ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพสำหรับห้องปฏิบัติการทางการแพทย์

ส่วนที่ 3 ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องผู้ปฏิบัติงาน สภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ และวัสดุทดลองจากการสัมผัสกับละอองลอยติดเชื้อและการกระเด็นที่อาจเกิดขึ้นเมื่อจัดการกับวัสดุทดลองติดเชื้อ เช่น วัฒนธรรมปฐมภูมิ สายพันธุ์แบคทีเรียและไวรัส และตัวอย่างวินิจฉัยโรค

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ ประเภทที่ 1 ประเภทที่ 2 และประเภทที่ 3 เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการวิจัยชีววิทยาและการป้องกันการแพร่ระบาดที่แตกต่างกัน ดูตาราง 7-4

ตาราง 7-4 การจำแนกประเภทตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพ

ประเภท	ชนิด	การระบายอากาศ	อากาศหมุนเวียน (%)	การไหลเวียนอากาศในตู้	ความเร็วอากาศเข้า (m/s)	เป้าหมายการปกป้อง
ประเภทที่ 1		อาจระบายอากาศเข้าห้องได้	—	การไหลแบบปั่นป่วน	≥ 0.40	ผู้ปฏิบัติงาน
ประเภทที่ 2	ชนิด A1	อาจระบายอากาศเข้าห้องได้	70	การไหลแบบทิศทางเดียว	≥ 0.38	ผู้ปฏิบัติงานและตัวอย่าง
	ชนิด A2	อาจระบายอากาศเข้าห้องได้	70	การไหลแบบทิศทางเดียว	≥ 0.50
	ชนิด B1	ห้ามระบายอากาศเข้าห้อง	30	การไหลแบบทิศทางเดียว	≥ 0.50
	ชนิด B2	ห้ามระบายอากาศเข้าห้อง	0	การไหลแบบทิศทางเดียว	≥ 0.50
ประเภทที่ 3		ห้ามระบายอากาศเข้าห้อง	0	การไหลแบบปั่นป่วน	ไม่มีช่องเปิดให้อากาศเข้า เมื่อถอดถุงมือ 1 ข้าง ความเร็วที่ช่องต่อถุงมือ ≥ 0.70	ส่วนใหญ่ปกป้องผู้ปฏิบัติงาน บางครั้งปกป้องตัวอย่างด้วย

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทที่ 1 และประเภทที่ 2 โดยพื้นฐานแล้วเป็นตู้ปิดผนึกที่มีช่องเปิดด้านหน้าสำหรับทำงานและช่องระบายอากาศที่ด้านบน ละอองลอยปนเปื้อนที่เกิดขึ้นในพื้นที่ทำงานจะถูกกักไว้ภายในตู้โดยกระแสอากาศที่ดูดเข้ามาผ่านช่องเปิดด้านหน้า นอกจากนี้ ละอองลอยปนเปื้อนในอากาศระบายจะถูกดักจับโดยไส้กรอง HEPA

มีข้อควรทราบ 2 ประการเกี่ยวกับการแยกส่วนเฉพาะที่ที่ตู้ประเภทที่ 1 และ 2 ให้มา:

1. วิธีการป้องกันโดยการดูดอากาศเข้าจากช่องเปิดด้วยแรงดันลบไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์ และไม่น่าเชื่อถือเมื่อจัดการกับเชื้อโรคที่อันตรายสูงและสารเคมี เนื่องจากเมื่อตู้หยุดทำงาน ผลการแยกของกระแสอากาศจะไม่มีอยู่อีกต่อไป และสำหรับเชื้อโรคที่ติดอยู่กับมือและเครื่องมือที่ผ่านช่องเปิด การแยกด้วยกระแสอากาศนี้จะไม่มีประสิทธิภาพเลย ยิ่งไปกว่านั้น หากภายในตู้ปนเปื้อน จุลินทรีย์อาจเพิ่มจำนวนภายในตู้ได้

2. ส่วนประกอบก๊าซในอากาศสามารถผ่านไส้กรอง HEPA ได้ ดังนั้นต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมากเมื่อใช้สารก๊าซดังกล่าว ก๊าซภายในตู้ใช้เวลาประมาณ 20–30 วินาทีในการเจือจางจนเหลือความเข้มข้น 1/10 ของเดิม เมื่อใช้ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพสำหรับการทดลองเคมี ต้องดำเนินมาตรการที่เหมาะสมตามลักษณะและปริมาณของสารที่จัดการ

1. ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทที่ 1

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทที่ 1 ดูดอากาศเข้าผ่านช่องเปิดด้านหน้า และระบายอากาศที่ผ่านการบำบัดด้วยไส้กรอง HEPA ผ่านช่องระบายอากาศ ดังแสดงในรูปที่ 7-24

[รูป: แผนผังตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทที่ 1 มี 4 แผ่นย่อย — (a) แผนภาพการไหลเวียนอากาศ โดยอากาศเข้าที่ช่องเปิดด้านหน้าและระบายขึ้นด้านบนหลังผ่านการกรอง HEPA ที่ด้านบน; (b) แผนผังมุมมองด้านข้างของส่วนระบายอากาศ มีเส้นนำระบุท่อลมระบายอากาศและไส้กรอง HEPA สำหรับระบายอากาศ; (c) มุมมองด้านข้างแสดงแขนของผู้ปฏิบัติงานเอื้อมเข้าไปในตู้ มีเครื่องหมาย “5”; (d) มุมมองด้านหน้ามีช่องทำงานกลม 4 ช่อง มีเครื่องหมาย “1”, “2”, “3”, “4”]

รูปที่ 7-24 ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทที่ 1

โดยทั่วไป ความเร็วเฉลี่ยที่ช่องเปิดจะอยู่ที่ 0.38 m/s ขึ้นไป เมื่อจัดการกับสารอันตราย สามารถใช้แผ่นกั้นลมที่เหมาะสมเพื่อลดพื้นที่ช่องเปิดลงครึ่งหนึ่ง ทำให้ความเร็วเฉลี่ยที่ช่องเปิดเพิ่มขึ้นเป็น 0.76 m/s ขึ้นไป หากพิจารณาเฉพาะด้านชีววิทยา อากาศระบายสามารถปล่อยเข้าห้องได้ ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 1 จ่ายอากาศจากภายในห้องไปยังพื้นที่ทำงาน ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้สำหรับการปฏิบัติงานที่ต้องการสภาวะปลอดเชื้อและสะอาดได้ อย่างไรก็ตาม ตู้ประเภทนี้เหมาะที่สุดสำหรับงานตรวจสอบทั่วไป เช่น การทดสอบชีวเคมีและการทดสอบซีรัมวิทยาในโรงพยาบาลและสถานที่ที่คล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์ที่สร้างละอองลอยจำนวนมาก (เช่น เครื่องปั่นเหวี่ยงและเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิก) ได้ หากมีการปรับโครงสร้างให้เหมาะสม ตัวอย่างเช่น สำหรับเครื่องปั่นเหวี่ยง ห้องปั่นเหวี่ยงต้องแยกออกจากมอเตอร์ เพื่อให้ลมที่เกิดจากการหมุนของเครื่องปั่นเหวี่ยงไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของตู้

ด้านหน้าของตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 1 อาจมีช่องเปิดทรงกลม 2–4 ช่องที่ติดตั้งถุงมือแขนยาว ดังแสดงในรูปที่ 7-24 (c) และ (d)

รูปแบบการไหลเวียนอากาศภายในตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 1 แสดงในรูปที่ 7-25

[รูปภาพ: แผนผังรูปแบบการไหลเวียนอากาศในตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 1; คำอธิบายสัญลักษณ์แยกแยะอากาศในห้อง อากาศปนเปื้อน และอากาศที่ผ่านการกรองด้วยไส้กรอง HEPA; ป้ายกำกับ: 1 ช่องเปิดด้านหน้า, 2 หน้าต่างมองเห็น, 3 ไส้กรอง HEPA ระบายอากาศ, 4 ท่อระบายอากาศ]

รูปที่ 7-25 แผนผังการไหลเวียนอากาศในตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 1

1—ช่องเปิดด้านหน้า; 2—หน้าต่างมองเห็น; 3—ไส้กรอง HEPA ระบายอากาศ; 4—ท่อระบายอากาศ

[รูปภาพ: ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-A มุมมอง (a) และ (b); คำอธิบายสัญลักษณ์ใช้พื้นที่จุดประสำหรับเขตปนเปื้อนความดันลบ และพื้นที่แรเงาสำหรับเขตปนเปื้อนความดันบวก]

รูปที่ 7-26 ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-A

II. ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-A

นี่คือประเภทตู้ความปลอดภัยที่ใช้กันมากที่สุดในด้านจุลชีววิทยา เช่นเดียวกับตู้คลาส 1 ตู้นี้ดูดอากาศเข้ามาผ่านช่องเปิดด้านหน้า และกรองอากาศระบายด้วยไส้กรอง HEPA เพื่อป้องกันละอองลอยหลุดออกไป อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ทำงาน จะมีการจ่ายอากาศสะอาดที่ไหลลงมาตามแนวดิ่งผ่านไส้กรอง HEPA ซึ่งเรียกว่าการไหลเวียนแนวดิ่งทางเดียวในเทคโนโลยีระบบอากาศในห้องสะอาด และมักเรียกกันทั่วไปว่าการไหลเวียนลามินาร์แนวดิ่ง

เนื่องจากผลการดูดของช่องเปิดทางเข้า จึงทำให้การไหลเวียนขนานแนวดิ่งในส่วนล่างของช่องเปิดทำได้ยากกว่าเมื่อเทียบกับส่วนบน ดังแสดงในรูปที่ 7-26 (a) เส้นทางการไหลของอากาศส่วนหนึ่งเหนือพื้นผิวทำงานจะโค้งไปทางช่องเปิดด้านหน้า และอีกส่วนหนึ่งโค้งเข้าไปด้านใน

สิ่งนี้ก่อให้เกิดแนวคิด 2 อย่าง คือ เขตปนเปื้อนความดันลบและเขตปนเปื้อนความดันบวก

ในรูปที่ 7-26 (a) พื้นผิวทำงานและพื้นที่เหนือพื้นผิวทำงานในระดับความสูงหนึ่งจะอยู่ที่ความดันลบของด้านดูดของพัดลม ในขณะที่ภายในระยะทางหนึ่งใต้หน้าจ่ายอากาศของไส้กรอง HEPA อากาศยังคงอยู่ภายใต้ความดันพลวัตของการจ่ายอากาศ ดังนั้น สารปนเปื้อนในระหว่างการปฏิบัติงานจะไม่สามารถลอยขึ้นไปได้ และจะถูกดูดลงมาเท่านั้น โดยความดันลบจะมีค่าสูงสุดที่ช่องดูดของพัดลม ดังนั้น เขตปนเปื้อนตั้งแต่ระยะทางหนึ่งใต้หน้าจ่ายอากาศไปจนถึงช่องดูดของพัดลม จึงเป็นเขตปนเปื้อนความดันลบ

สารปนเปื้อนในเขตปนเปื้อนความดันลบไม่สามารถรั่วไหลออกไปด้านนอกได้

สารปนเปื้อนที่ถูกดูดเข้ามาโดยพัดลมจะถูกปล่อยออกจากช่องออกของพัดลม ซึ่งเป็นจุดที่ความดันบวกมีค่าสูงสุด และถูกลำเลียงตามท่อไปยังหน้าดูดอากาศของไส้กรอง HEPA ซึ่งมีความดันบวกเพียงพอที่จะเอาชนะความต้านทานของไส้กรอง และปล่อยอากาศออกมาด้วยความเร็วหนึ่ง ส่วนนี้มีทั้งสารปนเปื้อนอยู่เต็มไปหมดและอยู่ภายใต้ความดันบวก จึงเรียกว่าเขตปนเปื้อนความดันบวก

สารปนเปื้อนในเขตปนเปื้อนความดันบวกอาจรั่วไหลออกไปด้านนอกได้

ในรูปที่ 7-26 (b) สิ่งที่พัดลมดูดเข้ามาคืออากาศสะอาดที่ผ่านไส้กรอง HEPA แล้ว เฉพาะที่หน้าดูดอากาศของไส้กรอง—กล่าวคือ พื้นผิวทำงานและพื้นที่ว่างเหนือพื้นผิวทำงานในระดับหนึ่ง—เท่านั้นที่เป็นเขตที่ทั้งปนเปื้อนและอยู่ภายใต้ความดันลบ ซึ่งเป็นเขตปนเปื้อนความดันลบ ดังนั้น โครงสร้างนี้จึงไม่มีเขตปนเปื้อนความดันบวก และมีความปลอดภัยมากกว่าโครงสร้างในรูปที่ 7-26 (a)

ควรหลีกเลี่ยงเขตปนเปื้อนความดันบวกในการออกแบบโครงสร้างตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพ เพื่อรับประกันการไหลแบบทิศทางเดียว บางการออกแบบจะดูดอากาศผ่านช่องเปิดทั้งหมดของพื้นที่ทำงาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากส่วนล่างของพื้นที่ทำงานถูกใช้งานในระหว่างการปฏิบัติงาน ทำให้มีพื้นที่ว่างน้อย ความแตกต่างของประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับการออกแบบแบบเดิมจึงมีน้อยมาก

ประมาณครึ่งหนึ่งของการไหลแบบทิศทางเดียว และอากาศทั้งหมดที่ดูดเข้ามาที่ช่องเปิดด้านหน้า จะถูกดูดเข้าผ่านช่องรับอากาศแบบร่องที่ปลายล่างของช่องเปิดด้านหน้า ดังนั้น อัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างการไหลขนานแนวตั้งและการไหลเข้าที่ช่องเปิด จึงกำหนดประสิทธิภาพของตู้ความปลอดภัย หากแรงดูดแรงเกินไป อากาศในห้องจะแทรกซึมเข้าไปลึกในพื้นที่ทำงาน ทำให้เกิดการปนเปื้อน ดังแสดงในรูปที่ 7-27 (ค); ในทางกลับกัน หากการไหลแบบทิศทางเดียวแนวตั้งแรงเกินไป ละอองลอยที่ปนเปื้อนจะหลุดออกไปยังห้อง ดังแสดงในรูปที่ 7-27 (ก); เฉพาะเมื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ทั้งสองอย่าง ตู้จึงจะมีความเหมาะสม ดังแสดงในรูปที่ 7-27 (ข)

[รูปภาพ: รูปที่ 7-27 ความสมดุลของการไหลอากาศที่ช่องเปิดของตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II-A กรณี (ก), (ข), และ (ค)]

ความสูงของช่องเปิดไม่เกิน 20 ซม. ซึ่งให้วัสดุและเครื่องมือทั่วไปสามารถผ่านเข้าออกได้ แต่ต้องระมัดระวังสำหรับสิ่งของขนาดใหญ่ สามารถใช้หน้าต่างกระจกเลื่อนแนวตั้งได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อรักษาความผันแปรของความเร็วอากาศไหลเข้าที่ช่องเปิดให้อยู่ในช่วง ±10% ต้องกำหนดพื้นที่ช่องเปิดอย่างเข้มงวดสำหรับสภาวะต่างๆ ดังนั้น สำหรับตู้ที่ติดตั้ง หน้าต่างเลื่อน ต้องปฏิบัติงานที่ความสูงของบานเลื่อนตามที่กำหนด

เนื่องจากตู้ความปลอดภัยคลาสนี้ใช้อากาศหมุนเวียนประมาณ 70% จึงไม่เหมาะสำหรับจัดการสารเคมีอันตรายระดับสูง เมื่อไม่มีการจัดการสารเคมีอันตรายในตู้ อาจระบายอากาศออกไปยังห้องปฏิบัติการโดยตรง ซึ่งเป็นการจัดการหมุนเวียนภายในอาคารที่มีข้อได้เปรียบในแง่ของภาระเครื่องปรับอากาศและการจัดวางท่อ

รูปที่ 7-28 เป็นแผนภาพการเชื่อมต่อแบบครอบ (ทิมเบิล) ระหว่างตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II-A กับท่อระบายอากาศ ตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II-A แบ่งย่อยเป็นประเภท A1 และประเภท A2 ดังแสดงในรูปที่ 7-29 และรูปที่ 7-30

[รูปภาพ: รูปที่ 7-28 แผนภาพการเชื่อมต่อแบบครอบ (ทิมเบิล) ระหว่างตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II-A กับท่อระบายอากาศ]

1—แดมเปอร์ปรับปริมาณอากาศ; 2—ตัวเชื่อมแบบยืดหยุ่น; เชื่อมต่อกับระบบระบายอากาศ; 3—ตัวเรือนไส้กรอง HEPA ระบายอากาศของตู้ความปลอดภัยชีวภาพ; 4—ครอบระบายอากาศ (ทิมเบิล); 5—ตู้ความปลอดภัยชีวภาพ

หมายเหตุ: มีช่องว่าง 25 มม. ระหว่างครอบระบายอากาศ 4 กับตัวเรือนไส้กรอง HEPA ระบายอากาศ 3; ช่องว่างนี้ช่วยให้อากาศถูกดูดมาจากห้องได้

ตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II ประเภท A1 ใช้พัดลมเพียงตัวเดียว ซึ่งหมุนเวียนอากาศภายในตู้ระหว่างไส้กรองอากาศกลับและไส้กรองระบายอากาศ อากาศระหว่างพัดลมกับไส้กรองทั้งสองชิ้นมีการปนเปื้อนและอยู่ที่ความดันบวก ดูรูปที่ 7-29

รูปที่ 7-30 เป็นแผนภาพการไหลของอากาศในตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II ประเภท A2 แบบตั้งโต๊ะ ตู้คลาส II ประเภท A2 หมุนเวียนอากาศ 70%; ส่วนอีก 30% จะถูกระบายออกไปยังภายนอกอาคารหลังจากกรองผ่านไส้กรองระบายอากาศ ละอองลอยปนเปื้อนที่เกิดจากการปฏิบัติงานในพื้นที่ทำงานบนโต๊ะจะผสมกับอากาศที่ดูดเข้ามาจากห้อง แล้วเข้าสู่ท่ออากาศกลับ ซึ่งแตกต่างจากตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II ประเภท A1 ท่ออากาศกลับของตู้คลาส II ประเภท A2 (หมายเลข 6 ในรูปที่ 7-30) อยู่ที่ความดันลบตลอดเวลา ทำให้ปลอดภัยกว่าประเภท A1

[รูปภาพ: รูปที่ 7-29 แผนภาพการไหลของอากาศในตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II ประเภท A1; 1—ช่องเปิดด้านหน้า; 2—หน้าต่างมองด้านหน้า; 3—ไส้กรอง HEPA ระบายอากาศ; 4—ไส้กรอง HEPA จ่ายอากาศ; 5—ท่ออากาศด้านหลัง; 6—พัดลม]

[รูปภาพ: รูปที่ 7-30 แผนภาพการไหลของอากาศในตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II ประเภท A2 แบบตั้งโต๊ะ (ก) ด้านข้าง; (ข) ด้านหน้า; 1—ช่องเปิดด้านหน้า; 2—หน้าต่างมองพื้นที่ทำงาน; 3—ไส้กรอง HEPA ระบายอากาศ; 4—ไส้กรอง HEPA จ่ายอากาศ; 5—ท่อความดันบวก; 6—ท่อความดันลบ; คำอธิบายสัญลักษณ์: อากาศในห้อง / อากาศปนเปื้อน / อากาศกรองด้วย HEPA; พื้นผิวทำงาน]

III. ตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II-B

ตู้ความปลอดภัยชีวภาพคลาส II-B มีระดับความปลอดภัยสูงกว่าตู้คลาส II-A ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

1. ความเร็วเฉลี่ยที่ช่องเปิดด้านหน้าถึง 0.5 m/s ขึ้นไป
2. ไม่มีพื้นที่ปนเปื้อนแรงดันบวก
3. สัดส่วนอากาศหมุนเวียนลดลงเหลือ 30% หรือแม้แต่เป็นศูนย์

หน้าต่างกระจกที่ช่องเปิดด้านหน้าของตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-B เป็นแบบเลื่อนแนวตั้ง แต่ในระหว่างการใช้งาน จะต้องรักษาความสูงของหน้าต่างบานเลื่อนตามที่กำหนด เช่นเดียวกับคลาส II-A เนื่องจากความเร็วเฉลี่ยที่ช่องเปิดสูง ความสูงของช่องเปิดส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 20 ซม. เมื่อหน้าต่างไม่อยู่ที่ความสูงที่กำหนด อุปกรณ์เตือนจะส่งสัญญาณ

เนื่องจากตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-B สามารถจัดการเชื้อโรคและสารเคมีที่อันตรายมากขึ้นได้ ไอเสียจะต้องถูกปล่อยออกไปข้างนอกอาคาร โดยมีการเชื่อมต่อท่อไอเสียแบบปิดผนึกภายใต้แรงดันลบ

เมื่อติดตั้งตู้ความปลอดภัยหลายตัว แต่ละตัวควรใช้ท่อแยกอิสระ แทนที่จะใช้ท่อร่วมกัน

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-B แบ่งเพิ่มเติมเป็นประเภท B1 และประเภท B2 ดังแสดงในรูปที่ 7-31 ถึง 7-34

[รูป: รูปที่ 7-31 ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II ประเภท B1 (ก) ด้านข้าง; (ข) ด้านหน้า; 1—ช่องเปิดด้านหน้า; 2—หน้าต่างมองเห็นพื้นที่ทำงาน; 3—ตัวกรอง HEPA ไอเสีย; 4—ตัวกรอง HEPA อากาศจ่าย; 5—ท่อไอเสียแรงดันบวก; 6—พัดลม; 7—ตัวกรอง HEPA อากาศจ่ายเพิ่มเติม; คำอธิบายสัญลักษณ์: อากาศในห้อง / อากาศปนเปื้อน / อากาศที่ผ่านการกรอง HEPA]

ในส่วนของอากาศที่พัดลมด้านล่างปล่อยออกมา บางส่วนจะถูกระบายออกผ่านตัวกรอง HEPA ไอเสีย และบางส่วนจะถูกส่งกลับเข้าตู้ผ่านตัวกรองอากาศจ่าย มีช่องดูดอากาศอยู่ที่ด้านหลังส่วนกลางและส่วนล่างของพื้นที่ทำงาน ภายใต้การทำงานของพัดลมระบายอากาศของระบบ อากาศบางส่วนจะถูกระบายออกที่นั่นด้วยเพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่ตาย

รูปที่ 7-32 แสดงโครงสร้างอีกแบบของคลาส II ประเภท B1 ซึ่งมีตัวกรอง HEPA น้อยกว่าหนึ่งตัว

[รูป: รูปที่ 7-32 ตู้ความปลอดภัยคลาส II-B ที่มีอากาศหมุนเวียน (ก) ภาพตัดด้านข้าง; (ข) ด้านหน้าและด้านข้าง; ป้ายกำกับ: ท่อไอเสีย, ตัวกรอง HEPA ไอเสีย, หน้าต่างกระจกเลื่อน, ตัวกรอง HEPA อากาศจ่าย]

รูปที่ 7-33 เป็นการออกแบบแบบระบายออกทั้งหมดอย่างชัดเจน: โดยการดูดของพัดลมระบายอากาศ (ไม่ได้ติดตั้งในตัว) อากาศปนเปื้อนจากพื้นที่ทำงานและอากาศในห้องจะถูกดูดเข้าไปในท่อไอเสียแรงดันลบ 5 พัดลมจ่ายอากาศในตัวจะดูดอากาศในห้องและส่งไปยังพื้นที่ทำงานหลังจากผ่านการกรอง HEPA

▨ อากาศในห้อง　■ อากาศปนเปื้อน　□ อากาศที่ผ่านการกรอง HEPA

[รูป: รูปที่ 7-33 ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II ประเภท B2 (ก) ด้านข้าง; (ข) ด้านหน้า; 1—ช่องเปิดด้านหน้า; 2—หน้าต่างมองเห็นพื้นที่ทำงาน; 3—ตัวกรอง HEPA ไอเสีย; 4—ตัวกรอง HEPA อากาศจ่าย; 5—ท่อไอเสียแรงดันลบ; 6—พัดลม; 7—ตะแกรงกรอง]

[รูป: รูปที่ 7-34 ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-B แบบระบายออกทั้งหมด (แผนภาพพื้นที่ปนเปื้อนแรงดันลบ)]

รูปที่ 7-34 เป็นแผนภาพพื้นที่ปนเปื้อนของตู้คลาส II ประเภท B2 แบบระบายออกทั้งหมดที่ติดตั้งพัดลม

ความเหมือนและความแตกต่างระหว่างตู้ความปลอดภัยคลาส II-A และคลาส II-B ถูกเปรียบเทียบในตาราง 7-5

ตาราง 7-5 การเปรียบเทียบตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส II-A และคลาส II-B

รายการ	คลาส II-A	คลาส II-B
พื้นที่ปนเปื้อนแรงดันบวก	A1 มี, A2 ไม่มี	ไม่มี
โครงสร้างบังด้านหน้า	หน้าต่างช่องเปิดคงที่หรือหน้าต่างเลื่อนแนวตั้ง	(เหมือนกับด้านซ้าย)
ความสูงช่องเปิดด้านหน้า (มม.)	200	(เหมือนกับด้านซ้าย)
ความเร็วอากาศจ่ายในพื้นที่ทำงาน (m/s)	≥ 0.23	(เหมือนกับด้านซ้าย)
อากาศหมุนเวียน (%)	70	30–0
ไอเสีย	A1 ภายในอาคาร / A2 ภายนอกอาคาร	ภายนอกอาคาร

ตารางต่อ

รายการ		คลาส II-A	คลาส II-B
สารที่ใช้งานได้	เชื้อโรคทั่วไป	ระดับ 1–3	ระดับ 1–3
	สารพันธุกรรมดัดแปลง	ระดับ P1–P3	ระดับ P1–P3
	สารก่อมะเร็งทางเคมี	A1 ไม่อนุญาต / A2 อนุญาต (ที่ความเข้มข้นต่ำ)	อนุญาต (ที่ความเข้มข้นต่ำ)
	สารกัมมันตรังสี	A1 ไม่อนุญาต / A2 อนุญาต (ที่ความเข้มข้นต่ำ)	อนุญาต (ที่ความเข้มข้นต่ำ)
	ตัวทำละลายระเหยง่าย	A1 ไม่อนุญาต / A2 อนุญาต (ที่ความเข้มข้นต่ำ)	อนุญาต

หมายเหตุ: โครงสร้างของหน้าต่างเลื่อนจะต้องสามารถยึดตำแหน่งได้ หรือติดตั้งอุปกรณ์ที่เตือนเมื่อหน้าต่างไม่อยู่ในตำแหน่งที่กำหนด

IV. ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส III

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทนี้เหมาะสำหรับการปฏิบัติงานที่มีระดับความอันตรายสูงที่สุด ในการทดลองที่เกี่ยวข้องกับไวรัส แบคทีเรีย ปรสิต สารพันธุกรรมลูกผสม และสิ่งที่คล้ายคลึงกัน ผู้ปฏิบัติงานจะทำการทดลองทั้งหมดในพื้นที่ทำงานที่ปิดผนึกของตู้ ผ่านถุงมือยางยาวที่ติดตั้งเข้ากับตู้ความดันลบที่ปิดผนึกสนิททั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นการเพาะพันธุ์และผ่าสัตว์ที่ติดเชื้อ การจัดการวัสดุเนื้อเยื่อ การเพาะเลี้ยงเชื้อโรค การสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ และการเหวี่ยงตะกอน

มาตรฐานแห่งชาติบางฉบับกำหนดให้ไส้กรอง HEPA ของตู้ความปลอดภัยคลาส 3 มีประสิทธิภาพการกรองอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนได้ 99.997% ขึ้นไป ซึ่งสูงกว่าไส้กรอง HEPA ทั่วไปหนึ่งระดับ เทียบเท่ากับไส้กรองคลาส C ตามมาตรฐานแห่งชาติ

ในตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 3 (รูปที่ 7-35) อากาศจ่ายจะเข้าสู่ตู้จากด้านบนลงด้านล่างผ่านไส้กรอง HEPA ในขณะที่อากาศเสียจะได้รับการบำบัดด้วยไส้กรอง HEPA สองชุดแบบอนุกรมก่อนปล่อยออกไป ความดันลบภายในตู้โดยทั่วไปจะคงไว้ที่ประมาณ 125 ปาสกาล การปฏิบัติงานทั้งหมดต้องทำผ่านถุงมือยาว และวัสดุทุกชิ้นที่เข้าหรือออกจากตู้ต้องผ่านหม้อนึ่งฆ่าเชื้อประตูคู่ หรือถังแช่ที่เติมน้ำยาฆ่าเชื้อ

[รูปภาพ: รูปที่ 7-35 หลักการทำงานของตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 3 (ก) ด้านข้าง; (ข) ด้านหน้า; คำอธิบายสัญลักษณ์: อากาศในห้อง / อากาศปนเปื้อน / อากาศที่ผ่านการกรอง HEPA; 1—ถุงมือและช่องเสียบถุงมือ; 2—หน้าต่างสังเกตการทำงาน; 3—ไส้กรอง HEPA อากาศเสีย; 4—ไส้กรอง HEPA อากาศจ่าย; 5—หม้อนึ่งฆ่าเชื้อประตูคู่หรือไส้กรอง HEPA ของกล่องส่งผ่าน; 5—ท่อระบายอากาศความดันบวก; 6—พัดลม; 7—ไส้กรอง HEPA อากาศจ่ายเพิ่มเติม (รูปต้นฉบับมีป้ายกำกับ “5” สองอัน เห็นได้ชัดว่าเป็นข้อผิดพลาดในการพิมพ์/การกำกับหมายเลข)]

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคลาส 3 แบ่งย่อยออกเป็น 2 ประเภทดังต่อไปนี้:

1. ประเภทตู้เดี่ยว: ใช้เมื่อต้องการใช้ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพเพียงตู้เดียว ดังแสดงในรูปที่ 7-36

[รูปภาพ: รูปที่ 7-36 โครงสร้างของตู้ความปลอดภัยคลาส 3 ประเภทตู้เดี่ยว (ก) ไส้กรองอากาศจ่ายอยู่ที่ด้านล่าง; (ข) ไส้กรองอากาศจ่ายและอากาศเสียอยู่ด้านตรงข้ามกัน; ป้ายกำกับ: ไส้กรอง HEPA อากาศเสีย (ขั้นที่ 2), ไส้กรอง HEPA อากาศเสีย (ขั้นที่ 1), ไส้กรอง HEPA อากาศเข้า, หม้อนึ่งฆ่าเชื้อ, ถังแช่สารเคมี (กล่องส่งผ่าน), พัดลมระบายอากาศ, ระบายอากาศออกสู่ภายนอกอาคาร]

2. ประเภทสาย (แบบอนุกรม): ใช้เมื่อต้องการเชื่อมต่อตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพหลายตู้เข้าด้วยกัน ดังแสดงในรูปที่ 7-37

ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพประเภทสายมีตัวย่อว่า GBL; ที่ปลายสายจะติดตั้งหม้อนึ่งฆ่าเชื้อที่มีประตูทั้งสองด้าน ไม่สามารถนำวัสดุทดลองออกจากตู้โดยตรงได้ ต้องผ่านการฆ่าเชื้อในหม้อนึ่งฆ่าเชื้อก่อนนำออก

ด้วยการจัดการนี้ เนื่องจากเชื้อโรคถูกปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ภายในอุปกรณ์ตู้ถุงมือ ห้องปฏิบัติการจึงไม่ปนเปื้อน และไม่จำเป็นต้องใช้ชุดป้องกันพิเศษ ถุงมือ หน้ากาก และอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกัน ดูรูปที่ 7-37

[รูปภาพ: รูปที่ 7-37 ตู้ความปลอดภัยคลาส 3 ประเภทสาย (เชื่อมต่อหลายหน่วย; ป้ายกำกับ: ส่วนเชื่อมต่อ, พัดลมระบายอากาศ, ระบายอากาศออกสู่ภายนอกอาคาร, หม้อนึ่งฆ่าเชื้อ)]