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生物安全柜的設(shè)計已經(jīng)過幾次改進。主要的改進包括兩方面:一是在排風系統(tǒng)增加高效微?？諝鉃V器(high．efficiency particulate air HEPA)。HEPA濾器可以捕捉99．97％的直徑在0．3 ban的粒子；對>0．3腫粒子的捕獲達99．9％。這使所有已知的感染因子均可被有效地截留，保證排出的氣體中不含微生物；其二，經(jīng)HEPA濾過的氣體覆蓋工作臺表面，使臺面上操作器材免受污染。根據(jù)對生物遏制程度的不同，目前設(shè)計的生物安全柜有3種類型：工、Ⅱ級(A1、A2、B1、B2型)、Ⅲ級。購買時可根據(jù)各自工作性質(zhì)確定需要防護的類型，選擇相應(yīng)的生物安全柜。

工級生物安全柜

I級生物安全柜(圖1)允許實驗室內(nèi)空氣從前面開口處以0．38 m／s的最小速率進入生物安全柜，并經(jīng)排風管排出安全柜。定向流動的空氣可以將工作臺上形成的氣溶膠迅速帶離，不與操作人員接觸，直接經(jīng)管道再經(jīng)HEPA過濾后排出。有3種排放形式：

①排入實驗室，再通過實驗室排風系統(tǒng)排到建筑物外面；
②直接通過建筑物的排風系統(tǒng)排到建筑物外面；
③直接排到建筑物外面。
HEPA濾器可以裝在生物安全柜的壓力排風系統(tǒng)內(nèi)或裝在建筑物的排風系統(tǒng)內(nèi)。有的生物安全柜有一體式排風扇，其他的借助建筑物排風系統(tǒng)的排風扇。I級生物安全柜的設(shè)計簡單，應(yīng)用廣泛?？商峁﹤€人和環(huán)境的保護作用，也可用于接觸放射性核素或揮發(fā)性化學物質(zhì)的操作。由于進入的氣體是實驗室未凈化的空氣，因此對操作物品不具防污染保護作用。
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II級生物安全柜
Ⅱ級生物安全柜又稱為層流生物安全柜。與工級生物安全柜不同之處是進入的空氣先經(jīng)HEPA過濾，保證覆蓋臺面上的空氣是無菌的，不僅提供個人防護，也保護樣品不受污染。Ⅱ級生物安全柜共分Ⅱ級A和Ⅱ級B型2種，又可進一步再分為Ⅱ級A 1、Ⅱ級A 2、Ⅱ級B 1、Ⅱ級B2型。Ⅱ級生物安全是自遏型的。流動空氣中的70％可以反復循環(huán)再利用。
此種生物安全柜適合于細胞或組織培養(yǎng)、接觸2～3級危險等級病原體的操作，如果穿正壓防護服可在Ⅱ級生物安全柜上從事接觸4級危險等級感染因子的操作。
(1)Ⅱ級A型生物安全柜
Ⅱ級A型生物安全柜(圖2)有1個內(nèi)置風機將實驗室空氣以0．38 m／s的速率吸入安全柜，通過HEPA濾器后向下，在距工作臺表面6．18 cm處分開，一半通過前面的排風格柵，另一半通過后面的排風格柵。所有實驗中產(chǎn)生的氣溶膠或液滴均被向下氣流帶走。氣流經(jīng)排出通道到達安全柜頂部的2個HEPA濾器之間，此時，約70％的氣體經(jīng)供風HEPA過濾器重新返回柜內(nèi)操作區(qū)域被再利用，其余30％的氣體經(jīng)排風過濾器后被排到實驗室再反復利用，或通過建筑物的排風系統(tǒng)排到外界。
(2)外排風Ⅱ級
A2型、B1型、B 2型生物安全柜外排風Ⅱ級A2型、B1型、B 2型生物安全柜都由Ⅱ級A1型生物安全柜變化而來。這些生物安全柜各有特點(見表2)，包括從開口吸人空氣的速度、工作臺面上再循環(huán)的空氣量、柜內(nèi)空氣的排出量、安全柜的排風系統(tǒng)、壓力裝置，不同型別的生物安全柜可用于不同的實驗?zāi)康?表1)。
Ⅱ級生物安全柜A型與B型的差異在于：覆蓋工作臺表面的循環(huán)氣體和排出氣體的量不同，排出系統(tǒng)不同，詳細材料可以從制造商的說明書中獲得(圖3)。
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Ⅲ級生物安全柜
Ⅲ級生物安全柜(圖4)整個環(huán)境是完全密閉的，進入的氣體經(jīng)HEPA過濾，排出的氣體經(jīng)2層HEPA過濾。有1個專門的系統(tǒng)保持柜內(nèi)壓力在124．5Pa，呈負壓狀態(tài)，可提供最好的個人防護作用，用于4級危險程度病原體的操作。實驗時可容2位操作人員將手伸人手套箱內(nèi)進行操作。柜旁配備1個可以滅菌的裝有HEPA過濾排風裝置的傳遞箱。柜底下有化學消毒劑浸泡的盒子，安全柜可與雙門的高壓滅菌器連接，接受已滅菌的物品并將用過的材料移出安全柜作滅菌處理。可以將幾個手套箱連在一起以增大工作面積。Ⅲ級生物安全柜適用于Ⅲ級或Ⅳ級生物安全水平的實驗室。