一、生物安全柜的分級原理

生物安全柜根據防護等級分為一級（I級）、二級（II級）和三級（III級），其設計原理基于氣流控制和過濾技術，核心目標是為操作人員、實驗材料和環境提供不同級別的保護。

1. I級生物安全柜
   • 原理：通過前窗操作口吸入負壓氣流，保護操作人員；排出氣流經高效過濾器（HEPA）過濾后排出，防止微生物氣溶膠擴散至環境。
   • 特點：僅保護人員和環境，不保護實驗材料；適用于低風險微生物操作（如細菌培養）。
   • 應用場景：實驗室級別為一級或二級時，用于處理低風險病原體（生物安全等級1級和2級）。
2. II級生物安全柜
   • 原理：通過垂直層流氣流，結合前窗操作口吸入的負壓氣流，形成三重保護（人員、實驗材料、環境）。
   • 細分類型：
     • A1型：70%氣體循環，30%外排，適用于低揮發性化學品和放射性核素。
     • A2型：改進型A1，適用于微量揮發性化學品和放射性核素。
     • B1型：70%外排，30%循環，適用于中等揮發性化學品和放射性核素。
     • B2型：全排型，無循環風，適用于高揮發性化學品和高放射性核素。
   • 應用場景：廣泛應用于生物醫學研究、制藥生產和臨床實驗室，適用于處理中等風險病原體（生物安全等級2級和3級）。
3. III級生物安全柜
   • 原理：完全封閉結構，操作人員通過手套箱進行操作，所有空氣經過雙重HEPA過濾器處理，確保絕對隔離。
   • 特點：提供高級別保護，適用于高風險病原體（生物安全等級4級）。
   • 應用場景：用于BSL-4實驗室，處理如埃博拉病毒、出血熱病毒等高風險病原體。

二、生物安全柜的選擇指南

選擇生物安全柜時，需綜合考慮實驗室級別、實驗類型、病原微生物危險水平及操作需求。

1. 實驗室級別與安全柜匹配
   • 一級實驗室：無需使用生物安全柜，或使用I級生物安全柜。
   • 二級實驗室：
     • 可能產生微生物氣溶膠或濺出的操作，使用I級生物安全柜。
     • 處理感染性材料時，使用部分或全部排風的II級生物安全柜。
     • 涉及化學致癌劑、放射性物質和揮發性溶媒時，使用II-B級全排風（B2型）生物安全柜。
   • 三級實驗室：使用II級或III級生物安全柜；涉及感染材料的操作，使用全排風型II-B級（B2型）或III級生物安全柜。
   • 四級實驗室：使用III級全排風生物安全柜。
2. 實驗類型與安全柜類型選擇
   • 微生物樣本操作：使用基本型生物安全柜（I級或II級）。
   • 微生物樣本與微量化學試劑（非腐蝕性）：使用配有外部排放管的II級生物安全柜（A1型或A2型）。
   • 細胞毒性藥物操作：使用細胞毒性安全柜。
   • 高揮發性化學品或高放射性核素操作：使用II-B級全排風（B2型）生物安全柜。
3. 操作需求與安全柜功能匹配
   • 操作窗口吸入氣流形成負壓氣流屏障：I級和II級生物安全柜依賴此原理，但需注意氣流屏障在安全柜停止運行或故障時失效的風險。
   • 完全封閉結構與手套箱操作：III級生物安全柜提供高級別保護，適用于高風險病原體操作。
   • 排風要求：B2型生物安全柜排風量較大，實驗室需考慮補風問題；排風管道需采用密閉式連接，并保持負壓。

三、生物安全柜的選擇注意事項

1. 性能測試指標：確保生物安全柜達到性能測試指標，避免實驗中危害性氣溶膠釋放到空氣中，危害人員和環境安全。
2. 維護保養記錄：根據性能測試方法，記錄維護保養、期間核查和校準記錄，確保安全柜長期穩定運行。
3. 操作規范：減少手臂在安全柜內的大幅度動作或頻繁進出，避免擾動安全柜窗口吸入氣流，削弱氣流屏障作用。