Tiêu chuẩn phân loại và cấu tạo tủ an toàn sinh học

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 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:
 

3 Tủ an toàn sinh học cấp 1 (Class I):

• Bảo vệ người sử dụng trước các tác nhân lây nhiễm cấp BSL 1-2-3
• Bảo vệ môi trường
• KHÔNG bảo vệ mẫu
• Tủ an toàn sinh học cấp 1 (Class I) có dòng khí tương tự như như một tủ hút hóa chất, nhưng có một bộ màng lọc HEPA trong hệ thống ống xả để ngăn chặn tác nhân gây hại phát tán ra môi trường. Tủ an toàn sinh học cấp 1 là kiểu thiết kế cũ và hiện taị ít được sử dụng.

Cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 1

4 Tủ an toàn sinh học cấp 2 (Class II):

• Bảo vệ người sử dụng trước các tác nhân lây nhiễm cấp BSL 1-2-3
• Bảo vệ môi trường
• Bảo vệ mẫu vật
• Có 04 kiểu (Type) gồm: A1, A2, B1 và B2

4.1 Cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 2 

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)

Tủ an toàn sinh học Cấp 2 loại B1 và B2: Ống cứng ra bên ngoài phòng, plena áp suất âm. B1 tuần hoàn 30%, B2 không tuần hoàn (thải 100% qua ống cứng ra ngoài). Tủ an toàn sinh học type B gần như là một nâng cấp của tủ an toàn sinh học type A nhưng có ống thải cứng ra ngoài phòng thí nghiệm. Tủ type B cho phép thực hiện với các mẫu có lượng nhỏ độc tính phóng xạ hay hơi độc.

Sơ đồ cấu tạo tủ an toàn sinh học cấp 2 loại B2

4.2 Tốc độ dòng khí tại cửa làm việc của tủ an toàn sinh học cấp 2:

• Tủ an toàn sinh học Cấp 2 Type A1: tốc độ 75 fpm. (0.38 m/ giây)

• Tủ an toàn sinh học Cấp 2 Type A2, B1 và B2: 100 fpm.(0.5 m/ giây)

4.3 Hệ thống thải khí của tủ an toàn sinh học cấp 2:

• Tủ an toàn sinh học Cấp 2 loại A1 và A2: Thải trong phòng, tỉ lệ hồi lưu/ xả 70/ 30 %.

• Dòng khí trong phòng làm việc đi vào (Dòng khí cửa trước – Inflow) được hút vào tủ an toàn sinh học tại các lỗ nhỏ phía trước bàn thao tác tại cửa làm việc của tủ an toàn sinh học.

• Dòng khí thổi đứng xuống dưới (Dòng khí thổi xuống – Downflow) có tác dụng như một lớp bọc vô trùng ngăn không cho không khí nhiễm bẩn từ mẫu lọt ra ngoài. Dòng downflow được hút xuống dưới bàn thao tác qua 2 bộ phận. 1 bộ phận cùng với inflow và 1 bộ phận qua các lỗ thoát phía sau tủ an toàn sinh học. Sau đó khí downflow kết hợp với khí ìnflow vòng trở lại lên trên để đi qua màng lọc chính. Sau đo dòng khí được tuần hoàn trở lại 60-70% nếu là tủ A2, hoặc thải qua ống cứng ra ngoài phòng nếu là tủ B1, B2.

• Dòng khí downflow của tủ an toàn sinh học có độ đồng dạng cao, thường tốc độ giao động không vượt quá 20% tốc độ trung bình

• Mẫu vật luôn được bao phủ bởi dòng khí sạch của màng lọc HEPA chính tuần hoàn loại bỏ mọi tác nhân có thể tác động đến mẫu.

• Màng lọc HEPA phụ lọc không khí xả ngăn ngừa tác nhân gây hại phát tán ra môi trường.

4.4 Thông số kỹ thuật tủ an toàn sinh học cấp 2:

• Tủ an toàn sinh học cấp 2 A2 có tỉ lệ khí hồi lưu/ xả: 70%/ 30 %.

• Tốc độ dòng khí tại cửa làm việc:  0.4 ~ 0.5 m/ giây.

• Tủ an toàn sinh học cấp 2 kiểu A2 thường có kích thước rộng 0.9m, 1.2m và 1.8m.

• Có lắp sẵn đèn UV tiệt trùng.

• Bàn thao tác có lắp thêm vòi khí hay gas,

• Lắp đặt ổ điện bên trong để thao tác cùng các thiết bị khác.

• Cửa trượt bằng kính cường lực,

Ngoài ra tu an toan sinh hoc cấp 2 có thể tích hợp các chức năng như

• Điều khiển đóng mở tự động bằng nút bấm.

• Cảnh báo cửa mở quá cao

• Cảnh báo tốc độ dòng khí thấp

• Thông báo cần thay thế bộ lọc.

5 Tủ an toàn sinh học cấp 3 (Class III)

• Là tủ an toàn sinh học cấp cao nhất

• Bảo vệ người sử dụng trước các tác nhân lây nhiễm cấp BSL 1-2-3-4

• Bảo vệ môi trường, Bảo vệ mẫu vật

• Được thiết kế cho cấp độ ngăn chặn tuyệt đối các tác nhân gây hại

• Tủ an toàn sinh học cấp 3 được bọc kín hoàn toàn, thông gió thông qua màng lọc HEPA, được trang bị các cổng găng tay thao tác và cổng đưa mẫu bằng pass-box hay thiết bị tiệt trùng 2 cửa..

• Tủ an toàn sinh học cấp 3 sử dụng cho thao tác với các mẫu nguy cơ cao nhất, các nguy cơ sinh học, vi khuẩn, virus độc tính và lây truyền nguy hiểm.