هود بیولوژیکی (Bio Safety Cabinet)
تا کنون با انواع مختلف هودهای مورد استفاده در آزمایشگاه ها و کلین روم ها آشنا شدید. هود شیمیایی و هود لامینار از انواع این هود ها بوده اند که پیش تر درباره آنها صحبت کرده ایم. اگر مایل به خواندن مطالب بیشتری در خصوص هود های بیولوژیک (BSC) هستید ادامه ی این مطلب را از دست ندهید.
هود بیولوژیکی برای حفظ سلامت کارکنان و محیط و نمونه ها در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار میگیرد. این هود با ایجاد جریان هوای مناسب و یکنواخت از کاربر در برابر آلودگی ناشی از انگل ها، باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها محافظت می کند. از دیگر ویژگی های مهم این هود که آن را از انواع دیگر متمایز می کند این است که این هود از نمونه های آزمایشگاهی در برابر عوامل آلوده محیط محافظت می کند.
کاربردهای هود بیولوژیکی
هود بیولوژیکی در آزمایشگاهها و مراکز تحقیقاتی برای انجام فعالیتهایی که نیاز به محافظت در برابر مواد بیولوژیکی دارند، مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاهها کاربردهای متنوعی دارند که از جمله میتوان به کشت سلولی، کار با میکروارگانیسمهای خطرناک، و تهیه نمونههای آزمایشگاهی اشاره کرد. کاربردهای کلیدی هود بیولوژیکی عبارتند از:
کشت سلولی
استفاده از این دستگاه برای کشت سلولهای مختلف، بهویژه سلولهای حساس به آلودگی، که نیازمند محیطی استریل و عاری از هرگونه آلودگی میکروبی هستند. این دستگاه آزمایشگاهی تضمین میکند که سلولها در محیطی ایمن و تحت شرایط کنترلشده رشد کنند.
مطالعه میکروارگانیسمها
کار با باکتریها، ویروسها و سایر میکروارگانیسمهایی که ممکن است خطرناک باشند، در این دستگاه انجام میشود تا از انتشار آنها در محیط آزمایشگاه و خطر آلودگی به کاربران جلوگیری شود.
تهیه نمونهها و تحقیقات پاتوژنی
تهیه نمونههای حاوی عوامل بیماریزا برای تحلیلها و تحقیقات بیولوژیکی در شرایط کاملاً کنترلشده از طریق هود بیولوژیکی صورت میگیرد تا از هرگونه آلودگی متقابل و خطر بیوسکیوریتی جلوگیری شود.
تستهای دارویی و شیمیایی
هودهای بیولوژیکی در آزمایشهایی که شامل ترکیبات شیمیایی فعال بیولوژیکی هستند و نیاز به محافظت از کاربر در برابر تماس با این مواد دارند، استفاده میشوند.
آموزش و آمادهسازی تکنیکی
استفاده از هود بیولوژیکی در مراکز آموزشی برای آموزش دانشجویان و تکنسینها در محیطی امن، به منظور آشنایی با شیوههای صحیح و ایمن کار در محیطهای آزمایشگاهی.
این کاربردها نشان میدهند که هودهای بیولوژیکی چگونه نقش حیاتی در حفاظت و پیشبرد تحقیقات بیولوژیکی دارند و به عنوان یک ابزار اساسی در آزمایشگاههای مدرن شناخته میشوند.
انواع هود بیولوژی
هود ایمنی بیولوژیکی بر اساس قابلیت مهار هنگام کار با عوامل بیولوژیکی و پرخطر به سه کلاس، طبقه بندی میشود. در ادامه با این سه کلاس آشنا خواهید شد.
بایو سیفتی کابینت کلاس I
بایو سیفتی کابینت کلاس I کاربران را در برابر عوامل آلوده کننده ایمن می کند اما هیچ ایمنی و حفاظتی از مواد و نمونه ها به وسیله این هود ایجاد نمی شود. اگر بخواهیم میزان آلودگی محیطی که این هود در آن کاربرد دارد را بررسی کنیم، این هود بیشتر در محیط های با آلودگی کم و متوسط کاربرد دارد. در ساختار این هود از فیلتر HEPA استفاده شده است. در این هود، هوا وارد کابینت هود میشود. سپس به کمک فیتر HEPA و یا فیلتر کربن تهویه شده و مجددا وارد محیط میشود.
اما در چه صورتی نمی توان از این هود استفاده کرد و جایگزین این نوع هود چیست؟ هود بیولوژی کلاس I از موادی که تحت تاثیر آئروسلهای موجود در محیط هستند محافظت نمی کند. دلیل این موضوع این است که ممکن است هوای آلوده قسمت پایین باعث آلودگی نمونه ها شود. در این شرایط استفاده از هود بیولوژیکی کلاس II توصیه می شود.
بیوسیفتی کابینت کلاس II
با وجود اینکه بیوسیفتی کابینت کلاس II نیز مانند کلاس I در محیط هایی که عوامل بیولوژیک کم خطر یا خطر متوسط وجود دارند استفاده می شود اما مهمترین تفاوت آن با نوع I محافظت از نمونه ها است.
در این هود بیولوژی پس از باز شدن قسمت جلوی هود جریان هوا وارد هود می شود، هوا به سمت فیلتر های هود هدایت می شوند و پس از عبور از فیلتر ها به سمت پایین هود منتقل می شوند و از مواد و نمونه ها محافظت می کند. سپس به طور مجدد هوا از طریق کانالی پشت هود هدایت می شود و پس از عبور از فیلتر هپا به داخل هود باز می گردد. در واقع ساختار هود از یک مکنده در پایین هود جهت ورود هوا به داخل هود، فیلتر جهت تصفیه هوا و دمنده جهت انتقال هوای تمیز به داخل محفظه است.
در نوع II جهت جلوگیری از ایجاد فشار هوا در محفظه، امکان خروج هوای تصفیه شده به بیرون نیز وجود دارد. هود بیولوژیکی کلاس II در دو نوع A و B ساخته می شوند. این دسته بندی بر اساس بر اساس شکل و درصد هوای هدایت شده به بیرون در هود نوع II است.
هود ایمنی بیولوژیکی کلاس II نوع A
در هود ایمنی بیولوژیکی کلاس II نوع A حدود سی درصد از هوا به فضای بیرون منتقل می شود و حدود هفتاد درصد مجدداً به محل کار باز میگردد.
هود ایمنی بیولوژی کلاس II نوع B
در هود بیولوژیکی کلاس II نوع B میزان هوای منتقل شده به بیرون هود برعکس مدل A است. در این مدل حدود هفتاد درصد از هوا به فضای بیرون منتقل می شود و حدود سی درصد مجدداً به محل کار باز میگردد. در واقع در این پس از فیلتراسیون، هوا بهطور کامل به محیط خارج تزریق می شود و مجددا در محل انجام آزمایش به گردش در نمیآید.
کاربرد کابینتهای بیوسیفتی نوع B II هنگام کار با مواد شیمیایی سمی، که تحت هر شرایطی خطرناک هستند، نمایان می شود. این نوع کابینت ها تمام هوای ناسالم را به بیرون منتقل می کنند و آلودگی محیط کار به گردش نمی آید.
هود بیولوژیکی کلاس III
هود ایمنی بیولوژیکی کلاس III که Glovebox نیز نام دارد، دارای بالاترین سطح محافظت از کاربران، محیط و نمونه ها است. این هود از نظر عملکرد مانند نوع II است و هم از کارکنان و هم از محیط حفظت می کند. تفاوت این کلاس با کلاس II نوع محیطی است که هود در آن مورد استفاده قرار می گیرد. این هود در مکان هایی که میزان آلودگی در بالاترین سطح قرار دارد مورد استفاده قرار میگیرد.
طراحی هود بیولوژیکی کلاس III به گونه ای است که تماس کاربر با نمونه را به حداقل می رساند. محفظه هود کلاس III کاملا بسته میباشد و راه تماس کاربر با نمونه ها از طریق دستکش های لاستیکی عایق است.
ویژگیهای هود بیولوژیکی
هود بیولوژیکی دستگاهی است که برای فراهم کردن محیطی ایمن در هنگام کار با نمونههای بیولوژیکی طراحی شدهاست. این دستگاه با بهکارگیری سیستمهای تهویه و فیلتراسیون مخصوص، هم از نمونهها در برابر آلودگی محافظت میکند و هم از کاربر در برابر مواجهه با عوامل بیولوژیکی خطرناک. ویژگیهای کلیدی هود بیولوژیکی به شرح زیر است:
فیلتراسیون هوا
هودهای بیولوژیکی معمولاً با فیلترهای HEPA یا ULPA مجهز شدهاند که قادر به جذب و حذف 99.97% از ذرات به اندازه 0.3 میکرون یا بزرگتر هستند، که این امر از پخش میکروبها و ذرات خطرناک در هوا جلوگیری میکند.
حفاظت سهگانه
این هودها طراحی شدهاند تا به طور همزمان از کاربر، محیط و نمونههای کاری محافظت کنند. این امر از طریق مهار کردن هوای آلوده داخل هود و جلوگیری از ورود آلایندهها و خروج ذرات خطرناک به بیرون انجام میشود.
کنترل جریان هوا
هود ایمنی بیولوژیکی دارای سیستمهای کنترل جریان هوا هستند که هوای تمیز را به طور مداوم وارد محیط کاری میکنند و هوای آلوده را میمکند، این امر باعث میشود که فضای کاری همیشه تحت فشار منفی نسبت به محیط اطراف باشد.
طراحی ارگونومیک
بسیاری از هودهای بیولوژیکی به گونهای طراحی شدهاند که کاربردی راحت و امن برای کاربران فراهم کند، مانند دسترسی آسان به داخل هود، وجود شیشههای مقاوم و شفاف برای مشاهده و نظارت بر فرآیندها و طراحی که خستگی کاربر را به حداقل میرساند.
سیستمهای هشدار دهنده
مجهز به سیستمهای هشداردهنده برای اطلاعرسانی به کاربران در صورت بروز مشکل در سیستم فیلتراسیون یا جریان هوا، این ویژگی اطمینان از ایمنی دائمی در محیط کار را فراهم میآورد.
این ویژگیها باعث شدهاند که هودهای بیولوژیکی جزو ابزارهای ضروری در آزمایشگاههای مدرن شناخته شوند و کاربرد گستردهای در مطالعات و تحقیقات بیولوژیکی داشته باشند.
ساختار هود بیولوژیکی
هود بیولوژی محفظه ای از جنس استیل است. در اکثر مدل ها پنجره شیشه ای در قسمت جلو هود تعبیه شده است که ارتفاع این پنجره قابل تغییر است. موتور الکتریکی، هواکش و کانال های هود سیستم تهویه هود ایمنی بیولوژیکی را تشکیل میدهند. نحوه پاکسازی محیط در هود بیولوژیکی به این صورت است که هوای ورودی به هود از طریق کانال های هود عبور کرده و به وسیله فیلترهای HEPA پاک سازی می شوند.
تفاوت هود ایمنی بیولوژی با هود لامینار
در این قسمت می خواهیم به مهمترین تفاوت های هود ایمنی بیولوژیکی و هود لامینار بپردازیم. اولین و مهمترین تفاوت، کاربرد این دو نوع هود است. هود بیولوژیکی وظیفه حفاظت از کارکنان، محیط و نمونه ها در برابر عوامل عفونی را دارد اما هود لامینار تنها از نمونه ها محافظت می کند.
دومین تفاوت جهت جریان هوا است. جهت جریان هوا در بایو سیفتی کابینت به صورت عمودی و از بالا به پایین است. سپس هوا توسط فیلتر هپا تخلیه یا بازچزخش می شود. در مدل لامینار جهت جریان هوا به صورت عمودی و افقی است و پس از گذشتن از فیلتر به سمت نمونه ها پرتاب می شود.
تفاوت دیگر نحوه خروج هوا است در هود بایو سیفتی بخشی از هوا بخشی از هوا پس از فیلتر شدن به بیرون از هود (یا اتاق) هدایت میشود اما در هود لامینار کل هوا به داخل محیط برمیگردد (حفاظتی برای کاربر ندارد).
در آخرنوع فیلتر ها و خروجی هوای این هود ها را با هم مقایسه می کنیم. BSC معمولاً دو فیلتر HEPA یکی برای ورود هوا، یکی برای خروج دارد. اما هود لامینار یک فیلتر HEPA در مسیر ورود هوا دارد. خروجی هوا در هود بیولوژی ممکن است به سیستم تهویه مرکزی متصل باشد اما در هود لامینار هوا به داخل اتاق برمیگردد.
تفاوت هود ایمنی بیولوژیکی و هود شیمیایی
در این بخش به مهمترین تفاوت های هود ایمنی بیولوژیکی (BSC) و هود شیمیایی میپردازیم. اولین تفاوت در کاربرد آن هاست؛ هود بیولوژیکی برای حفاظت از کارکنان، محیط و نمونهها در برابر عوامل عفونی طراحی شده، در حالی که هود شیمیایی برای کار با مواد شیمیایی، گازها و بخارات سمی یا خورنده استفاده میشود و هدف آن حفاظت کاربر و محیط است، اما از نمونه ها محافظت نمیکند.
دومین تفاوت در جریان هواست؛ در BSC هوا به صورت عمودی از بالا به پایین حرکت میکند و پس از عبور از فیلتر HEPA یا به داخل هود بازچرخش میشود یا به بیرون هدایت میگردد، در حالی که هود شیمیایی فاقد فیلتر HEPA است و با فنهای مکنده قوی، گازها و بخارات را مستقیماً به سیستم تهویه یا خارج از ساختمان هدایت میکند.
سومین تفاوت نحوه خروج هواست؛ در BSC بخشی از هوا پس از فیلتراسیون ممکن است به بیرون هدایت شود، اما در هود شیمیایی تمام هوای آلوده مستقیماً به فضای بیرون تخلیه میشود تا بخارات سمی در آزمایشگاه باقی نمانند.
چهارمین تفاوت نوع فیلتر و مسیر هواست؛ هود ایمنی بیولوژیکی معمولاً دو فیلتر HEPA دارد، یکی در مسیر ورود و دیگری در مسیر خروج هوا، در حالی که هود شیمیایی معمولاً هیچ فیلتر HEPA ندارد.
جدول مقایسه هود بیولوژیکی ، هود لامینار و هود شیمیایی
| ویژگی | هود لامینار Laminar Flow Hood | هود ایمنی بیولوژیکی Biological Safety Cabinets | هود شیمیایی Fume Hood |
| هدف اصلی | محافظت از نمونه | محافظت از نمونه، کاربر و محیط | محافظت از کاربر و محیط |
| محافظت از نمونه | * | * | * |
| محافظت از کاربر | – | * | * |
| محافظت از محیط | – | * | * |
| نوع جریان هوا | عمودی یا افقی | عمودی از بالا به پایین | مکشی و تخلیه مستقیم |
| فیلتر HEPA | یک فیلتر در مسیر ورودی | معمولاً دو فیلتر (ورودی و خروجی) | معمولاً ندارد |
| نحوه خروج هوا | هوا بازچرخش یا تخلیه پس از فیلتر | بخشی به بیرون یا سیستم تهویه مرکزی | تمام هوا مستقیماً به بیرون هدایت میشود |
| کاربرد نمونه | کار با نمونههای استریل و حساس | کار با عوامل عفونی و میکروبی | کار با مواد شیمیایی، حلالها و بخارات سمی |
| محدودیتها | حفاظت از کاربر ندارد | نیاز به فیلتر HEPA و نگهداری دقیق | حفاظت از نمونه ندارد، برای مواد شیمیایی است |
