在临床实验室，操作感染性标本时或作病原体分离培养、制备菌种时会因为样品的振荡、摇动、倾注、搅拌、移液等操作或液体的洒落，产生肉眼看不见的直径<5／zrn的气溶胶或产生直径为5～100肿的液滴，这些微粒中含有活的致病微生物，可以被操作者吸入或污染工作台面上的其他样品。生物安全柜是一种设备，它的作用就是有效地降低实验室获得性感染的机会，减少人与样品或样品与样品之间交叉污染的机会，用于保护操作人员，保护实验室环境，保护实验材料的生物安全。

生物安全柜的种类及特点

在过去的几年中，生物安全柜的设计已经过几次改进。主要的改进包括两方面:一是在排风系统增加高效微粒空气滤器(high．efficiency particulate air HEPA)。HEPA滤器可以捕捉99．97％的直径在0．3 ban的粒子；对>0．3肿粒子的捕获达99．9％。这使所有已知的感染因子均可被有效地截留，保证排出的气体中不含微生物；其二，经HEPA滤过的气体覆盖工作台表面，使台面上操作器材免受污染。根据对生物遏制程度的不同，目前设计的生物安全柜有3种类型：工、Ⅱ级(A1、A2、B1、B2型)、Ⅲ级(图1。4)。购买时可根据各自工作性质确定需要防护的类型，选择相应的生物安全柜(表1)。

I级生物安全柜(图1)允许实验室内空气从前面开口处以0．38 m／s的最小速率进入生物安全柜，并经排风管排出安全柜。定向流动的空气可以将工作台上形成的气溶胶迅速带离，不与操作人员接触，直接经管道再经HEPA过滤后排出。有3种排放形式：

①排入实验室，再通过实验室排风系统排到建筑物外面；

②直接通过建筑物的排风系统排到建筑物外面；

③直接排到建筑物外面。

HEPA滤器可以装在生物安全柜的压力排风系统内或装在建筑物的排风系统内。有的生物安全柜有一体式排风扇，其他的借助建筑物排风系统的排风扇。I级生物安全柜的设计简单，应用广泛。可提供个人和环境的保护作用，也可用于接触放射性核素或挥发性化学物质的操作。由于进入的气体是实验室未净化的空气，因此对操作物品不具防污染保护作用。

Ⅱ级生物安全柜又称为层流生物安全柜。与工级生物安全柜不同之处是进入的空气先经HEPA过滤，保证覆盖台面上的空气是无菌的，不仅提供个人防护，也保护样品不受污染。Ⅱ级生物安全柜共分Ⅱ级A和Ⅱ级B型2种，又可进一步再分为Ⅱ级A 1、Ⅱ级A 2、Ⅱ级B 1、Ⅱ级B2型。Ⅱ级生物安全是自遏型的。流动空气中的70％可以反复循环再利用。

此种生物安全柜适合于细胞或组织培养、接触2～3级危险等级病原体的操作，如果穿正压防护服可在Ⅱ级生物安全柜上从事接触4级危险等级感染因子的操作。

(1)Ⅱ级A型生物安全柜

Ⅱ级A型生物安全柜(图2)有1个内置风机将实验室空气以0．38 m／s的速率吸入安全柜，通过HEPA滤器后向下，在距工作台表面6．18 cm处分开，一半通过前面的排风格栅，另一半通过后面的排风格栅。所有实验中产生的气溶胶或液滴均被向下气流带走。气流经排出通道到达安全柜顶部的2个HEPA滤器之间，此时，约70％的气体经供风HEPA过滤器重新返回柜内操作区域被再利用，其余30％的气体经排风过滤器后被排到实验室再反复利用，或通过建筑物的排风系统排到外界。

(2)外排风Ⅱ级

A2型、B1型、B 2型生物安全柜外排风Ⅱ级A2型、B1型、B 2型生物安全柜都由Ⅱ级A1型生物安全柜变化而来。这些生物安全柜各有特点(见表2)，包括从开口吸人空气的速度、工作台面上再循环的空气量、柜内空气的排出量、安全柜的排风系统、压力装置，不同型别的生物安全柜可用于不同的实验目的(表1)。

Ⅱ级生物安全柜A型与B型的差异在于：覆盖工作台表面的循环气体和排出气体的量不同，排出系统不同，详细材料可以从制造商的说明书中获得(图3)。

Ⅲ级生物安全柜(图4)整个环境是完全密闭的，进入的气体经HEPA过滤，排出的气体经2层HEPA过滤。有1个专门的系统保持柜内压力在124．5Pa，呈负压状态，可提供最好的个人防护作用，用于4级危险程度病原体的操作。实验时可容2位操作人员将手伸人手套箱内进行操作。柜旁配备1个可以灭菌的装有HEPA过滤排风装置的传递箱。柜底下有化学消毒剂浸泡的盒子，安全柜可与双门的高压灭菌器连接，接受已灭菌的物品并将用过的材料移出安全柜作灭菌处理。可以将几个手套箱连在一起以增大工作面积。Ⅲ级生物安全柜适用于Ⅲ级或Ⅳ级生物安全水平的实验室。

Ⅱ级A1型和A2型外排式生物安全柜有“套管式”或“伞形排气罩式”的连接。套管安装在安全柜的排风管上，将安全柜内排出的气体，引入建筑物的排气系统。在套管与安全柜排风管之间留有1个直径差为2．5 cm的开口，以便让实验室内的空气一起抽人建筑物的排风系统中。建筑物的排风能力必须能满足房间和柜中排风的要求。套管必须是可拆卸的或设计成可对生物安全柜进行操作测试类型。通常，建筑物气流的波动对套管式连接的生物安全柜的功能不会有太大的影响。

Ⅱ级B1和B2型生物安全柜通过硬管，亦即没有任何开口地、牢固地连接到建筑物的排风系统，或者最好是连接到专门的排风系统。建筑物排风系统的排风量和静压必须与生产商所指定的要求正好一致。对硬管道连接的生物安全柜进行认证时，要比将空气再循环送回房间或采用套管连接的生物安全柜更费时。

购买生物安全柜时应考虑所提供的生物防护作用是针对操作人员个人的还是针对实验样品的；若是针对操作人员的防护应明确是针对病原微生物的还是针对有毒化学物质或两者兼而有之。若是针对病原微生物的还应强调微生物的生物危害级别；若是针对有毒化学物质的可按照以下原则作选择：工级或Ⅱ级A型生物安全柜中不进行挥发性或毒性化学物质操作。Ⅱ级B1型生物安全柜只可用于少量的挥发性或毒性化学物质的操作，如要进行一定量的挥发性或毒性化学物质的操作必须使用Ⅱ级B2型生物安全柜。不同型别的生物安全柜排气特点不同，见表2。

1．安放

进入生物安全柜的空气速率约是0．45 m／s，按照这种速率，气流的完整性很容易受附近人员的走动、窗户的开关、门的开启和关闭、空调运行等因素的影响。为避免上述因素的干扰，生物安全柜应放在远离人员活动、物品流动以及可能会扰乱气流的地方。为了方便起见，应在安全柜的后面、左右两侧面各留30 cm的空间，以利于安全柜的维护。上端应留30～35 cnl空间，以便准确测量空气通过排风过滤器的速度及排风过滤器的更换。

2．操作人员

使用生物安全柜时，操作人员手臂的伸入或取出时应缓慢，垂直于前端开口处，从而保证安全柜前端气流的完整性。应在手或胳膊伸入柜中1 min后开始操作，以便安全柜对手或胳膊表面的空气进行净化处理。实验所需器材应一次性放人生物安全柜，尽量减少或限制操作人员手在安全柜中的进出次数。

3．实验材料的放置

Ⅱ级生物安全柜前端开口处严禁被纸张、设备或其他物品覆盖。物品放人生物安全柜后，表面要用70％的乙醇擦拭。柜内应备有1块浸过消毒剂的毛巾，以便蘸吸溅出的液体。实验材料尽量放在柜的后面，笨重的物品放在一边，产生气溶胶的物品也应放在柜的后面。实验器材应按顺序从清洁的排放到污染的。污染的实验材料不。应随时拿出柜外，操作者的手也不应频繁地进出安全柜。

4．操作和维持

大多数的生物安全柜设计成一天24 h开机，调查发现连续开机有利于控制实验室灰尘和粒子。Ⅱ级A型不用时可以关闭。Ⅱ级B型在使用时要保持实验室空气平衡，因此一天中若有数个操作过程，其间不应中断运行。实验开始前5 rain就应启动生物安全柜，净化局部空气。使用中若出现任何故障均应及时向上级人员报告并请专职技术人员维修。

5．紫外线

生物安全柜中不需要紫外灯。假女盯要用，每周应对灯管作清洁，除去尘埃，保证杀菌效果。应定期监测紫外灯的辐射强度。要防止紫外线对眼睛或皮肤的灼伤。

6．明火

生物安全柜内近似无菌的环境中应避免使用明火，一方面它可干扰气流运行，其次，若操作中使用挥发性或易燃物质时会造成危险。操作时需用接种环的，尽可能地用一次性的塑料接种环，使用金属接种环的应该用微型燃烧器或电炉灭菌而不应该使用明火。

7．溢出

在实验室工作的每一个人都应熟知含微生物的样品溢出时的处理程序。一旦生物安全柜中发生有生物危害的物品溢出时，应在安全柜处于工作状态下立即进行清理。要使用有效的消毒剂，并在处理过程中尽可能减少气溶胶生成。实验完毕后，柜中所有接触病原体的材料均应作消毒灭菌处理。

8．清洁和消毒

工作完毕后，柜中所有的物品都应清除表面污染并移出柜外，柜内工作台表面和柜的内壁应用含氯石灰(漂白粉)或70％乙醇消毒。若用腐蚀性的化学剂消毒后还应用灭菌水再擦洗。关机前应运行5 min，以便对残留气体进行净化。

9．清除污染

滤膜更换之前生物安全柜要由专业人员用甲醛熏蒸消毒。

10．个人防护设施

使用生物安全柜的操作人员应穿工作服。在生物安全1～2级实验室中工作的人员可穿普通的工作服；在3～4级实验室工作的人穿反背式实验隔离衣具有更好的保护效果。手套应能包住腕关节上的防护服。有些操作可能要戴口罩和眼罩。

11．警报

生物安全柜有发出1种或2种警报的功能。一当窗框移动时，警报会响，表明操作者将窗框移到一个不合适的地方去了，纠正以后警报解除。气流警报表明柜中正常气流运行模式中断，对操作者的保护作用和对样品防污染的作用减至最低，存在危险。警报响时，应立即停止工作并迅速报告上级人员。作为制造商，在产品的使用说明书的操作部分应详细论述这一内容，对有关人员使用生物安全柜的培训材料中也应有此内容。

12．生物安全柜的认证

每台生物安全柜功能的完整性和操作的有效性能都应作检定。安装时应按国家或国际标准检定，以后应根据制造商说明书定期由专职技术人员检定。对生物安全柜使用有效性的评价应包括以下内容：功能完整性实验，HEPA滤器密封性试验，对向下气流速度、正面气流速度、负压／换气次数、气流的烟幕模式，以及警报和互锁系统进行测试。还可选择漏电、光照度、紫外光辐射强度，噪音级别，振动性等试验。检测人员要经过专门的培训，采用专门的技术和仪器设备。建议由有资质的专业人员来进行测试。

对医学实验室的管理人员而言，正确选择生物安全柜的类型，合理安放，正确使用，每年认证是一·个复杂但又必要的过程。这些活动应在有经验并训练有素的专家的指导下进行。这些专家应熟悉相关文献，受过与生物安全柜有关方面的培训。作为操作人员则应在使用前接受操作、保养、维护的正规培训。