クラス I、II、III バイオセーフティキャビネット: 違い、用途、および安全基準

バイオセーフティキャビネットとは何ですか

A バイオセーフティキャビネット(BSC)これは、高効率微粒子空気（HEPA）ろ過と制御された気流を使用して、人、製品、環境を危険な微生物から保護する、換気された実験室の作業スペースです。{0}これは本質的に密閉された作業スペースであり、空気がフィルターを通して引き込まれ、排気される前に病原体を捕捉します。汚染物質の放出を防ぐために、感染性物質を扱うすべての作業は BSC 内で行う必要があります。

実際には、BSC は 3 層の保護を提供します。実験室の作業員を保護し、外部環境を保護し、ほとんどのクラスでは、扱われるサンプルや製品も保護します。これらのキャビネットは 1950 年代に市販されるようになり、現在では微生物学や医療研究室の標準装備となっています。

バイオセーフティキャビネットのレベル

バイオセーフティキャビネットは次のように分類されます。3つの主要なクラス提供する保護レベルに基づいて決定されます。これらのクラスは、米国疾病予防管理センター (CDC) などの機関や標準化団体によって定義されています。クラスは、空気がキャビネット内をどのように流れるか、およびどのような種類の保護が提供されるかによって異なります。

• クラスIキャビネットはオペレーターと環境を保護しますが、製品 (内部のサンプル) は保護しません。空気はキャビネット内に引き込まれ、排出される前に濾過されてユーザーを保護しますが、濾過されていない室内空気が上部から作業スペースに侵入する可能性があります。クラス I キャビネットはドラフトと同様の空気流を使用し、フィルタリング後に通気または研究室に再循環することができます。
• クラス IIキャビネットが最も一般的なタイプです。オペレーター、環境、そして製品も保護します。ユーザーを保護するために内向きの空気の流れを備えたオープンフロントと、サンプルを保護するためにキャビネット内部の下向きの HEPA- フィルター付き層流を備えています。排気も HEPA- フィルターにかけられます。クラス II キャビネットには、通気パターンや排気方法が異なるいくつかのタイプ (A1、A2、B1、B2、C1) があります。
• クラスIIIキャビネットは最高レベルの封じ込めです。これらは完全に密閉された気密な「グローブ ボックス」であり、前面に密閉された手袋が取り付けられています。-すべての物質は、除染可能な特別なエアロックを通って出入りします。キャビネットは負圧下に保たれているため、空気のみが流入し、排気はすべて二重濾過または焼却されます。-クラス III キャビネットは、最も危険な病原体に使用されます。

BSC の各クラスは、さまざまなバイオセーフティ レベル (BSL) の薬剤とともに安全に使用できます。クラス I および II は低リスクから中リスクの病原体 (BSL-3 まで) を扱う作業に適しており、クラス III は最高レベル (BSL-4) の病原体用に設計されています。

クラス I バイオセーフティキャビネット

A クラス I バイオセーフティキャビネット最もシンプルなデザインです。これは本質的に、オペレータと環境保護のための換気されたエンクロージャです。クラス I キャビネットに関する重要なポイント:

保護：これらは研究員と環境をエアロゾルから守りますが、ない製品（サンプル）を外部の汚染から保護します。室内の空気がキャビネット内に流入するため、内部のサンプルが汚染物質にさらされる可能性があります。

気流：空気は前面開口部から吸い込まれ、作業エリアを通過し、HEPA フィルターを通過してから排出されます。これにより、化学換気フードと同様の気流パターンが作成されますが、排気には HEPA フィルターが付いています。空気の流れは作業エリアに再循環されないため、キャビネットからの空気はすべて濾過されて排出されます。

アプリケーション:クラス I キャビネットは、低リスクから中リスクの生物剤 (バイオセーフティ レベル 1 ～ 3) に使用されます。これらは通常、遠心分離機などのエアロゾルを生成する機器や手順を囲むために使用されますが、製品の無菌性が必要な場合には適していません。現代の研究室では、クラス I キャビネットはかなり基本的なものとみなされ、クラス II ほど一般的ではありません。

クラス II バイオセーフティキャビネット

A クラス II バイオセーフティキャビネットユーザー、サンプル、環境を一度に保護するように設計されています。クラス II キャビネットには、内向きの空気の流れと、作業面上にろ過された空気の下向きの層流が備わる前面開口部があります。彼らは以下を提供します:

• 人員の保護:前面開口部の内向きの空気の流れにより、汚染物質が作業エリアから逃げるのを防ぎます。
• 製品保護:HEPA-で濾過された下向きの作業面上の層流により、キャビネット内のサンプルがユーザーや外部環境による汚染から保護されます。
• 環境保護:すべての排気は HEPA フィルターにかけられます。-

クラス II キャビネットは、BSL-1、BSL-2、BSL-3 で病原体を扱う作業に使用されます。がある5種類クラス II キャビネット (タイプ A1、A2、B1、B2、および C1)。タイプによって、気流パターン、再循環、排気の処理方法が異なります。

クラス III バイオセーフティキャビネット

A クラス III バイオセーフティキャビネット-一番高いところにある格納キャビネットで、「グローブ ボックス」と呼ばれることもあります。主な機能は次のとおりです。

• 完全に密閉されたエンクロージャ:キャビネットは気密で完全に密閉されています。-オペレーターは、キャビネット前面のポートに取り付けられた厚手のゴム手袋を介して内部に到達します。これにより、空気や微生物が室内に逃げることができなくなります。
• マテリアル転送:特別なパススルー チャンバー（ダンク タンクや両開きオートクレーブを使用する場合もあります）があり、キャビネットに出入りするときに材料を滅菌できます。-
• 気流：キャビネット内は負圧に保たれます。すべての流入空気は HEPA フィルターを通過し、すべての排気は放出前に二重濾過または焼却されます。-内部に設置される機器であっても、密閉環境に適合するように特別に設計する必要があります。
• 用途:クラス III キャビネットは、オペレーター、サンプル、環境を最大限に保護します。これらは最も危険な病原体に使用されます (バイオセーフティ レベル 4)。感染性または致死性の高い病原体を扱う作業はすべてクラス III キャビネットで行われます。

要約すると、クラス III BSC は密閉されたボックス内で作業を隔離しますが、クラス I および II ではオープンな作業エリア (フィルター付き空気流) が可能です。クラス III は、特殊な手袋や移送を必要とせずにユーザーと素材との直接接触を完全に防ぐ唯一のタイプです。

3つのクラスの違いは何ですか

クラス I、II、III のバイオセーフティ キャビネットの主な違いは次のとおりです。

• 提供される保護:クラス I キャビネットはユーザーと実験室環境を保護しますが、製品を保護しない。クラス II キャビネットは、ユーザー、製品 (サンプル)、環境を一度に保護します。クラス III キャビネットは完全に密閉されているため、キャビネット内のすべてを保護します。
• エアフローとエンクロージャ:クラス I およびほとんどのクラス II モデルには、前開きサッシ部分に内向きの空気の流れが発生します。排気にはHEPAフィルターを使用しています。クラスIIIキャビネットは、付属の手袋で密閉、オープンアクセスなし。ダブルHEPAフィルターを使用し、排気時に焼却します。
• 空気の再循環:クラス I では再循環はありません (すべての空気は HEPA{0}} で濾過されて排出されます)。クラス II では、一部のタイプ (A- モードの A1/A2/B1/C1) はフィルタリング後に空気の一部を再循環します。タイプ B2 およびクラス III は空気を再循環しません。
• 化学的適合性:クラス I および標準クラス II A1/A2 は、ない一部またはすべての空気が再循環されるため、揮発性化学物質に適しています。クラス II B1、B2、および C1 は、汚染された空気を屋外に排出するため、少量の化学薬品を処理できます。クラス III は、適切な排気処理を行って化学薬品を (独自の密閉システムで) 取り扱うこともできます。
• バイオセーフティレベル (BSL) の使用:クラス I および II のキャビネットは通常、BSL-1、BSL-2、または BSL-3 の封じ込めを必要とする作業に使用されます。最も危険な病原体を扱う BSL-4 作業には、クラス III キャビネットが必要です。

結論

バイオセーフティキャビネットは、感染性病原体を扱う際に人々と環境を保護するための研究室で不可欠なツールです。の3つのクラスキャビネットの-クラス I、クラス II、クラス III- は、設計と提供する保護レベルが異なります。クラス I は最も基本的なタイプで、ユーザーと環境の安全性は提供されますが、サンプルの無菌性は提供されません。クラス II は最も一般的なタイプで、ユーザー、製品、環境に対する保護を組み合わせています。さまざまな用途に合わせて複数のタイプ (A1、A2、B1、B2、C1) があります。クラス III は最高の封じ込めを提供し、作業を密閉された手袋でアクセスできるチャンバー内に隔離し、最大限の安全性を確保します。{10}

キャビネットを選択するときは、生物剤のリスク レベルと、危険な化学物質が含まれているかどうかを考慮する必要があります。日常的な微生物学 (BSL-3 まで) の場合は、通常、クラス II BSC (多くの場合タイプ A2) が適切です。非常に危険な病原体や大量の有毒化学物質を扱う作業には、クラス III キャビネットまたは特殊なクラス II (B2/C1) が必要になる場合があります。適切なクラスのバイオセーフティキャビネットを選択し、安全手順に従うことで、研究室はバイオハザードへの曝露を効果的に防止し、安全な研究を確保できます。