1 Ⅰ级生物安全柜 图 1 为Ⅰ级生物安全柜的原理图。房间空气从前面 的开口处以 0.38m/s 的低速率进入安全柜, 空气经过工 作台表面,并经排风管排出安全柜。定向流动的空气可 以将工作台面上可能形成的气溶胶迅速带离实验室工 作人员而被送入排风管内。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 察工作台面的情况。安全柜的玻璃窗还能完全抬起来, 以便清洁工作台面或进行其他处理。 安全柜内的空气可以通过 HEPA 过滤器按下列方 式排出:( a) 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;( b) 通过建筑物的排风系统排到建筑 物外面;( c) 直接排到建筑物外面。HEPA过滤器可以装 在生物安全柜的压力排风系统( theexhaustplenum) 里, 也可以装在建筑物的排风系统里。有些Ⅰ级生物安全柜 装有一体式排风扇,而其他的则是借助建筑物排风系统的排风扇。 Ⅰ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。Ⅰ级生物安全柜 能够为人员和环境提供保护,也可用于操作放射性核素 和挥发性有毒化学品。但因未灭菌的房间空气通过生物 安全柜正面的开口处直接吹到工作台面上,因此Ⅰ级生 物安全柜对操作对象不能提供切实可靠的保护。 

2 Ⅱ级生物安全柜 在应用细胞和组织培养物来进行病毒繁殖或其他 培养时,未经灭菌的房间空气通过工作台面是不符合要 求的。Ⅱ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间空气的污染。Ⅱ级 生物安全柜有四种不同的类型 ( 分别为 A1、A2、B1 和 B2 型) , 它们不同于Ⅰ级生物安全柜之处为, 只让经 HEPA过滤的( 无菌的) 空气流过工作台面。Ⅱ级生物安 全柜可用于操作危险度 2 级和 3 级的感染性物质。在使 用正压防护服的条件下,Ⅱ级生物安全柜也可用于操作 危险度 4 级的感染性物质。 Ⅱ级 A1 型生物安全柜 Ⅱ级 A1 型生物安全柜如图 2 所示。内置风机将房 间空气( 供给空气) 经前面的开口引入安全柜内并进入 前面的进风格栅。在正面开口处的空气流入速度至少应 该达 0.38 m/s。然后,供气先通过供风 HEPA过滤器,再 向下流动通过工作台面。空气在向下流动到距工作台面 大约 6～18cm处分开,其中的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出。所有在工作 台面形成的气溶胶立刻被这样向下的气流带走,并经两 组排风格栅排出,从而为实验对象提供最好的保护。气流接着通过后面的压力通风系统到达位于安全柜顶部、 介于供风和排风过滤器之间的空间。由于过滤器大小不 同,大约 70%的空气将经过供风 HEPA过滤器重新返回 到生物安全柜内的操作区域,而剩余的 30%则经过排风 过滤器进入房间内或被排到外面。 Ⅱ级 A1 型生物安全柜排出的空气可以重新排入房 间里,也可以通过连接到专用通风管道上的套管或通过 建筑物的排风系统排到建筑物外面。 安全柜所排出的经过加热或冷却的空气重新排入 房间内使用时,与直接排到外面环境相比具有降低能源 消耗的优点。有些生物安全柜通过与排风系统的通风管 道连接,还可以进行挥发性放射性核素以及挥发性有毒 化学品的操作( 表 1) 。 外排风式Ⅱ级 A2 型以及Ⅱ级 B1 型和Ⅱ级 B2 型 生物安全柜 外排风式Ⅱ级 A2 型以及Ⅱ级 B1 型( 图 8) 和Ⅱ级 B2 型生物安全柜都是由Ⅱ级 A1 型生物安全柜变化而 来,这些不同类型的Ⅱ级生物安全柜,连同Ⅰ级和Ⅲ级 生物安全柜的特点见表 2。生物安全柜设计上的每一种 变化可以使不同的类型适用于特定的目的( 参见表 1) 。 这些生物安全柜相互间都有一定的差异,包括从前面的 开口吸入空气的速度、在工作台面上再循环空气的量以 及从安全柜中排出空气的量、安全柜的排风系统( 是通 过专门的排风系统还是通过建筑物的排风系统? 是排到不同类型的Ⅱ级 A型和Ⅱ级 B 型生物安全柜的详 细介绍参考生产商的说明手册。 

3 Ⅲ级生物安全柜 Ⅲ级生物安全柜( 图 4) 用于操作危险度 4 级的微 生物材料,可以提供最好的个体防护。Ⅲ级生物安全柜 的所有接口都是“密封的”,其送风经 HEPA过滤,排风 则经过两个 HEPA过滤器。Ⅲ级生物安全柜由一个外置 的专门的排风系统来控制气流,使安全柜内部始终处于 负压状态( 大约 124.5Pa) 。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。Ⅲ级生物安全 柜应该配备一个可以灭菌的、装有 HEPA过滤排风装置 的传递箱。Ⅲ级生物安全柜可以与一个双开门的高压灭 菌器相连接,并用它来清除进出安全柜的所有物品的污 染。可以将几个手套箱连在一起以增大工作面积。Ⅲ级 生物安全柜适用于三级和四级生物安全水平的实验室。 生物安全柜的通风连接 A1 型和外排风式 A2 型Ⅱ级生物安全柜的设计使 用了“套管( thimble) ”或“伞形罩( canopy hood) ”连 接。套管安装在安全柜的排风管上,将安全柜中需要排 出的空气引入建筑物的排风管中。在套管和安全柜排风 管之间保留一个直径差通常为 2.5 cm的小开口,以便让 房间的空气也可以吸入到建筑物的排风系统中。建筑物 排风系统的排风能力必须能满足房间排风和安全柜排 风的要求。套管必须是可拆卸的,或者设计成可以对安全柜进行操作测试的类型。一般来讲,建筑物气流的波 动对套管连接型生物安全柜的功能不会有太大的影响。 Ⅱ级 B1 型和Ⅱ级 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。