Tủ an toàn sinh học là gì?

Tủ an toàn sinh học được sử dụng cho các thí nghiệm cần thực hiện trong môi trường sạch, chẳng hạn như nghiên cứu, thí nghiệm lâm sàng các tế bào, vius, nuôi cấy, theo dõi các tế bào động vật, thực vật, thí nghiệm các mẫu thực phẩm , dược phẩm, sử dụng để thực thiện các thao tác trong quá trình nuôi cấy vi sinh học là một thiết bị cơ bản trong công nghệ sinh học

Trung tâm kiểm soát và ngăn ngừa bệnh của Mỹ (CDC) đã phân loại tủ an toàn sinh học thành 3 cấp. Các cấp và từng loại trong mỗi cấp sẽ được phân biệt dựa vào 2 cách: mức độ bảo vệ con người và môi trường xung quanh, và mức độ bảo vệ mẫu

Tủ an toàn sinh học cấp 1

Tủ an toàn sinh học cấp 1 có khả năng bảo vệ cho cá nhân và môi trường xung quanh nhưng không bảo vệ cho mẫu, dòng khí đi vào có thể làm mẫu bị nhiễm. Dòng khí đi vào thường có lưu lượng 75ft/min. Tủ an toàn sinh học cấp 1 thường sử dụng cho các máy ly tâm hoặc các thí nghiệm có thể tạo ra các sol khí.
Tủ sinh học cấp 1 hoạt động theo nguyên lý:Hút không khí trong phòng vào tủ nhờ quạt hút >>> không khí sẽ đi vào trực tiếp vào khoang thao tác, qua màng lọc HEPA và thải ra ngoài môi trường (hình1)

Hình 1 Tủ an toàn sinh học cấp 1

Tủ an toàn sinh học cấp 2

Tủ an toàn sinh học cấp 2 có thể bảo vệ cả mẫu và môi trường xung quanh bởi vì tất cả không khí đều qua màng lọc HEPA. Có 4 loại: loại A1, A2, B1 và B2. Mỗi loại đều được thiết kế dựa trên tiêu chuẩn quốc tế NSF. Khoảng 95% tủ an toàn sinh học được sử dụng là loại 2

Hình 2: Tủ an toàn sinh học cấp 2

Ký hiệu:
- HEPA filtered Air: không khí đã đi qua màng lọc HEPA – khí sạch
- Contaminated Worksurface Air: gọi là down flow không khí trong khu vực làm việc – không khí trong khoang thao tác
- Contaminate Room Air: còn gọi là Inflow: không khí trong phòng làm việc.

Nguyên tắc hoạt động:

Khí trong phòng được máy hút hút vào tủ thông qua các lỗ trên thanh hút khí trước cửa tủ. Dòng khí inflow chưa được lọc này không đi thẳng vào không gian làm việc mà được hút vào khe phía dưới tủ.
Dòng khí sau khi được lọc bởi tấm lọc HEPA chạy xuống không gian làm việc dưới dạng dòng khí Tấm lọc trên phải bảo đảm rằng lượng khí chạy xuống không gian làm việc lúc nào cũng đủ để bảo vệ vật mẫu thí nghiệm khỏi việc bị nhiễm khuẩn. Dòng khí downflow là đồng dạng – vận tốc chỉ được dao động trong khoảng +/-20% của vận tốc trung bình.
Sự đồng dạng này giúp tránh khỏi tình trạng các vật mẫu đặt ở các khu vực khác nhau trong không gian làm việc bị nhiễm khuẩn lẫn nhau. Khi sắp chạm bề mặt làm việc, dòng downflowsẽ chia ra một phần di chuyển về phía trước và chui vào các lỗ trên thanh hút khí cửa trước, phần còn lại sẽ di chuyển theo hướng ngược lại vào các lỗ ở thanh hút khí đằng sau tủ.
Dòng khí inflowdi chuyển bên trong tủ (sau khi di chuyển dưới không gian làm việc và phía sau mặt trong cùng của tủ) và cùng đi vào khoang máy hút.
Thêm vào đó, một phần nhỏ của khối khí sẽ vào lỗ châm kim ở đầu hai bên cạnh tủ với vận tốc lớn. Việc này tạo nên một hàng rào khí để ngăn chặn không cho khí nhiễm khuẩn di chuyển vào không gian làm việc và đồng thời ngăn không có khí nhiễm khuẩn thoát ra khỏi tủ.
Từ khoang chứa không khí, khoảng 30% khí sẽ qua bộ lọc HEPA và ra ngoài (để bảo vệ người sử dụng và môi trường khỏi sự tiếp xúc với chất độc sinh học); trong khi đó 70% sẽ được lọc bởi tấm lọc HEPA và quay trở lại không gian làm việc dưới dạng downflow.
Khi khí thoát ra ngoài thông qua ống dẫn hở (tùy chọn), tủ sẽ bảo vệ cho người sử dụng khỏi chất độc hóa học dễ bay hơi dùng với lượng nhỏ. Thường những hơi hóa học này không thể được lọc bằng tấm lọc HEPA

Tủ an toàn sinh học cấp 3:

Tủ an toàn sinh học cấp 3 thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm có mức độ độc hại cao nhất (độc sinh học cấp độ 4) cần phải được bảo vệ ở mức cao nhất. Hệ thống này kín khí, tất cả mọi vật liệu đi vào hoặc đi ra phải qua một nồi hấp tiệt trùng 2 cửa. Bao tay sẽ được gắn phía trước tủ ngăn việc tiếp xúc trực tiếp với tác nhân độc hại