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生物安全櫃分級
2017-01-01 12:00
      1. 第一級生物安全櫃

第一級安全櫃提供人員和環境的保護,但未考慮到櫃內試驗材料的潔淨保護,作業人員操作時,如同於在空氣中活動穿戴化學面罩一般。櫃體在回風系統中裝設一個 HEPA 過濾器以保護環境空氣,如圖 2-1 所示。安全櫃乃是藉內部的氣流來進行污染物隔離以提供人員的保護,在操作空間需保持最小的送風速度至少應達到 0.38 m/sec (75 ft/min)。安全櫃供給的空氣應被導引往一個環繞操作空間的回風通道,並經由該通道受壓力引導由下而上排出。由於無法對產品的潔淨品質保護,通常第一級的使用已逐漸減少。然而,在許多的實例中第一級安全櫃被特別地用於密閉的設備,如離心機、小型發酵機或伴隨有潛在產生大量氣膠的製程中使用。
第一級安全櫃對於大樓排氣系統依賴是硬導管、嵌環連接或再循環回空間。假如是硬導管,大樓的排氣風扇需提供固定的壓力以吸取室內空間的空氣至櫃內。櫃內的空氣被吸往通過 HEPA 過濾器而排出。排氣系統設計時,需因應可能的氣膠量與維護的考量,可設置第二層 HEPA 過濾器於大樓的排氣系統。
當考慮更大的操作安全性時,在第一級安全櫃的開口裝置一個 8"開口的臂洞
(arm hole)鋼板,可以有效降低試驗材料的氣體外洩,由於此一受限的開口將導致內部空氣速度的增加,因此工作人員的與試驗品的隔絕效果較佳,若加入內裝手套於附加的鋼板上,則阻絕效果更強,此時補氣(makeup air)將穿過前隔版輔助的的空氣供應口( 可裝置過濾器)並由排氣 HEPA 排出,由於應當考慮必須在安全櫃中使用化學品,其 HEPA 過濾器可能會隨著一些化學品蒸汽而破壞濾材、外罩或襯墊,使過濾器喪失過濾功能,因此應裝置一個雙門的氣鎖(air-lock)

      1. 第二級生物安全櫃

由為生物醫學實驗室人員開始操作無菌的動物組織和細胞培植試驗,特別是病毒的繁殖,因此安全櫃需提供產品保護功能。在 1960 年代,其氣流設計發展情況是以單向的空氣在穩定的速度下沿著平行線移動(即層流),用以擷取和移除空氣中的污染物。而生物危害控制技術即合併層流原理及 HEPA 過濾器的使用來提供一個無菌的工作環境。如此的結合相當適合保護實驗室人員免於受潛在傳染性微生物質感染並提供必要的產品保護。
第二級的安全櫃(型式 A1、A2、B1 及 B2)針對人員、環境及試料操作物皆可提供保護。安全櫃在運轉時,氣流必須經前開口由外界引入於操作空間內, 以保護人員不受試驗品散發出的氣膠污染,其採用有效的設計,將流入操作空間的外氣隨即被風壓引導流入循環室,外氣以不流經過試料為原則,藉以保護試料產品的安全。氣體的排出口需通過一個保證可排放的 HEPA 過濾器,它可以被再循環回實驗室裡(型式 A 的安全櫃)或被排出至建築物外(型式 B 的安全櫃)。而流經 HEPA 過濾器到操作空間的供風氣流需提供試料保護、隔離外氣及排出氣膠的功能,以將安全櫃工作臺面的交叉污染減到最低。HEPA 過濾器可以有效的阻止顆粒和有傳染性的病原媒介,但無法阻止易揮發性的化學品或有機氣體。因此在操作易揮發性的有毒化學品時,安全櫃應有適當的排氣系統將氣體排出至外界。

      1. 第三級生物安全櫃

第三級的生物安全櫃(機體結構設計如圖 2-7 所示)設計目的在於工作使用上被歸於生物安全第四級的微生物試劑。安全櫃的內部需為一個漏氣率低於10-5ml/sec 的封閉空間,並含一個封閉的觀察視窗。對於試料在此封閉的安全櫃是採取通過一浸水槽(可穿過安全櫃臺面)或雙層門的開口箱(如一雙門滅菌鍋) 方式進出。此型式安全櫃的供給與排出氣體均需經過 HEPA 過濾器過濾。試驗進行時,其對外的排氣必須經過兩個 HEPA 過濾器或一個 HEPA 過濾器含一個氣體燃燒室。在對外排氣時,氣壓應受安全櫃外部的專用獨立排氣系統所控制,以保持安全櫃任何時刻均在負壓狀態下,負壓值通常約為 0.124 kPa  (0.5 in‧WG)。
安全櫃試驗的操作為利用附加於安全櫃窗口的密封橡膠手套進行,雖然手套產生移動的不便,但是它們預防使用者直接接觸危險的物質。明顯的提升了個人安全的防護效果。依安全櫃的設計,使供氣 HEPA 過濾器提供潔淨氣流,雖然操作區有亂流產生,但是氣流仍侷限在櫃內不會外洩。
許多第三級的安全櫃能被結合成線性系統以提供一個更大的工作區,特殊改造的設備(如冰箱、小型升降梯、小型動物籠架、顯微鏡、離心機、細菌培養器等)安裝於安全櫃內才有足夠的空間。因此,第三級安全櫃通常安裝於已經管制出入、特殊通風或特殊防護系統的最嚴格污染控制實驗室內。

 

 

 


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