在实验室规划和建设中,根据实验需求选择合适的生物安全柜可从以下几个方面考虑:
一、明确实验需求和风险等级
1、确定实验类型
(1)微生物实验:如果主要进行细菌、病毒等微生物的培养、操作和研究,例如在医院检验科进行病原菌的检测、鉴定和药敏试验,或者在科研机构进行病毒的分离、培养和疫苗研发等工作,那么需要选择防护等级较高的生物安全柜。
(2)细胞实验:对于细胞培养、细胞生物学等实验,如干细胞研究、细胞毒性检测等,通常需要在相对无菌的环境中进行操作,以防止细胞受到污染。这种情况下,一般可选择二级生物安全柜。
(3)基因工程实验:涉及基因编辑、转基因操作等基因工程实验,由于这些实验可能涉及到潜在的生物安全风险,如基因污染等,因此也需要使用较高级别的生物安全柜来确保操作的安全性。
2、评估风险等级
(1)一级风险:实验操作过程中,不太可能产生气溶胶或仅产生少量对人体低危害气溶胶,且实验人员暴露于感染性物质的风险较低。例如,一些简单的植物组织培养实验,在操作过程中产生的风险相对较小。此时,可根据具体情况选择一级生物安全柜或基础的防护设备。
(2)二级风险:实验可能会产生中等量的有害气溶胶,对实验人员和环境存在一定的潜在危害。例如,常见的临床诊断实验室进行的血液、体液等样本的检测工作,就需要使用二级生物安全柜来提供有效的防护。
(3)三级风险:实验操作会产生大量高浓度的有害气溶胶,具有很高的传染性和致病性,一旦暴露可能会导致严重后果。例如,进行高致病性病毒(如埃博拉病毒、天花病毒等)的研究工作,必须使用三级生物安全柜,并配备相应的高级防护措施。

二、了解生物安全柜的类型和特点
1、一级生物安全柜
(1)工作原理:通过在工作区域形成一定的气流模式,将内部的洁净空气向下吹拂,保护样品免受外界环境的污染,同时防止操作过程中产生的微小液滴和气溶胶扩散到外部。
(2)适用场景:适用于对人员和环境有一定防护要求,但风险相对较低的实验操作,如一些简单的微生物学实验、细胞培养等。
2、二级生物安全柜
(1)工作原理:不仅具备一级生物安全柜的保护样品功能,还能有效地阻止外部空气进入工作区,同时通过高效的过滤系统对排出的空气进行过滤,去除其中的微生物和污染物,防止其对环境和人员造成危害。
(2)适用场景:广泛应用于需要进行中等风险操作的实验室,如临床诊断实验室、生物制药企业的研发部门等。
3、三级生物安全柜
(1)工作原理:提供了高级别的防护,通过气密性良好的柜体结构和严格的气流控制系统,确保柜内的空气经过高效过滤后才能排放到室外,阻止了外部空气的进入,为操作人员和环境提供了保护。
(2)适用场景:主要用于处理高度危险的生物物质,如烈性传染病病毒的培养、研究等。
三、考虑其他因素
1、尺寸和布局
(1)根据实验室空间选择:测量实验室的使用面积和高度,确保选择的生物安全柜能够合理放置,并且不会占用过多的空间,影响实验室的正常通行和其他设备的摆放。例如,小型实验室可能更适合选择紧凑型的生物安全柜。
(2)考虑内部布局需求:根据实验操作的具体流程和使用的仪器设备,确定生物安全柜内部的工作区域大小和布局是否满足需求。例如,如果需要同时放置多个培养皿、移液器等工具,就需要选择内部空间较大且布局合理的生物安全柜。
2、通风系统和过滤效率
(1)通风方式:了解生物安全柜的通风系统是垂直气流还是水平气流,以及通风量的大小是否能够满足实验要求。一般来说,垂直气流的通风方式能够更好地防止气溶胶的扩散。
(2)过滤效率:检查生物安全柜所配备的过滤器的过滤效率,高效过滤器(HEPA)的过滤效率应达到99.99%以上,以确保能够有效地截留微生物和气溶胶。此外,还需要关注过滤器的使用寿命和维护成本。