CẤU TẠO TỦ AN TOÀN SINH HỌC
Tủ an toàn sinh học là gì?
Tủ an toàn sinh học là tủ thao tác kín trong phòng thí nghiệm, bảo vệ an toàn người sử dụng, mẫu thao tác và môi trường trước các tác nhân lây nhiễm sinh học. Ứng dụng trong y tế xét nghiệm, y học lâm sàng, sinh học phân tử, nuôi cấy, IVF
Các tiêu chuẩn, cấp độ an toàn và nguyên lý áp dụng của tủ an toàn sinh học dựa trên cơ sở phân loại các mức nguy cơ an toàn sinh học, lây nhiễm sinh học của trung tâm Phòng chống Dịch bệnh Mỹ (Centers for Disease Control and Prevention – CDC)
Tủ an toàn sinh học là gì ? Cấu tạo tủ an toàn sinh học
I. Phân loại mức nguy cơ lây nhiễm sinh học theo CDC
CDC phân loại các nguy cơ an toàn sinh học (BioSafety Level – BSL) thành 4 mức. Mỗi mức độ có yêu cầu cụ thể các điều kiện ngăn chặn cần được áp dụng, bao gồm: các thiết bị thao tác an toàn, các bước thực hành trong phòng thí nghiệm cũng như thiết kế an toàn của công trình xây dựng.
Bốn nhóm nguy cơ sinh học từ BSL-1 đến BSL-4 gồm:
Các cấp nguy hại sinh học BSL theo CDC
Nhóm nguy cơ 1 (BSL-1):
Không có hoặc nguy cơ lây nhiễm cá thể và cộng đồng thấp. Các vi sinh vật thường không có khả năng gây bệnh cho người hoặc động vật. Ví dụ: vi khuẩn Bacillus subtilis, Naegleria gruberi
Nhóm nguy cơ 2 (BSL-2):
Có nguy cơ lây nhiễm cho cá thể nhưng ít có nguy cơ lây nhiễm cho cộng đồng. Có khả năng gây bệnh cho người hoặc động vật, nhưng không trở thành mối nguy hiểm lớn đối với người thao tác, cộng đồng, vật nuôi. Khả năng lây truyền trong cộng đồng thấp. Có phương pháp dự phòng và điều trị hiệu quả. Ví dụ: vi rút Viêm gan B, cúm A/H1N1, khuẩn tả…
Nhóm nguy cơ 3 (BSL-3):
Nguy cơ lây nhiễm cho cá thể cao, nguy cơ lây nhiễm cho cộng đồng thấp: Tác nhân gây bệnh thường gây bệnh nặng cho người và động vật, tuy nhiên trong điều kiện bình thường thì không lây nhiễm từ cá thể này sang cá thể khác. Có biện pháp điều trị và phòng chống hiệu quả. Ví dụ: vi rút cúm A/H5N1, SARS, vi khuẩn than…
Nhóm nguy cơ 4 (BSL-4):
Nguy cơ lây nhiễm cho cá thể và cộng đồng cao: Tác nhân gây bệnh thường gây bệnh nặng cho người và động vật, đồng thời dễ lây truyền từ cá thể này sang cá thể khác một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Chưa có các biện pháp điều trị và phòng chống hiệu quả. Vi dụ như virus Ebola.
Tủ an toàn sinh học cấp III S@fe3 – Bioair Euroclone – Italia
II. Tiêu chuẩn phân loại và cấu tạo tủ an toàn sinh học:
2.1 Tiêu chuẩn NSF /ANSI 49
Tiêu chuẩn NSF /ANSI 49 của Mỹ (The National Sanitation Foundation – NSF) về tủ an toàn sinh học phiên bản mới nhất là “NSF / ANSI 49 – 2008, Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification” (NSF / ANSI 49 – 2008, Tủ an toàn sinh học: Thiết kế, Xây dựng, Hiệu suất và Chứng nhận thực địa.)
Các thử nghiệm được tiến hành trên các tủ được các nhà sản xuất gửi đến NSF. Các sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn này được chứng nhận bởi NSF. Các thử nghiệm trên tủ được lặp lại cứ 5 năm một lần.
Tủ cũng có thể được yêu cầu phải vượt qua chứng nhận thực địa của một tổ chức độc lập. NSF đã thiết lập các tiêu chuẩn cho các thử nghiệm thực địa, các phương pháp, quy trình và tiêu chí đánh giá để xác định chứng nhận thực địa của tất cả các tủ an toàn sinh học loại II.
2.2 Phân loại tủ an toàn sinh học
Bên cạnh tiêu chuẩn NSF / ANSI 49, tủ an toàn sinh học còn có thể được áp dụng tiêu chuẩn kỹ thuật EN12469: 2000 của Châu Âu. Ngoài ra còn một số tiêu chuẩn quốc gia mang tính địa phương ít phổ biến hơn như Nhật bản, Hàn Quốc, Ấn độ, Trung quốc.
Bảng so sánh tiêu chuẩn tủ an toàn sinh học dưới đây dựa theo tiêu chuẩn kỹ thuật NSF 49 của Mỹ.
Tủ an toàn sinh học | Tốc độ INFLOW (khí tại cửa làm việc) (fpm) | Tỷ lệ khí xả (%) | Tỷ lệ khí tuần hoàn (%) | Hệ thống thải khí | Tác nhân phóng xạ và hơi dộc | Bảo vệ mẫu | Mức an toàn sinh học (BSL) |
Cấp 1 | 75 fpm (0.38 m/giây) | 100 | 0 | Trong phòng hoặc ống cứng ra bên ngoài phòng | Lượng nhỏ nếu dùng ống thải ngoài cứng | Không | 1,2,3 |
Cấp 2 A1 | 75 fpm (0.38 m/giây) | 30 | 70 | Thải trong phòng | Không | Có | 1,2,3 |
Cấp 2 A2 | 100 fpm (0.5 m/ giây) | 30 | 70 | Thải trong phòng | Không | Có | 1,2,3 |
Cấp 2 B1 | 100 fpm (0.5 m/ giây) | 70 | 30 | Ống cứng ra bên ngoài phòng, plena áp suất âm | làm việc lượng nhỏ | Có | 1,2,3 |
Cấp 2 B2 | 100 fpm (0.5 m/ giây) | 100 | 0 | Ống cứng ra bên ngoài phòng | làm việc lượng nhỏ | Có | 1,2,3 |
Cấp 3 | Không áp dụng | 0 | 100 | Ống cứng ra bên ngoài phòng | làm việc lượng nhỏ | Có | 1,2,3,4 |
Cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 1
2.3 Tủ an toàn sinh học cấp 1 (Class I):
2.4 Tủ an toàn sinh học cấp 2 (Class II):
Chi tiết cấu tạo của tủ Class.II, A2 sẽ được trình bày tại phần dưới
2.5 Tủ an toàn sinh học cấp 3 (Class III)
Sơ đồ cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 3
III. Cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 2
Cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 2 A2
Các kiểu (Type) A1, A2, B1 và B2 của tủ an toàn sinh học cấp 2 được NFS 49 phân loại dựa vào tốc độ dòng khí tại cửa làm việc, kiểu của hệ thống tuần hoàn và thải khí.
Trong các nhóm tủ an toàn sinh học cấp 2, tủ kiểu A2 là phổ biến nhất nhờ tiêu chuẩn áp dụng cho nhiều lĩnh vực và giá thành hợp lý. 95% các loại tủ an toàn sinh học đang có mặt trên thị trường là loại tủ an toàn sinh học cấp 2, kiểu A2 (Class.II, A2)
3.1 Tốc độ dòng khí tại cửa làm việc của tủ an toàn sinh học cấp 2:
3.2 Hệ thống thải khí của tủ an toàn sinh học cấp 2:
Sơ đồ cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 2 loại B2
3.3 Dòng khí trong tủ an toàn sinh học cấp 2 (Class II):
3.4 Thông số kỹ thuật tủ an toàn sinh học cấp 2:
Ngoài ra tu an toan sinh hoc cấp 2 có thể tích hợp các chức năng như
IV. Tủ cấy vi sinh:
Sơ đồ dòng khí tủ cấy vi sinh (tủ vô trùng)
Tủ cấy vi sinh (clean bench, laminar Flow) là tủ thao tác chỉ có mục đích bảo vệ mẫu vật, không bảo vệ người thao tác hay môi trường (để bảo vệ cán bộ thao tác cần dùng tủ an toàn sinh học). Dòng khí thổi đứng từ trên xuống hoặc ngang từ sau ra trước tùy loại tủ.
Tủ cấy vi sinh sử dụng cho các thí nghiệm như nuôi cấy vi khuẩn không gây hại, mô động thực vật, thao tác PCR, thao tác với vật liệu bán dẫn hay vi mạch bộ vi xử lý trong công nghiệp điện tử.
