ قابل تعویض بین حالت A2 (کار عمومی) و حالت B1 (دست زدن به مواد شیمیایی کوچک). مناسب برای نیازهای آزمایشگاهی همه کاره |
کابینت ایمنی زیستی کلاس III
A کابینت ایمنی زیستی کلاس IIIبالاترین-کابینت نگهدارنده است که اغلب "جعبه دستکش" نامیده می شود. ویژگی های کلیدی عبارتند از:
- محفظه کاملا مهر و موم شده:کابینت گازی- محکم و کاملا محصور است. اپراتورها از طریق دستکش های لاستیکی سنگین متصل به پورت های جلوی کابینت به داخل می رسند. این امر باعث میشود که هوا یا میکروبها نتوانند به داخل اتاق فرار کنند.
- انتقال مواد:دارای گذرگاههای ویژه-از میان محفظهها (گاهی اوقات با استفاده از مخزن دانک یا اتوکلاو دو در-) وجود دارد تا بتوان مواد را هنگام ورود یا خروج از کابینت استریل کرد.
- جریان هوا:کابینت تحت فشار منفی نگه داشته می شود. تمام هوای ورودی از فیلترهای HEPA عبور میکند و تمام هوای خروجی قبل از آزاد شدن دوبار- فیلتر یا سوزانده میشود. حتی تجهیزات قرار داده شده در داخل باید به طور ویژه طراحی شوند تا در محیط مهر و موم شده قرار بگیرند.
- موارد استفاده:کابینت های کلاس III حداکثر حفاظت را برای اپراتور، نمونه و محیط زیست فراهم می کنند. آنها برای خطرناک ترین پاتوژن ها (سطح ایمنی زیستی 4) استفاده می شوند. هرگونه کار با عوامل بسیار عفونی یا کشنده در کابینت های کلاس III انجام می شود.
به طور خلاصه، BSCهای کلاس III کار را در یک جعبه مهر و موم شده جدا می کنند، در حالی که کلاس I و II اجازه می دهد یک منطقه کار باز (با جریان هوای فیلتر شده) باشد. کلاس III تنها نوعی است که به طور کامل از هرگونه تماس مستقیم بین کاربر و مواد بدون دستکش و انتقال تخصصی جلوگیری می کند.
چه تفاوت هایی بین این سه کلاس وجود دارد
در اینجا تفاوت های اصلی بین کابینت های ایمنی زیستی کلاس I، II و III وجود دارد:
- حفاظت ارائه شده:کابینت های کلاس I از کاربر و محیط آزمایشگاه محافظت می کنند امااز محصول محافظت نکنید. کابینت های کلاس II به طور همزمان از کاربر، محصول (نمونه ها) و محیط محافظت می کنند. کابینت های کلاس III از همه چیز داخل کابینت محافظت می کنند زیرا کاملاً محصور هستند.
- جریان هوا و محفظه:کلاس I و اکثر مدل های کلاس II دارای یکجلو بازبا جریان هوای داخل در ارسی. آنها از فیلترهای HEPA روی اگزوز استفاده می کنند. کابینت های کلاس III هستندمهر و موم شده با دستکش های متصل، بدون دسترسی باز؛ آنها از فیلترهای دوتایی HEPA و سوزاندن روی اگزوز استفاده می کنند.
- گردش مجدد هوا:در کلاس I گردش مجدد وجود ندارد (تمام هوا HEPA-فیلتر شده و تخلیه میشود). در کلاس II، برخی از انواع (A1/A2/B1/C1 در حالت A-) پس از فیلتر کردن، بخشی از هوا را به گردش در میآورند. نوع B2 و کلاس III هیچ هوایی را به گردش در نمی آورند.
- سازگاری شیمیایی:کلاس I و استاندارد کلاس II A1/A2 هستندنهمناسب برای مواد شیمیایی فرار، زیرا مقداری یا تمام هوا در حال چرخش مجدد است. کلاس II B1، B2 و C1 می توانند مقادیر کمی از مواد شیمیایی را کنترل کنند زیرا هوای آلوده را از بیرون خارج می کنند. کلاس III همچنین می تواند مواد شیمیایی (در سیستم مهر و موم شده خود) را با درمان مناسب اگزوز کنترل کند.
- استفاده از سطح ایمنی زیستی (BSL):کابینت های کلاس I و II معمولاً برای کارهایی که نیاز به مهار BSL-1، BSL-2 یا BSL-3 دارند استفاده می شود. کابینت های کلاس III برای کار BSL-4 با خطرناک ترین عوامل بیماری زا مورد نیاز است.
نتیجه گیری
کابینتهای ایمنی زیستی ابزاری ضروری در آزمایشگاهها برای محافظت از مردم و محیط زیست در هنگام کار با عوامل عفونی هستند. راسه کلاسکابینتها-کلاس I، کلاس II و کلاس III-از نظر طراحی و سطوح حفاظتی که ارائه میدهند متفاوت هستند. کلاس I ابتدایی ترین نوع است که ایمنی کاربر و محیطی را فراهم می کند اما استریل نمونه را ندارد. کلاس II رایج ترین نوع است که ترکیبی از حفاظت برای کاربر، محصول و محیط زیست است. آن را در انواع مختلف (A1، A2، B1، B2، C1) برای مطابقت با برنامه های مختلف ارائه می شود. کلاس III بالاترین محفظه را ارائه میکند و کار را در یک محفظه مهر و موم شده و دسترسی به دستکش برای حداکثر ایمنی{10}}ایزوله میکند.
هنگام انتخاب کابینت، باید سطح خطر عوامل بیولوژیکی و اینکه آیا مواد شیمیایی خطرناک دخیل هستند را در نظر گرفت. برای میکروبیولوژی معمول (تا BSL-3)، BSC کلاس II (اغلب نوع A2) معمولاً مناسب است. برای کار با پاتوژن های بسیار خطرناک یا حجم زیادی از مواد شیمیایی سمی، ممکن است به کابینت کلاس III یا کلاس II تخصصی (B2/C1) نیاز باشد. با انتخاب کلاس مناسب کابینت ایمنی زیستی و پیروی از روشهای ایمنی، آزمایشگاهها میتوانند به طور موثری از قرار گرفتن در معرض خطرات زیستی جلوگیری کرده و تحقیقات ایمن را تضمین کنند.