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超净工作台（clean bench）与生物安全柜（Biosafety Cabinet）不同

2022年10月17日

注意：超净工作台（clean bench）与生物安全柜（Biosafety Cabinet）不同。超净工作台只能保护在工作台内操作的试剂等不受污染，并不保护工作人员；而生物安全柜是负压系统，能有效保护工作人员。



生物安全柜
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    生物安全柜是一种负压净化工作台，可以防止操作者和环境暴露于实验室过程中产生的有害气溶胶，是传染性微生物的牢笼。Ⅰ级生物安全柜本身无风机，依赖外接通风管中的风机带动气流，柜内气流方式为乱流，可向室内排风。由于不能保护柜内样品，目前已较少使用。Ⅱ级生物安全柜可提供对工作人员、环境和样品的保护，柜内气流方式为单向流。Ⅲ级生物安全柜的试验品通过双门的传递箱进出安全柜，适用于高风险的生物试验，可向室内排风，柜内气流形式为乱流。



一、原理

        生物安全柜一般是循环风和排风按一定比例设计。循环风经过滤后以垂直单向气流方式流向操作区。保证操作区始终维持在好于洁净度等级10～100级以上的程度，这样操作人员在生物安全柜工作区的气流分界区域附近进行作业时，腔内操作产生的污染气溶胶会迅速彻底地进入生物安全柜前后两面的吸风槽，使样品之间不受相互的交叉污染。

　　生物安全柜运行时在它前面的玻璃移门下放有一个高度200mm的吸风口。由于有30%的排风，生物安全柜需源源不断地吸入空气。经前面的吸风槽将室内空气和部分下送气流进行充分混合进入生物安全柜回风道，使生物安全柜内的污染气溶胶始终不会通过人员的操作窗口向外界扩散。

　　总的来说，生物安全柜起到一个过滤和保护的作用。生物安全柜是为了生物实验过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。有效地避免了实验室感染以及培养物的交叉污染。


二、分级分类

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    按照NSF49标准，生物安全等级1级(P1)的媒质是指普通无害细菌、病毒等微生物；生物安全等级2级(P2)的媒质是指一般性可致病细菌、病毒等微生物；生物安全等级3级(P3)的媒质是指烈性/致命细菌、病毒等微生物，但感染后可治愈；生物安全等级4级(P4)的媒质是指烈性/致命细菌、病毒等微生物，感染后不易治愈。此标准将生物安全柜分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，可适用于不同生物安全等级媒质的操作。


    具体来说，生物安全柜可分为一级、二级和三级三大类以满足不同的生物研究和防疫要求。一级生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品。气流原理和实验室通风橱一样，不同之处在于排气口安装有HEPA过滤器。所有类型的生物安全柜都在排气和进气口使用HEPA过滤器。

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1、一级生物安全柜本身无风机，依赖外接通风管中的风机带动气流，由于不能保护柜内样品，目前已较少使用。


2、二级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型。按照NSF49的中的规定，二级生物安全柜依照入口气流风速、排气方式和循环方式可分为4个不同的型号：A1型，A2(原B3)型,B1和B2型。所有的二级生物安全柜都可提供工作人员、环境和样品的保护。

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A1型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.38m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区，30%的气体通过排气口过滤排除。

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A2型安全柜前窗气流速度最小量或测量平均值应至少为0.5m/s。70%气体通过HEPA过滤器再循环至工作区，30%的气体通过排气口过滤排除。


二级B型生物安全柜均为连接排气系统的安全柜。连接安全柜排气导管的风机连接紧急供应电源，目的在断电下仍可保持安全柜负压，以免危险气体泄漏

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B1型70%气体通过排气口HEPA过滤器排除，30%的气体通过供气口HEPA过滤器再循环至工作区。

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B2型为100%全排型安全柜，无内部循环气流，可同时提供生物性和化学性的安全控制。


3、三级生物安全柜是为4级实验室生物安全等级而设计的，柜体完全气密，工作人员通过连接在柜体的手套进行操作，俗称手套箱(Golve box)，试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染，适用于高风险的生物试验。NSF49在上世纪70年代就已经出现，被公认为目前生物安全柜领域最完善的标准。在2002年，ANSI/NSF49正式获得了美国国家标准学会（American National Standard Institute, ANSI）的官方认可，成为美国生物安全柜的统一标准。NSF/ANSI49和EN12469是目前世界上最通用的生物安全柜国际认证，这两种标准对安全柜性能分级、安全性能检测都有详细的说明和要求。安全柜标准对规范安全柜市场，保护研究人员起到重要的作用。


生物安全柜目前与科研密切相关的就是二级生物安全柜和三级生物安全柜。其中二级生物安全柜又可以分好几类，但是实验室经常使用的就是30%气体外排，70%气体循环的A/B3型和100%气体外排的B2型。生物安全柜不仅可以保护样品也可以保护操作者，所以才被成为“安全”柜。


三、应用

    目前环境监测领域中微生物实验室大多使用超净工作台，但由于环境监测样本的特殊性，生物安全柜必将逐步取代超净工作台。

　　环境中的常见致病微生物包括病毒、立克次体、细菌、真菌、寄生虫等，这些致病微生物广泛的存在于水体、大气、固体废弃物当中，很多以水溶胶的形式被人吸收感染致病。其中空气中的病原微生物包括流感病毒、军团菌、结核杆菌等等;水中病原微生物一般不是水体固有，大多来源于人和动物粪便污染，但致病微生物在自然水体中可存活一段时间;土壤中的病原微生物很多是环境正常菌，也有特殊的如副溶血弧菌、链球菌等。

    这些病原微生物广泛的存在于环境中，使得环境监测样本可能富含一种或多种致病微生物。环境—微生物检测样本的来源不仅仅是洁净的饮用水和地下水，还包括废水、生活污水、海水等，也使得样本中有可能富含致病微生物。

　　与此同时，污染物排放过程中对环境正常菌的诱导变异，使得环境监测样本中有可能出现特殊变异的致病菌。所以为了有效地保证环境检测人员的自身安全和实验环境安全，环境监测—微生物实验室应该配备生物安全柜。



选购标准

        生物安全柜广泛应用在YL卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药，环境监测以及各类生物实验室等领域，是保障生物安全和环境安全的重要基础，所以在选购时也是非常注重的。

1、需要购买的是生物安全柜还是超净工作台?

　　超净工作台提供的是对样品的保护，对操作者和环境是不提供保护的;广义上的生物安全柜同时提供对操作者、环境和样品的保护。所以，从您需要的保护情况上，可以得出正确的选择。

2、应该购买哪种类型、防护级别的生物安全柜?

　　一般来说，除非需要做一些未知菌种和病毒和活体的研究需要使用三级生物安全柜，二级生物安全柜已经能基本满足我们的正常工作需要。对于不含有毒、放射性、挥发刺激性溶剂的样品的实验，A2型生物安全柜就已经满足使用要求，对于医院系统采购，因为病毒及菌种类别较复杂，而且实验条件变化大，建议使用B2 全排型生物安全柜。

　　注：如果生物试验中涉及了微生物样品和微量化学试剂(非腐蚀性)，使用装备外排管道的生物安全柜是必要的。因为HEPA过滤器并不能有效过滤清除化学气体，如果不能外排，将对实验室内工作人员和环境造成威胁;如果生物试验中涉及了细胞毒素类药物，例如各类癌症ZL药物，必须使用的细胞毒素安全柜。

3、如何评判一台生物安全柜的好坏?

　　生物安全柜主要是用来做生物危害性防护的，所以对操作者的保护考虑是评判产品好坏的主要依据。

　　二级生物安全柜核心的技术是滤膜(包含滤膜材质、滤膜截留效率、滤膜寿命)、风路设计(包括前操作面的平衡、沉降风速以及风速的均一性、进气风速、风的垂直沉降形态)、报警设置(好的生物安全柜应该包含低风速报警、前窗错误位置的报警、紫外连锁装置、B2 全排机型还需要有外风机连锁装置)和负压保护(包含侧壁负压，背部负压、顶部负压)。所以通过上述指标的比较可以知道生物安全柜的优劣。

4、为什么前操作面的平衡是一台生物安全柜的重要指标?

　　生物安全柜都存在一个开口的前操作面，便于操作的同时也带来一个污染的可能，如果平衡不好，那么会产生这个区域的污染，就无法做到正常的避免外界进入操作室污染样品以及操作室外泄污染操作者防护，这样就和生物安全柜的设计理念出现了本质的偏差，所以说，生物安全柜在前操作面的平衡问题很关键。

5、为什么生物安全柜报警装置里面需要有低风速报警?

　　按照欧美的标准，每一台生物安全柜都推荐做一次主要技术指标的校检。我们买回生物安全柜并使用一段时候以后，生物安全柜是否还处于对操作者、环境和样品的正常保护，作为操作使用人员，我们是没有办法知道的，而一旦由于滤膜堆积而造成沉降风速降低，就会产生样品污染可能，如果进风风速降低，那么就可能造成人员被污染。在现有的国情下，我们很难做到每年的技术校检，因为存在不小的费用，所以低风速报警很重要。

6、生物安全柜具有电动前窗，是不是很方便，很好?

　　不对，在欧美地区，一个生物危害性实验室往往需要配置双供电系统，避免一个供电系统出现故障时的生物危害性物质外泄。在国内，这样的实验室配置很难获得。所以电动前窗一旦在实验过程中停电，就会产生很大的危险，造成无法弥补的损失!而且不论是电动前窗还是手动前窗，在操作时都是固定高度的，所以在生物安全柜上，电动前窗意义不大并有危险，可以说百害无一益。

7、生物安全柜的侧壁负压是什么意思?

　　生物安全柜欧美标准不同，在侧壁要求也不同，美洲产品都是不锈钢侧壁，并要求负压腔来避免侧壁泄漏污染可能，欧洲产品基本都采用玻璃侧壁，没有对侧壁做负压保护。由于柜体内部操作室是正压的，所以如果有壳体破损和泄漏点存在，就会产生向外的泄漏。因此在侧壁和背板形成负压保护可以有效降低泄漏的可能性。

8、生物安全柜负压保护腔如何来避免污染和交叉污染?

　　好的设计会在结束工作后风机可以进一步进行一段时间的空转来洁净消毒，如果没有这个设计，操作者需要在实验操作结束后，将柜体继续开启一定时间以大程度排出污染物。

9、生物安全柜一般配有什么附件?

　　生物安全柜一般会需要使用一些用电设备，那么柜内的防溅电源插座是需要的，而且由于目前国内使用欧洲仪器比较普及，鉴于欧洲电源线的接地和我国的插座不相容，所以会在欧式仪器上产生一定的静电，静电会影响到生物安全柜内垂直沉降的风流，会有一定吸附作用，因此如果可能Z好配置一个欧式防溅电源插座。由于柜体操作室内部污染不是很大，Zda的污染在负压保护腔内，所以紫外灯系统可以考虑选配，来达到更好的灭菌消毒功能。



超净工作台
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    超净工作台（clean bench），又叫做净化工作台，其设计的目的是为了对现代化工业、光电产业、生物制药以及科研试验等领域对局部工作区域洁净度的需求有所适应。其通过风机往预过滤器中吸入空气，经由静压箱进入GX过滤器过滤，以垂直或水平气流的状态送出过滤后的空气，从而使操作区域达到百级洁净度，使生产对环境洁净度的要求得到保证。



一、原理

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        超净工作台的洁净环境是在特定的空间内，洁净空气（进滤空气）按设定的方向流动而形成的。以气流方向来分，现有的超净工作台可分为垂直式，由内向外式以及侧向式。从操作质量和对环境的影响来考虑，以垂直式较优越。由供气滤板提供的洁净空气以一个特定的速度下降通过操作区，在大约操作区的中间分开，由前端空气吸入孔和后吸气窗吸走，在操作区下部前后部吸入的空气混合在一起，并由鼓风机泵入后正压区，在机器的上部， 30%的气体通过排气滤板从顶部排出，大约70%的气体通过供氧滤板重新进入操作区。为补充排气口排出的空气，同体积的空气通过操作口从房间空气中得到补充。这些空气绝对不会进入操作区，只是形成一个空气屏障。



二、分类

生物净化

        在医药、生物、电子等行业的无尘无菌操作时被应用，可以使产品在生产过程中受到的污染被有效的避免。

水平流净化

        水平流洁净工作台在电子、国防精密仪器、仪表、生物制药品、食品、无菌微生物检验、植物组培接种等行业等需要局部洁净工作环境的科研和生产部门得到了非常广泛的应用。它是一种通用性较强的空气净化设备，它能够提供局部高洁环境，它的使用对工艺条件改善的效果非常良好，使成品率增大和产品质量提高。


垂直流净化

        垂直单向流净化原理的气流形式为垂直流洁净工作台所提供，使包含低噪音离心风机、静压箱、GX过滤器的单独一体的单元式结构形成。震动的影响能够利用分离式工作台得以减少。它能够提供局部高洁环境，它的使用对工艺条件改善的效果非常良好，使成品率增大和产品质量提高。


三、应用

        超净工作台是一种局部洁净工作台，其具有较强的通用性，其在电子、LED、线路板、国防、精密仪器、仪表、食品、制药等行业得到了广泛地应用。



选购

        超净台的分类通常是根据大小和使用的样式，单人单面台、单人双面台、双人单面台、双人双面台等均是如此。然而分类根据厂家和质量即会存在比较大的差异。

目前市场上超净台的品牌型号非常之多，当选择的时候，眼花缭乱，不知从何处下手。对实验要求相当满足，符合自己所需的超净太到底如何选择，如何才能够实现超净台Zda的价值。


1、在选购超净台之前，对于超净台的售卖方的一些基本情况，例如不良的行为是否存在，是否具有非常到位的售后，良好的服务进行侧面的了解。


2、不管销售人员如何推荐超净台，必须先将超净台的风机(垂直送风,水平送风)和过滤器了解清楚，因为在业界产品的技术水平是由这两个产品所代表的，是没有办法骗人的。相比于国外的产品国内的风机和GX空气过滤器的技术还差很远，因此进口的过滤器和风机通常为国内生产的高dang产品所使用。


3、由于过滤器定义的标准和测试方法，各国均不相同，因此，在选购的时候，你可以对供应商提供的微米颗粒过滤效率有所要求，若颗粒越小，就会有越高的过滤捕捉效率，那么就会有越好的性能。值得留心的是光子计数法是国际上通常采用的测试方法，钠焰法为国内常用的测试方法，所以，只需按照自己的需求对合适的超净台进行选择即可。


4、多选几家公司，对质量,售后,品牌,口碑等进行对比，如此，相对比较放心的产品才能够被选到。


超净工作台和生物安全柜的区别

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1、生物安全柜是一种在微生物学、生物医学、基因重组、动物实验、生物制品等领域的科研、教学、临床检验和生产中广泛使用的安全设备，也是实验室生物安全中一级防护屏障中最基本的安全防护设备。　


2、超净工作台，为了保护实验材料而设计的，通过风机将空气吸入预过滤器，经由静压箱进入高效过滤器过滤，将过滤后的空气以垂直或水平气流的状态送出，使操作区域达到百级洁净度，保证生产对环境洁净度的要求。只能保护样品，不保护操作人员。　


3、生物安全柜是一种负压的净化工作台，正确操作生物安全柜，能够完全保护工作人员、受试样品并防止交叉污染的发生；而超净工作台只是保护操作对象而不保护工作人员和实验室环境的洁净工作台。因此，在微生物学和生物医学的科研、教学、临床检验和生产中，应该选择和使用生物安全柜，而不能够选择和使用超净工作台。　


4、从洁净级别看，生物安全柜也比超净工作台高级。




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