Tủ an toàn sinh học cấp 3 là một loại thiết bị được thiết kế đặc biệt để cung cấp mức độ bảo vệ cao nhất khi làm việc với các vật liệu nguy hiểm.
Tủ an toàn sinh học là một công cụ quan trọng giúp thực hiện các công việc nghiên cứu một cách an toàn. Trong số các loại tủ này, tủ an toàn sinh học cấp 3 cung cấp một mức độ bảo vệ tối đa mà không thể đạt được với tủ cấp 1 và cấp 2.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những đặc điểm đặc biệt của Tủ an toàn sinh học cấp 3 - BSC Class 3.
Tủ an toàn sinh học cấp 3 là gì?
Tủ an toàn sinh học cấp 3, hay BSC Class 3, là một loại thiết bị được thiết kế để cung cấp mức độ bảo vệ cao nhất khi làm việc với các vật liệu nguy hiểm. Chức năng chính của thiết bị này là bảo vệ người vận hành, môi trường làm việc và các hoạt động bên trong tủ.
Ngoài tên gọi BSC Class III hoặc Isolator, tủ an toàn sinh học cấp 3 còn được biết đến với tên gọi khác như tủ chứa găng tay, bởi mọi hoạt động thực hiện bên trong tủ đều yêu cầu việc sử dụng găng tay dài lên tới cánh tay.
Để đạt được tiêu chuẩn, BSC Class 3 phải được làm từ vật liệu có độ bền cao và chịu được quá trình khử nhiễm. Nội thất của tủ phải được thiết kế một cách hoàn thiện và mịn màng, với các góc được tráng men và tỏa nhiệt, giúp dễ dàng làm sạch và khử khuẩn hiệu quả. Thiết kế và công nghệ ergonomics là yếu tố quan trọng giúp đảm bảo sự an toàn và giảm thiểu mệt mỏi cho người sử dụng.
Xem thêm: Laminar Flow Hood là thiết bị gì?
Cấu tạo của tủ an toàn sinh học cấp 3
Chi tiết
(A) Lỗ găng tay: Được trang bị với một vòng O-ring để kết nối phần cánh dài của găng tay với tủ.
(B) Khung cửa: Phần cấu trúc chính của tủ.
(C) Màng lọc HEPA cho khí xả: Lọc các hạt và vi khuẩn từ không khí được thải ra khỏi tủ.
(D) Màng lọc HEPA khí cấp: Lọc không khí được cung cấp vào tủ.
(E) Pass Box – Hộp trung chuyển mẫu: Có thể có một hoặc hai Pass Box, tùy thuộc vào loại tủ, được sử dụng để truyền các mẫu mà không phải mở cửa chính của tủ.
Tích hợp thiết bị trong BSC Class 3
Tích hợp các thiết bị và dụng cụ phân tích là bước quan trọng để đảm bảo quy trình làm việc mà không ảnh hưởng đến tính an toàn của tủ. Bộ điều khiển thiết bị thường được đặt bên ngoài khu vực ngăn chặn. Việc nhập và xuất vật liệu ra khỏi tủ cần được thực hiện đúng cách. Có nhiều phương pháp để xử lý vật liệu, bao gồm bể chìm chứa hóa chất, nồi hấp tích hợp, cổng chuyển nhanh và Pass Box – Hộp truyền.
Các quy trình thích hợp được phát triển để duy trì tính an toàn của tủ. Các phương pháp loại bỏ vật liệu được thực hiện một cách an toàn, bao gồm việc đảo ngược quá trình nhập và sự sẵn có của các phương pháp khử trùng / khử nhiễm.
Thông số kỹ thuật của tủ an toàn sinh học cấp 3 (tham khảo)
Dưới đây là các thông số kỹ thuật tham khảo từ Block Technical của Châu Âu:
- Buồng làm việc và 2 Pass Box 2 bên.
- Hai hoặc bốn găng tay trong buồng làm việc.
- Độ kín khe hở Class 3 theo tiêu chuẩn ISO 10648-2.
- Cấp độ sạch A theo tiêu chuẩn GMP EU.
- Tùy chọn khử nhiễm bằng H2O2.
- Hệ thống điều khiển điện tử để tự động điều chỉnh các chế độ hoạt động cơ bản, được quản lý bởi PLC Siemens.
- Màn hình cảm ứng HMI Color.
- Khả năng hình ảnh hóa tiến độ của từng bước sản xuất và các thông số hiện tại.
- Vật liệu khung: Thép S235JR, bề mặt sơn tĩnh điện.
- Vật liệu nội thất buồng: Thép không gỉ SUS 304, bề mặt sơn tĩnh điện.
- Vật liệu bề mặt làm việc: Thép không gỉ SUS 316L, được đánh bóng.
- Lọc đầu vào HEPA H14 – Tạo cấp độ sạch A.
- Lọc đầu ra HEPA H14 – Đảm bảo an toàn cho môi trường bên ngoài.
- Bề mặt bên trong và bên ngoài dễ lau chùi.
- Các khay trượt giữa Pass Box và buồng chính để dễ dàng chuyển vật liệu.
- Mặt bích hình bầu dục với găng tay để thuận tiện thao tác trong khoang làm việc.
- Kích thước nhỏ gọn.
- Tốc độ dòng khí 0,45 m/s ± 20%.
- Chế độ áp suất âm.
Nguyên lý hoạt động của tủ an toàn sinh học cấp 3 (BSC Class 3)
Tủ an toàn sinh học cấp 3 được thiết kế để làm việc với các tác nhân vi sinh an toàn sinh học cấp 4 (BSL-4) và bảo vệ tối đa môi trường và người lao động. Thiết bị này có cấu trúc là một vỏ bọc kín khí với một cửa sổ quan sát không mở, hoàn toàn kín. Vật liệu được đưa vào bên trong tủ thông qua các phương tiện như bể chìm chứa hóa chất, nồi hấp tích hợp, cổng chuyển nhanh và Pass Box – Tủ truyền.
Găng tay cao su dài được gắn chặt vào các cổng trong tủ và có thể thay thế mà không ảnh hưởng đến khả năng ngăn chặn và bảo vệ. Mặc dù những găng tay này hạn chế cử động khi thao tác với các vật liệu được cách ly bên trong tủ, nhưng chúng ngăn không cho người sử dụng tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu nguy hiểm, tối đa hóa khả năng an toàn và bảo vệ người vận hành.
Tùy thuộc vào thiết kế, BSC Class 3 được trang bị các bộ lọc HEPA để cung cấp luồng không khí không chứa hạt và khói bụi, tạo ra một môi trường làm việc sạch. Không khí cung cấp vào tủ qua ống góp phân phối nằm trên thành sau phía trên bề mặt làm việc để giảm thiểu sự nhiễu loạn bên trong.
Tủ an toàn sinh học cấp 3 không được thải ra ngoài qua hệ thống xả của phòng thí nghiệm chung, mà luồng không khí được duy trì thông qua hệ thống thoát khí bên ngoài tủ, giữ cho tủ luôn ở áp suất âm.
Một số ứng dụng cụ thể có thể kết hợp các loại lọc bổ sung như Hệ thống lọc HEPA/Carbon để xử lý hạt và khói bụi cùng với bộ lọc carbon dư thừa.
Ưu điểm của tủ an toàn sinh học cấp 3
Là tủ an toàn sinh học cấp cao nhất, đảm bảo mức độ bảo vệ tối đa khi làm việc với các tác nhân lây nhiễm cấp BSL 1-2-3-4.
Bảo vệ người sử dụng trước các tác nhân lây nhiễm và độc hại, đồng thời bảo vệ môi trường và mẫu vật khỏi ô nhiễm.
Được thiết kế cho cấp độ ngăn chặn tuyệt đối các tác nhân gây hại, đảm bảo an toàn và an ninh cho người làm việc.
Tủ an toàn sinh học cấp 3 được bọc kín hoàn toàn và thông gió thông qua màng lọc HEPA, có trang bị các cổng găng tay thao tác và cổng đưa mẫu bằng pass-box hoặc thiết bị tiệt trùng 2 cửa.
Ứng dụng của tủ an toàn sinh học cấp 3
Tủ an toàn sinh học cấp 3 cung cấp ngăn chứa cho nhiều ứng dụng, từ phòng thí nghiệm BSL-4 cho các tác nhân gây bệnh nguy hiểm đến phòng thí nghiệm BSL-3 cho các công việc rủi ro cao hơn.
Tủ an toàn sinh học cấp 3 thường được lắp đặt trong các cơ sở tiếp nhận nguy hiểm (AHRF) để ngăn chặn rủi ro từ các mẫu hoặc vật liệu có nguy cơ cao.
Các tủ BSC Class 3 phải đáp ứng các yêu cầu của các tổ chức như Mạng lưới Ứng phó Phòng thí nghiệm (LRN) và Phòng thí nghiệm Y tế Công cộng (PHL) để đảm bảo mức độ bảo vệ cao nhất.
Hiện nay, các ứng dụng yêu cầu tủ loại III hoàn toàn tùy chỉnh tích hợp các hệ thống và thành phần tiên tiến cho các ứng dụng nghiên cứu chuyên môn cao. Các đơn vị có thể vận chuyển cung cấp thêm tính linh hoạt trong các cơ sở nghiên cứu.
