CN106492890A - 一种四级水平细胞毒素安全柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种四级水平细胞毒素安全柜，包括进风过滤室、出风过滤室和操作室，该出风过滤室与操作室之间通过出风风道连通，所述进风过滤室内设置有进风灭菌器，该进风灭菌器与进风口之间设置有送风系统，所述出风过滤室内设置有等离子体灭菌器，所述操作室的一侧设置有移动门。本发明通过在生物安全柜排风系统中使用等离子体灭菌技术，彻底灭菌、消毒、使微生物体裂解，可以确保实验人员的人身安全和实验环境的彻底清洁，防止安全柜内操作的病原微生物扩散造成人员伤害和环境污染，同时也破解了排出的空气再次进入柜体造成实验二次污染的难题。

Description

一种四级水平细胞毒素安全柜

技术领域

本发明涉及生物医药设备技术领域，具体涉及一种四级水平细胞毒素安全柜，适用于类似可能会将含有病毒、感染性微生物、毒素等排入周围环境的设备。

背景技术

生物安全柜是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。生物安全柜可分为一级、二级和三级三大类以满足不同的生物研究和防疫要求。生物安全柜广泛应用在医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药，环境监测以及各类生物实验室等领域，是保障生物安全和环境安全的重要基础，属于“民生”计量的范畴。早在30年前，生物安全柜检测已经在国外开展，目前主要依据欧盟或美国的标准。在国内，目前还没有统一的生物安全柜检测国家标准，生物安全柜检测方法十分混乱，既有建设部的标准，又有药监局的标准，还有采用欧盟标准、美国标准或各生产厂的企业标准的。

被分类为生物安全水平一级和二级的微生物试验品或产品不会产生气溶胶，因此在开放的实验台面上开展工作；而对于一些可能涉及或者产生有害生物物质的操作过程都应该在生物安全柜内进行，在这些条件下最好使用二级的生物安全柜。二级生物安全水平的试验品或产品是可以通过液体传播，所以操作人员必须对于污染的锐器要特别注意。客户在选购安全柜时，也因注意确保没有突出的锐角，在使用时也需要每天清理工作台面。

在三级生物安全水平的生物实验室中，所有与传染源操作有关的步骤，都在二级或者三级生物安全柜中进行，并由穿戴合适防护服的实验人员进行；对于四级生物安全水平，所有工作应限制在三级生物安全柜中；假若在二级生物安全柜中进行，必须使用装备生命支持系统的一体正压防护服。值得特别注意的是，当出现新型不明微生物时，也必须在四级生物安全防护实验室中进行。待有充分数据后再决定此种微生物或毒素应在四级还是在较低级别的实验室中处理。

如果生物试验中涉及了细胞毒素类药物，例如一些化学疗法药物，这些细胞毒素类药物有极高的毒性；与微生物产品不同的是，它们不可以被福尔马林或过氧化氢中和。而细胞毒素安全柜是专门高毒性的细胞毒素类药物试验与生产设计的，主要特点之一是可以在风机运行时更换HEPA过滤器，这样负压可以保持，确保了维修人员的安全。由于剩余的培养基可能会使微生物生长繁殖，因此在实验结束时，包括仪器设备在内的生物安全柜里的所有物品都应清除表面污染，并移出安全柜。

为了保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，将生物安全柜内正在操作的局部环境制造了一种负压区域，并将操作区域的空气过滤排风，现在市面上的生物安全柜弊端明显：

一是操作中的原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性或者有毒素的微生物很可能不会被过滤器完全过滤，这些对人体和环境有污染和伤害的微生物、病菌等都可能会排入实验室内；

二是从操作区域排出的空气会循环进入操作区域，如果排出的空气有病毒污染，那么进入操作区域的空气势必会严重影响实验结果和实验人员安全；

三是即便被过滤器过滤，那么过滤器的清洁又涉及到一个完全灭菌消毒与再次污染的难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明利用等离子体灭菌技术，将生物安全柜内的操作区域空气通过送风系统抽走，经过等离子体灭菌器，操作中产生的感染性气溶胶和溅出物以及空气中的微生物、病菌等所有有机体和有机物都将被等离子体击穿、杀灭、净化、分解、裂解，使得从生物安全柜内排出的空气对人体和环境完全无害，具体技术方案如下：

一种四级水平细胞毒素安全柜，包括进风过滤室、出风过滤室和操作室，该出风过滤室与操作室之间通过出风风道连通，所述进风过滤室内设置有进风灭菌器，该进风灭菌器与进风口之间设置有送风系统，所述出风过滤室内设置有等离子体灭菌器，所述操作室的一侧设置有移动门。

所述进风灭菌器采用等离子体灭菌器。

所述等离子体灭菌器包括设备外壳以及矩阵式布置在设备外壳内的多个电极管，该电极管包括呈同心布置的内电极、绝缘体和电极外管，所述绝缘体与电极外管之间具有一定间隙。

所述设备外壳的一端侧面开设有进气口，设备外壳的另一端端面开设有出气口，所述电极外管从进气口的最下端开始布置。

所述绝缘体采用石英管，也可以是其他可耐压10000V的绝缘材料。

所述电极管的内电极为并联结构，外电极也为并联结构，同时，外电极接地。

所述操作室内设置有紫外杀菌装置。

所述出风过滤室的出风口处设置有排风系统。

由以上技术方案可知，本发明通过在生物安全柜排风系统中使用等离子体灭菌技术，彻底灭菌、消毒、使微生物体裂解，可以确保实验人员的人身安全和实验环境的彻底清洁，防止安全柜内操作的病原微生物扩散造成人员伤害和环境污染，同时也破解了排出的空气再次进入柜体造成实验二次污染的难题。

附图说明

图1为本发明的主视图，并示出了空气流向；

图2为本发明的侧视图，并示出了空气流向；

图3为本发明中等离子体灭菌器的结构示意图；

图4为图3的轴向截面图。

具体实施方式

本发明涉及的等离子体包含所有方式产生的低温等离子体，包括但不局限于射频、微波、各类阴极等方式产生的等离子体。涵盖了辉光放电、电晕放电、弧光放电、介质阻挡放电、射频放电、大气压辉光放电、次大气压辉光放电、滑动电弧放电、等一切形式下的低温等离子体。

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在详细说明本发明各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

如图1和2所示，四级水平细胞毒素安全柜包括进风过滤室、出风过滤室和操作室30，该出风过滤室与操作室之间通过出风风道40连通。

所述进风过滤室内设置有进风灭菌器11和送风系统，该送风系统采用送风风机12，置于进风口处，实验室内空气由送风风机经进风口送入进风灭菌器，进风口还设有过滤器，用以阻拦大颗粒尘埃。

所述出风过滤室20内设置有等离子体灭菌器21，出风过滤室的出风口处设置有排风风机22。出风风道40的最下端开设有操作区出风口41，用于连通操作室。经过操作空间污染后的气体由排风风机经由出风风道和等离子体灭菌器抽走，经过等离子体灭菌器进行充分的细菌杀灭，包括细胞毒素在内的一切微生物、细菌、真菌、孢子、病毒等有机体和有机物都会被杀灭、分解、裂解，使得经过等离子体灭菌器之后排出的气体不再含有微生物、细胞、病菌、病毒等污染环境的有机体和有机物。对某些要求极为严格极易污染的操作，进风灭菌器11也可以使用等离子体方式灭菌，确保了操作者和环境的绝对安全。

设置送风风机12和排风风机22确保了操作区域的空气流速，以保证操作者不被空气中的气溶胶、微生物、病毒感染。

本发明涉及的等离子体包含所有方式产生的低温等离子体，包括但不局限于射频、微波、各类阴极等方式产生的等离子体。等离子体灭菌器的电源50布置在操作室的下部空间，等离子体灭菌器的电源包括但不局限于射频电源、微波电源、各类阴极电源及加热电源等。

如图3和4所示，等离子体灭菌器21使用介质阻挡放电的形式，该等离子体灭菌器包括设备外壳211以及矩阵式布置在设备外壳内的多个电极管212，本实施例中设备外壳内矩阵式布置100个电极管，每个电极管内均可以产生等离子体。

电极管212包括呈同心布置的内电极201、绝缘体202和电极外管203，内电极为导体，100个内电极并联，绝缘体同心套在内电极外部，可耐10000V高压。电极外管同心罩在绝缘体外部，与绝缘体留有一定间距。

所述设备外壳211的一端侧面开设有进气口204，设备外壳的另一端端面开设有出气口205，所述电极外管从进气口的最下端开始布置，不影响气体的导入。风从进气口进来后，通过各电极管的电极外管与绝缘体之间，此时在内电极和电极外管之间施压中频高压（30KHz），6000V高压左右开始产生丝状等离子体放电，随着高压电压的增加，等离子体逐渐稠密，等离子体电流逐渐增强。等离子体内电极包裹在绝缘体内，不会因待精华空气中的酸类物质产生腐蚀。也不会有任何物质沉积在内电极上。

所述操作室30内形成有用于放置物品的平台31，该平台的上方设置有紫外灯32和照明灯33，可以进行紫外杀菌和照明，所述操作室的一侧设置有移动门34，移动门在操作时可向上抬起，在不需操作台操作（如紫外杀菌）时落下。移动门具有密闭作用，除下部操作开口外都被密闭门封闭，不会有空气流通。必要时，密闭门可以完整密封生物安全柜。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，包括进风过滤室、出风过滤室和操作室，该出风过滤室与操作室之间通过出风风道连通，所述进风过滤室内设置有进风灭菌器，该进风灭菌器与进风口之间设置有送风系统，所述出风过滤室内设置有等离子体灭菌器，所述操作室的一侧设置有移动门。

2.根据权利要求1所述的四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，所述进风灭菌器采用等离子体灭菌器。

3.根据权利要求1或2所述的四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，所述等离子体灭菌器包括设备外壳以及矩阵式布置在设备外壳内的多个电极管，该电极管包括呈同心布置的内电极、绝缘体和电极外管，所述绝缘体与电极外管之间具有一定间隙。

4.根据权利要求3所述的四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，所述设备外壳的一端侧面开设有进气口，设备外壳的另一端端面开设有出气口，所述电极外管从进气口的最下端开始布置。

5.根据权利要求3所述的四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，所述电极管的内电极为并联结构。

6.根据权利要求1所述的四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，所述操作室内设置有紫外杀菌装置。

7.根据权利要求1所述的四级水平细胞毒素安全柜，其特征在于，所述出风过滤室的出风口处设置有排风系统。