Tủ an toàn sinh học (Biosafety Cabinet – BSC) có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo môi trường an toàn và được kiểm soát để xử lý các vật liệu sinh học. Những tủ này rất cần thiết trong việc bảo vệ người vận hành, môi trường và tính toàn vẹn của vật liệu đang được xử lý. Việc phân cấp BSC tuân theo một hệ thống phân cấp có cấu trúc, bao gồm ba cấp chính: Cấp I, Cấp II và Cấp III. Mỗi cấp sở hữu các mức độ bảo vệ khác nhau, từ ngăn chặn cơ bản đến cách ly tuyệt đối. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những điểm khác biệt tiêu biểu giữa các cấp BSC khác nhau và ứng dụng của chúng.
Các cấp độ nguy cơ lây nhiễm an toàn sinh học
Cấp độ nguy cơ an toàn sinh học được lập ra nhằm xác định các biện pháp bảo vệ khác trong phòng thí nghiệm để bảo vệ các nhà nghiên cứu, môi trường và vi sinh vật. Theo CDC có 4 cấp độ nguy cơ an toàn sinh học (Biosafety Level – BSL) tùy thuộc vào rủi ro liên quan đến vi sinhh vật.
| Nhóm nguy cơ | BSL – 1 | BSL – 2 | BSL – 3 | BSL – 4 |
| Lây nhiễm cho các thể | Không có / thấp | Trung bình | Cao | Cao |
| Lây nhiễm cho cộng đồng | Không có / thấp | Thấp | Trung bình | Cao |
| Tác nhân (VSV) | Không có khả năng gây bệnh | Ít gây bệnh nặng trên người, có biện pháp phòng, chống, điều trị | Gây bệnh nặng trên người, có biện pháp phòng, chống, điều trị | Gây bệnh nặng trên người, CHƯA có biện pháp phòng, chống, điều trị |
| Ví dụ | Bacillus subtilis, Naegleria gruberi | Virus viêm gan B, khuẩn tả , cúm A/H1N1 | Virus cúm A/H5N1, SARS, vi khuẩn than, | Virus Ebola |
Các cấp tủ an toàn sinh học
Tủ an toàn sinh học cấp I
Đây là tủ an toàn sinh học cơ bản nhất bảo vệ cho môi trường và người thao tác (không bảo vệ mẫu). Được thiết kế với mặt trước mở với luồng không khí hướng vào trong (bảo vệ người thao tác) và khí thải được lọc qua HEPA (bảo vệ môi trường). Tủ hút không khí trong phòng qua mặt trước của tủ và ngang qua bề mặt làm việc, cách xa người vận hành (tương tự như tủ hút), và sử dụng bộ lọc HEPA ở cửa thoát khí. Tủ thường tuần hoàn không khí trở lại phòng thí nghiệm, nhưng có thể thoát ra bên ngoài nếu cần. Tủ an toàn sinh học cấp I an toàn khi sử dụng với các tác nhân được phân cấp ở Cấp độ BSL 1, 2, hoặc 3, kết hợp với các biện pháp bảo vệ khác cần thiết cho các cấp độ an toàn sinh học này.
Tủ an toàn sinh học cấp II
Đây là tủ thông gió bảo vệ cho sản phẩm, môi trường và người thao tác, thường được sử dụng khi làm việc với vi sinh và các hợp chất dược phẩm vô trùng. Ở một số phòng lab, cấp tủ này được gọi là tủ nuôi cấy tế bào hoặc nuôi cấy mô.
Tủ an toàn sinh học cấp II được thiết kế với mặt trước mở với luồng không khí đi vào (bảo vệ người thao tác), luồng không khí tầng được lọc HEPA đi xuống (bảo vệ sản phẩm) và khí thải được lọc qua HEPA (bảo vệ môi trường).
Tất cả các BSC Cấp II yêu cầu tất cả các ống dẫn và khoang thông gió bị ô nhiễm sinh học phải chịu áp suất âm hoặc được bao quanh bởi các ống dẫn và khoang thông gió có áp suất âm. Năm loại A1, A2, B1, B2, và C1 thuộc tủ Cấp II được phân loại phụ thuộc vào hệ thống xả và cơ chế hoạt động (tuần hoàn khí thải).
Cấp II – A1: Hỗn hợp không khí (không khí ô nhiễm và không khí vào) sẽ đi vào phía sau cửa tủ thông qua mạng lưới ống dẫn. Không khí có thể được tuần hoàn lại hoặc thoát ra ngoài sau khi đi qua bộ lọc HEPA. Tuy nhiên, loại tủ này không đảm bảo an toàn khi làm việc với chất hóa học độc hại nên không được sử dụng phổ biến trên thị trường.
Cấp II – A2: Đây là loại BSC được sử dụng phổ biến nhất. Một phần không khí đi vào được xả ra bên ngoài sau khi lọc qua bộ lọc HEPA, trong khi một phần khác được tuần hoàn trong tủ. Luồng khí thổi xuống được tuần hoàn, lọc qua bộ lọc HEPA tạo ra môi trường ISO 5 trong khu vực làm việc để bảo vệ mẫu khỏi các chất gây ô nhiễm bên ngoài. Kiểu khí thổi xuống theo tầng (một chiều) giúp ngăn ngừa ô nhiễm chéo trong tủ, giữa các mẫu.
Cấp II – B1: Loại tủ này có dòng khí tuần hoàn và xả không khí bị ô nhiễm qua một ống dẫn chuyên dụng sau khi đi qua bộ lọc HEPA.
Cấp II – B2: Loại tủ này yêu cầu hệ thống xả chuyên dụng và quạt gió từ xa chuyên dụng cho mỗi tủ. Vì vậy chúng còn được gọi là tủ xả 100% hoặc tủ xả tổng. Chúng có luồng khí thổi xuống được lọc HEPA hút từ phòng thí nghiệm (không được tuần hoàn từ ống xả của tủ) và thải tất cả các luồng khí ra khí quyển sau khi lọc qua bộ lọc HEPA. Tủ cấp B2 phù hợp cho công việc liên quan đến lượng hóa chất dễ bay hơi và lượng nhỏ hạt nhân phóng xạ như một chất hỗ trợ cho các ứng dụng vi sinh. Đây là loại tủ có chi phí lắp đặt và vận hành cao nhất trong BSCs cấp II.
Cấp II – C1: Tủ loại C1 độc đáo ở chỗ chúng có thể hoạt động như tủ loại A khi ở chế độ tuần hoàn hoặc tủ loại B khi kết nối với ống xả từ xa. Tủ loại C1 có thể được thay đổi từ chế độ này sang chế độ khác bằng cách kết nối hoặc ngắt kết nối ống xả. Ngoài ra, tủ loại C1 không yêu cầu ống xả chuyên dụng hoặc quạt gió chuyên dụng, giúp việc xả khí cho tủ dễ dàng và tiết kiệm chi phí hơn.
Tủ an toàn sinh học cấp 3
Tủ an toàn sinh học cấp 3 là loại tủ thông gió, khép kín hoàn toàn và được trang bị găng tay cao su để thực hiện các thao tác trong tủ. Các tủ này có buồng chuyển với các cửa khóa liên động cho phép khử trùng vật liệu trước khi vào/ra hộp đựng găng tay. Vật liệu cũng có thể được đưa vào và ra thông qua một bể chứa đầy dung dịch khử trùng.
Tủ được duy trì dưới áp suất âm và không khí cung cấp được hút vào thông qua bộ lọc HEPA. Khí thải được xử lý bằng bộ lọc HEPA kép hoặc bộ lọc HEPA đơn, sau đó đốt không khí và sau đó thải ra bên ngoài. Tủ cấp 3 an toàn cho các tác nhân được phân cấp là BSL 1, 2, 3 hoặc 4, kết hợp với các biện pháp bảo vệ khác cần thiết cho các mức an toàn sinh học này, tuy nhiên chúng thường được tìm thấy nhiều nhất trong các phòng thí nghiệm BSL 3 và BSL 4.
Xem thêm: Các loại tủ an toàn sinh học của Bioair do Tanlongmed phân phối
Các tiêu chí lựa chọn tủ an toàn sinh học
- Cấp độ nguy hiểm: Các tác nhân có rủi ro thấp hơn có thể được xử lý trong BSC Cấp I hoặc Cấp II, trong khi các tác nhân có rủi ro cao hơn cần phải sử dụng tủ Cấp III.
- Yêu cầu về dòng không khí: Các tủ khác nhau có kiểu luồng khí khác nhau, điều này ảnh hưởng đến sự phù hợp của chúng đối với các ứng dụng khác nhau.
- Vị trí và không gian phòng thí nghiệm: Dựa vào không gian phòng thí nghiệm để lựa chọn kích thước tủ phù hợp để lắp đặt.
- Chi phí: Tủ cấp III có mức độ ngăn chặn cao nhất nhưng chúng cũng đắt nhất. Cân bằng các yêu cầu an toàn với chi phí là rất quan trọng.
Kết luận
Tủ an toàn sinh học là dụng cụ không thể thiếu trong các phòng thí nghiệm làm việc với vật liệu sinh học. Hiểu được sự khác biệt giữa tủ cấp I, cấp II và cấp III là rất quan trọng để lựa chọn mức độ ngăn chặn phù hợp dựa trên nhu cầu cụ thể của phòng thí nghiệm. Bằng cách chọn đúng cấp BSC và tuân thủ các biện pháp bảo trì thích hợp, các phòng thí nghiệm có thể tạo ra môi trường làm việc an toàn cho nhân viên trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của vật liệu được xử lý.
