实验室生物安全的主要设备与仪器(-49张)课件.ppt
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- 实验室 生物 安全 主要 设备 仪器 49 课件
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1、章章实验室生物安全的主要实验室生物安全的主要设备与仪器设备与仪器 实验室生物安全的目的是实验室生物安全的目的是减少减少实验室人员暴露于感实验室人员暴露于感染性物质的染性物质的机会机会,避免感染性事件的发生和防止实验,避免感染性事件的发生和防止实验室废弃物对公众产生危害。室废弃物对公众产生危害。熟悉并掌握实验室生物安全的主要设备与仪器的使熟悉并掌握实验室生物安全的主要设备与仪器的使用,可以降低实验室危险事件的发生概率。用,可以降低实验室危险事件的发生概率。第一节第一节 生物安全柜生物安全柜 一、生物安全柜概述一、生物安全柜概述 生物安全柜生物安全柜(biological safety cabin
2、et,BSC)是为)是为操作具有感染性的实验材料时,用来保护操作者本人、操作具有感染性的实验材料时,用来保护操作者本人、实验室环境及实验材料,使其避免暴露于操作过程中可实验室环境及实验材料,使其避免暴露于操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的负压排气柜负压排气柜。一种箱形一种箱形 空气净化空气净化 负压负压 安全装置安全装置 工作原理主要是:工作原理主要是:将柜内空气向外抽吸,使柜内保持负压状态,通过垂直将柜内空气向外抽吸,使柜内保持负压状态,通过垂直气流来保护工作人员;气流来保护工作人员;外界空气经高效空气过滤器(外界空气经高效空气过滤器(HEP
3、A)过滤后进入安全)过滤后进入安全柜内,以避免处理样品被污染;柜内,以避免处理样品被污染;柜内的空气经过柜内的空气经过HEPA过滤后再排放到大气中,以保护过滤后再排放到大气中,以保护环境。环境。简单说,简单说,工作原理主要是工作原理主要是:*送入柜内工作区的空气经送入柜内工作区的空气经HEPAHEPA过滤,保护操作人员;过滤,保护操作人员;*安全柜内形成负压,防止气溶胶外泄,从而保护操作人员;安全柜内形成负压,防止气溶胶外泄,从而保护操作人员;*从柜内排出的空气经从柜内排出的空气经HEPAHEPA过滤后过滤后释放,保护外环境释放,保护外环境 由于肉眼无法看到直径小于由于肉眼无法看到直径小于5m
4、5m的气溶胶以及直径的气溶胶以及直径为为5m5m100m100m的微小液滴,因此实验室工作人员通常的微小液滴,因此实验室工作人员通常意识不到有这样大小的颗粒在生成,并可能被吸入或交意识不到有这样大小的颗粒在生成,并可能被吸入或交叉污染工作台面的其他材料。叉污染工作台面的其他材料。研究表明,正确使用生物安全柜可以有效减少由于研究表明,正确使用生物安全柜可以有效减少由于气溶胶暴露所造成的实验室感染以及培养物交叉污染。气溶胶暴露所造成的实验室感染以及培养物交叉污染。生物安全柜同时也能保护环境和实验对象。生物安全柜同时也能保护环境和实验对象。多年以来,生物安全柜的基本设计已经历多次改进。多年以来,生物
5、安全柜的基本设计已经历多次改进。主要改进主要改进是在排风系统增加了是在排风系统增加了高效空气过滤器高效空气过滤器(HEPA)。对于直径对于直径0.3m的颗粒,的颗粒,HEPA可以截留可以截留99.97%,而对于,而对于更大或更小的颗粒则可以截留更大或更小的颗粒则可以截留99.99%。高效空气过滤器的。高效空气过滤器的这种特性使其能够有效地截留所有已知的传染因子,并确这种特性使其能够有效地截留所有已知的传染因子,并确保从安全柜中排出的空气完全不含微生物。保从安全柜中排出的空气完全不含微生物。生物安全柜设计中的生物安全柜设计中的第第2个改进个改进是,将经高效空气是,将经高效空气过滤器过滤的空气输送
6、到工作台面上,从而保护工作过滤器过滤的空气输送到工作台面上,从而保护工作台面上的物品不受污染。这一特点通常被称为台面上的物品不受污染。这一特点通常被称为实验对实验对象保护象保护。根据结构设计、排风比例及保护对象和程度的不同,可将根据结构设计、排风比例及保护对象和程度的不同,可将生物安全柜分为生物安全柜分为级、级、级和级和级(表级(表5-1)。)。表表5-1 5-1 级、级、级和级和级生物安全柜间的差异级生物安全柜间的差异级生 物 安全 柜二、各级生物安全柜的工作原理二、各级生物安全柜的工作原理(一)(一)级和级和级生物安全柜的工作原理级生物安全柜的工作原理 1.1.级生物安全柜的工作原理级生物
7、安全柜的工作原理 图图5-1为为级生物安全级生物安全柜的模式图。操作者的双臂可以从前面的开口伸到安全柜的模式图。操作者的双臂可以从前面的开口伸到安全柜内的工作台面上,并可以通过玻璃窗观察工作台面的柜内的工作台面上,并可以通过玻璃窗观察工作台面的情况。情况。图图5-1 级生物安全柜模式图级生物安全柜模式图A前开口;前开口;B窗口;窗口;C排风;排风;D压力排风压力排风房间空气从前面的开口房间空气从前面的开口处进入安全柜,经过工处进入安全柜,经过工作台表面,经排风管排作台表面,经排风管排除柜外除柜外操作者的双臂可以从前面的开口伸到安全柜内的操作者的双臂可以从前面的开口伸到安全柜内的工作台面上,并可
8、以通过玻璃窗观察工作台面的情工作台面上,并可以通过玻璃窗观察工作台面的情况。况。安全柜内空气可通过高效空气过滤器按下方式排出:安全柜内空气可通过高效空气过滤器按下方式排出:排到实验室中,然后再通过实验室排风系统排到建排到实验室中,然后再通过实验室排风系统排到建筑物外面;筑物外面;通过建筑物的排风系统排到建筑物外面;通过建筑物的排风系统排到建筑物外面;直接排到建筑物外面。直接排到建筑物外面。级生物安全柜是最早得到认可的,并且由于其设计级生物安全柜是最早得到认可的,并且由于其设计简单,目前仍在世界各地广泛使用。简单,目前仍在世界各地广泛使用。级生物安全柜能够为级生物安全柜能够为操作人员操作人员和和
9、环境环境提供保护,也提供保护,也可用于操作放射性核素和挥发性有毒化学品。可用于操作放射性核素和挥发性有毒化学品。但因但因未灭菌的房间空气未灭菌的房间空气通过生物安全柜正面开口处直通过生物安全柜正面开口处直接吹到工作台面上,因此接吹到工作台面上,因此级生物安全柜对操作对象级生物安全柜对操作对象(如标本)不能提供(如标本)不能提供切实可靠切实可靠的保护。的保护。2 2.级生物安全柜的工作原理级生物安全柜的工作原理 级生物安全柜在设计上级生物安全柜在设计上不但能提供个体防护,而且能保护工作台面的物品不受房不但能提供个体防护,而且能保护工作台面的物品不受房间空气的污染。间空气的污染。级生物安全柜有级生
10、物安全柜有4种不同的类型,分别为种不同的类型,分别为A1、A2、B1和和B2型,它们不同于型,它们不同于级生物安全柜之处是,只让经高效级生物安全柜之处是,只让经高效空气过滤器过滤的(空气过滤器过滤的(无菌的)空气流过工作台面无菌的)空气流过工作台面。级生物安全柜可用于危险度级生物安全柜可用于危险度2级和级和3级的感染性物质的级的感染性物质的操作。操作。在使用正压防护服的条件下,在使用正压防护服的条件下,级生物安全柜也可用于级生物安全柜也可用于危险度危险度4级感染性物质的操作。级感染性物质的操作。(1)级级A1型生物安全柜:如图型生物安全柜:如图5-2所示所示图图5-2 级级A1 型生物安全柜模
11、式图型生物安全柜模式图A前开口;B窗口;C排风HEPA;D压力排风;E供风HEPA;F风机1.内置风机将房间空气(供给空气)经前面内置风机将房间空气(供给空气)经前面的操作面引入安全柜内并进入前面的排风的操作面引入安全柜内并进入前面的排风格栅。格栅。2.供气先通过供风高效空气过滤器,再供气先通过供风高效空气过滤器,再向下流动通过工作台面。向下流动通过工作台面。3.空气在向下流动到距工作台面大约空气在向下流动到距工作台面大约618cm 处分开,其中一半会通过前面的排风处分开,其中一半会通过前面的排风格栅,而另一半则通过后面的排风格栅排格栅,而另一半则通过后面的排风格栅排出。出。图图5-3 级级B
12、1 型生物安型生物安全柜模式图全柜模式图A前开口;B窗口;C排风HEPA;D 供风HEPA;E负压排风;F风机;G送风图图5-3 级级B1 型生物安全柜模式图型生物安全柜模式图A前开口;B窗口;C排风HEPA;D 供风HEPA;E负压排风;F风机;G送风由级A1型演化而来。(1)维持穿过工作台开口面的最小平均吸入口风速;(2)经HEPA过滤后的垂直气流中的绝大部分是由未污染的循环吸入气流;(3)经HEPA过滤后的大部分污染的垂直气流,通过专用风道过滤后排入大气;(4)所有被生物污染的风道和静压箱应保持负压。(二)(二)级生物安全柜的工作原理级生物安全柜的工作原理 级生物安全柜用于操作危险度级生
13、物安全柜用于操作危险度4级的微生物材料,级的微生物材料,可以提供最好的个体防护。可以提供最好的个体防护。级生物安全柜的所有接口级生物安全柜的所有接口都是都是“密封的密封的”,其送风经数个高效空气过滤器过滤,其送风经数个高效空气过滤器过滤,排风则经过排风则经过2个高效空气过滤器。个高效空气过滤器。级生物安全柜由一级生物安全柜由一个外置的专门的排风系统来控制气流,使安全柜内部始个外置的专门的排风系统来控制气流,使安全柜内部始终处于负压状态。只有通过连接在安全柜上的结实的橡终处于负压状态。只有通过连接在安全柜上的结实的橡胶手套,手才能伸到工作台面。胶手套,手才能伸到工作台面。图图5-4 级生物安全柜
14、级生物安全柜(手套箱手套箱)模式图模式图 A连手套的开口;B窗口;C两个排风HEPA;D 送风HEPA;E双开门高压灭菌器;F化学浸泡槽表表5-2 不同保护类型及生物安全柜的选择不同保护类型及生物安全柜的选择不同类型的不同类型的级级A型和型和级级B型生物安全柜的详细介绍可参考生产型生物安全柜的详细介绍可参考生产商的说明手册。商的说明手册。(四)生物安全柜的选择(四)生物安全柜的选择 生物安全柜与超净工作台的区别?生物安全柜与超净工作台的区别?超净工作台的工作原理超净工作台的工作原理通过风机将空气吸入,通过高效过滤器过滤,通过风机将空气吸入,通过高效过滤器过滤,形成连续的无尘无形成连续的无尘无菌
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