Ⅰ級生物安全柜

在該安全柜中，房間的空氣通過前部開口以0.38m/s的速度緩慢進入，并經過工作臺面。隨后，這些空氣被排風管排出，形成定向流動，從而迅速將工作臺面上可能產生的氣溶膠帶離實驗室工作人員。操作者可以通過前部開口將雙臂伸入安全柜內，并借助玻璃窗觀察工作情況。特別值得一提的是，玻璃窗可以完全抬起，以便于清潔工作臺面或進行其他必要處理。安全柜內的空氣經過HEPA過濾器處理后，可以選擇以下三種方式排出：其一，排入實驗室后，再由實驗室的排風系統統一排出建筑物外；其二，直接通過建筑物的排風系統排出建筑物外；其三，直接排出建筑物外。盡管Ⅰ級生物安全柜設計簡單且應用廣泛，但它也存在一定的局限性。由于未滅菌的房間空氣直接從正面開口吹向工作臺面，因此該安全柜對操作對象無法提供全面的保護。此外，它也常用于處理放射性核素和揮發性有毒化學品等高風險物質。

Ⅱ級生物安全柜

在細胞和組織培養物進行病毒繁殖或其他培養時，未經滅菌的房間空氣通過工作臺面是不被允許的。因此，Ⅱ級生物安全柜應運而生，它不僅提供個體防護，還能保護工作臺面的物品免受房間空氣的污染。該安全柜有四種類型（A1、A2、B1和B2型），其獨特之處在于僅允許經HEPA過濾的（無菌的）空氣流過工作臺面。這使得Ⅱ級生物安全柜成為操作危險度2級和3級感染性物質的理想選擇。在正壓防護服的輔助下，它甚至可用于操作危險度4級的感染性物質。其中，Ⅱ級A1型生物安全柜以其獨特設計脫穎而出。內置風機將房間空氣引入安全柜內，并通過進風格柵進行分配。在正面開口處，空氣流入速度達到0.38m/s以上，確保高效帶走工作臺面的氣溶膠。供氣先經過供風HEPA過濾器進行凈化，再向下流動通過工作臺面。一半的空氣通過前面的排風格柵排出，另一半則通過后面的排風格柵進入壓力通風系統。這樣，實驗對象得到了最佳的保護，同時避免了工作臺面物品受到污染。最后，經過凈化的空氣部分返回操作區域，部分排出房間或建筑物外，具體取決于排風系統的設計。最后，經過加熱和/或冷卻處理的空氣，在安全柜中被重新利用并排入房間內，相較于直接排放到外部環境，這一設計在節能方面顯示出顯著優勢。此外，某些生物安全柜還配備了與排風系統相連的通風管道，使得它們能夠安全地處理揮發性放射性核素以及揮發性有毒化學品等高風險物質。

Ⅲ級生物安全柜

專為處理危險度4級的微生物材料而設計，提供最高級別的個體防護。其所有接口均實現“密封”，送風經過HEPA過濾，而排風則需經過兩級HEPA過濾器。通過一個專為安全柜設計的外部排風系統，安全柜內部始終保持負壓狀態（約124.5Pa）。操作者需通過連接在安全柜上的耐用橡膠手套方可觸及工作臺面。此外，Ⅲ級生物安全柜還應配備一個可滅菌的、帶有HEPA過濾排風裝置的傳遞箱。若需進一步清除進出安全柜物品的污染，可與雙開門高壓滅菌器相連結使用。多個手套箱可組合以擴大工作空間。Ⅲ級生物安全柜適用于生物安全水平為三級及以上的實驗室。

安全柜需要與獨立的建筑物排風系統相連，以確保高效通風。在生物安全柜的通風連接方面，不同型號的安全柜采用了不同的設計。例如，A1型和外排風式A2型Ⅱ級生物安全柜使用了“套管”或“傘形罩”連接，這種設計能讓安全柜中的空氣順暢地引入建筑物的排風管中。而Ⅱ級B1型和Ⅱ級B2型生物安全柜則通過硬管直接連接到建筑物的排風系統，確保高效、穩定的通風效果。在選擇生物安全柜時，需要綜合考慮多種因素，包括所需保護的類型、實驗對象、微生物危險度以及暴露于放射性核素和揮發性有毒化學品的情況。表8列出了不同防護類型所推薦的生物安全柜類型，為實驗室選擇合適的設備提供了參考。特別是對于操作揮發性或有毒化學品的情況，應避免使用將空氣重新循環排入房間的生物安全柜，而應選擇與建筑物排風系統相連的更高級別安全柜，以確保操作的安全性和有效性。

生物安全柜的擺放位置

生物安全柜的定向氣流速度為0.45m/s，這種速度極易受到外界干擾，如人員走近、窗戶開啟、送風系統調整以及門的開關等。因此，為確保安全柜的有效運行，其位置選擇至關重要。理想情況下，生物安全柜應遠離人員活動頻繁、物品流動復雜以及可能擾亂氣流的區域。在安全柜后方及兩側，應保持至少30cm的空間，以便于維護和檢查。同時，在安全柜上方留出30～35cm的空間，有助于準確測量排風過濾器速度，并便于過濾器的更換。操作者在使用生物安全柜時需格外小心，以維護氣流的完整性。在進出安全柜時，應保持雙臂垂直、緩慢通過前開口，避免氣流紊亂。為確保安全柜內部空氣已“掃過”手和雙臂表面，建議等待約一分鐘后再開始處理物品。在實驗開始前，應將所需物品預先置于安全柜內，以減少雙臂進出前開口的次數。物品放置在使用Ⅱ級生物安全柜時，需確保前進氣格柵暢通無阻。放入安全柜內的物品應用70%酒精清除表面污染。為防止液滴濺出，可在消毒劑浸濕的毛巾上進行實驗操作。物品應盡量放置在工作臺后部靠近后緣的位置，確保操作中不會阻擋后部格柵。產生氣溶膠的設備如混勻器、離心機等應靠近安全柜后部擺放。體積較大的物品如廢棄物袋、吸管盛放盤等應置于安全柜內某一側。工作臺面上的實驗操作應遵循從清潔區到污染區的順序。耐高壓滅菌的生物危害性廢棄物袋及吸管盛放盤不應置于安全柜外，以避免在使用過程中雙臂頻繁進出安全柜，從而破壞空氣屏障的完整性，影響對人員和物品的防護效果。

定期的操作和維護也是保持生物安全柜性能的關鍵

大多數生物安全柜的設計都允許其全天候24小時不間斷工作。實際上，持續工作有助于穩定控制實驗室內的塵埃和顆粒物水平。對于那些帶有排風功能或與專業排風管相連的Ⅱ級A1型和Ⅱ級A2型生物安全柜，在不使用時可以選擇關閉。然而，對于通過硬管安裝的Ⅱ級B1型和Ⅱ級B2型生物安全柜，則必須保持持續的空氣流動，以維持房間內的空氣平衡。在開始工作之前和結束工作之后，都應確保安全柜至少運行5分鐘，以便完成“凈化”過程，即排出污染空氣。所有與生物安全柜相關的維修工作都應由具備專業資質的人員來執行。一旦在操作中發現任何故障，都應立即報告并修復，以確保再次使用時能夠正常運行。此外，生物安全柜內部并不需要配備紫外燈。如果確實需要使用紫外燈進行消毒，應每周進行徹底清潔，以去除可能影響其殺菌效果的塵埃和污垢。同時，在安全柜重新認證時，必須檢查紫外線的強度，以確保其具備適當的光發射量。需要強調的是，在房間內有人時，必須關閉紫外燈，以保護人員免受紫外線傷害。在生物安全柜內形成的幾乎無微生物的環境中，應避免使用明火。明火可能會干擾氣流，并且在處理易揮發和易燃物品時存在潛在危險。因此，對于接種環的滅菌，推薦使用微型燃燒器或電爐，而非明火。實驗室中應張貼處理溢出物的詳細規程，所有實驗室成員都必須熟悉并遵守這些規程。一旦在生物安全柜內發生任何生物學危害物品的溢出，應立即在安全柜運行狀態下進行清理。清理過程中應使用有效的消毒劑，并采取措施盡量減少氣溶膠的產生。所有接觸溢出物的材料都應進行適當的消毒和/或高壓滅菌處理。

生物安全柜的認證非常重要

在安裝生物安全柜時，以及之后每隔一段時間，都需要由具備專業資質的人員，依據生產商的指導，對其運行性能和完整性進行認證。這涉及檢查安全柜是否符合國家和國際的性能標準，包括測試其完整性、HEPA過濾器的泄漏情況、向下和正面氣流的速度、負壓/換氣次數、氣流的煙霧模式，以及警報和互鎖系統的功能。此外，還可以選擇進行漏電、光照度、紫外線強度、噪聲水平和振動性的測試。在測試過程中，必須使用專門的技術和儀器設備，并由經過專門培訓的人員進行操作。生物安全柜的清潔和消毒至關重要。實驗結束后，應清除安全柜內所有物品的表面污染，并將它們移出安全柜。在每次使用前后，都需要用消毒劑擦拭工作臺面和內壁，確保能夠殺死可能存在的任何微生物。推薦每天實驗結束后，徹底擦拭安全柜的工作臺面、四周及玻璃等部位。對于清除污染，生物安全柜在移動或更換過濾器之前，必須經過專業人員使用甲醛蒸氣進行熏蒸處理。此外，在使用生物安全柜時，研究人員應穿著適當的個體防護裝備，包括實驗服和手套。在進行高風險操作時，可能還需要佩戴口罩和安全眼鏡。最后，生物安全柜應始終保持運行狀態。如果需要關閉，應在關機前運行5分鐘以凈化內部氣體。

在生物安全柜的配置中，可以選擇安裝其中一種警報器：窗式警報器或氣流警報器。窗式警報器專為帶有滑動窗的安全柜設計，當操作者不慎將滑動窗移至不當位置時，它會發出警報。此時，只需將滑動窗調整至合適位置，警報即可解除。而氣流警報器則更為關鍵，它會在安全柜的正常氣流模式受到干擾時發出警報，這可能意味著操作者或物品已處于危險狀態。一旦聽到氣流警報，應立即停止工作，并通知實驗室主管。此外，正確選擇、安裝和使用生物安全柜，以及每年的認證工作，都需要經過專業培訓并具備豐富經驗的專家來指導。該專家應精通相關文獻，并接受過全面的生物安全柜培訓。同時，操作者也必須接受正規的生物安全柜操作和使用培訓。