Ламинарный шкаф, он же бокс микробиологической безопасности (БМБ) – это специализированное оборудование, необходимое для формирования безопасной, стерильной, абактериальной рабочей зоны, в которой осуществляются работы с потенциально опасными препаратами: химическими, биологическими, нанотехнологическими.
Устройство не только обеспечивает защиту изучаемых образцов от загрязнений из внешней среды, но и уменьшает риски заражения лабораторного персонала, а также негативного влияния вредных веществ на экологию. В статье расскажем всё про ламинарный бокс: что это такое, как работает, для чего используется.
Принцип работы и конструкция
В конструкции ламинар-бокса предусматриваются:
- Система вентиляции. Её задача – подавать во внутреннее пространство очищенный воздух. В такую систему входят фильтры ULPA и HEPA, разница между которыми заключается в степени очистки: последние улавливают частицы диаметром до 0,3 микрометра, а первые способны удерживать более мелкие загрязнители.
- Корпус, выполненный из прочной нержавеющей стали.
- Прозрачная панель, полностью изолирующая оператора, или вертикальные пластиковые ламели, частично отгораживающие сотрудника от зоны.
- Рабочая основная поверхность. Она ровная, изготовленная из металла с антикоррозионными свойствами или из пластика.
- Ультрафиолетовая лампа, обеспечивающая дополнительное дезинфицирование.
- Осветительный прибор для комфортных работ.
Принцип работы ламинарного шкафа заключается в эффективном создании так называемого ламинарного воздушного потока, формирующего беспылевое, чистое пространство. Струи воздуха при функционировании перемещаются параллельно и с равномерными скоростями. Это не допускает хаотичных движений газов, а также смешивания токсичных летучих веществ. Внутри шкафа давление постоянно положительное.
Этапы работы следующие:
- Забор воздуха, осуществляемый вентилятором из помещения для очистки потока фильтрами.
- Фильтрация. При ней осуществляется пропускание воздуха через фильтры грубой и финишной очистки. При этом задерживается более 99% механических примесей, аллергенов, прочих загрязнителей.
- Формирование ламинарного потока. Очищенная воздушная масса, проходя через решётку, сетку или перфорированную перегородку, делится на параллельные потоки, направляемые в рабочую область.
- Обеспечение постоянной стерильности. Воздушный поток не допускает попадания загрязнителей в рабочую часть оборудования. Вредные пары и примеси удаляются обычно через низ камеры. А в зону непрерывно подаётся чистый воздух.
Виды ламинарных шкафов
По направлению потоков воздуха выделяют два вида боксов:
- Горизонтальные. В них воздух подаётся сверху, после чего начинает двигаться в другом направлении – горизонтальном. При таком варианте эффективно защищаются продукты исследований.
- Вертикальные. Здесь воздушная масса поступает в рабочее пространство по вертикали, а покидает зону через расположенные в основании корпуса отверстия. Так достигается обеспечение лучшей защищённости оператора.
По уровню защиты выделяют два типа приборов:
- Боксы-укрытия. Тут беспылевая среда поддерживается только на рабочей поверхности. То есть обеспечивается чистота образца, риски его контаминации минимизируются. При этом сотрудника оборудование не защищает от заражения.
- Ламинарные боксы полной микробиологической безопасности. В них от воздействий вирусов, бактерий и прочих микроорганизмов надёжно защищены не только исследуемые продукты, но и сотрудник.
Классификация по безопасности
Действуют общепринятые стандарты, согласно которым выделяют несколько классов биологической безопасности. В мировом сообществе среди стран, являющихся членами CEN, оборудование из категории microbiological safety cabinet (сокращённо MSC) поделено на три категории (class). Это классы:
- I. Обеспечивается защита от патогенных агентов окружающей среды и сотрудника, но сам изучаемый материал может контактировать с внешними загрязнителями. Такой вариант используют нечасто.
- II. Здесь эффективно защищаются оператор, окружающее пространство и образец. Манипуляции с микроорганизмами, перемещающимися воздушно-капельным путём, безопасны.
- III. В таких моделях поддерживается максимальная стерильность. Даже при работах с особо опасными и заразными веществами здоровью сотрудника ничего не угрожает. Риски проникновения материала в окружающую среду сведены к нулю.
Преимущества ламинарных боксов
Перечислим все плюсы:
- гарантия чистоты, стерильности рабочего пространства даже при значительном скоплении бактериальных, вирусных или иных агентов;
- высокие показатели производительности при стандартном напряжении электросети;
- универсальность – эксплуатация в разных сферах;
- экономичность – умеренное потребление электроэнергии, небольшие затраты на техобслуживание и функционирование;
- реализованная в современных боксах возможность контролировать процесс и устанавливать оптимальный режим работы.
Области применения
Где применяется ламинарный шкаф, для чего нужен и предназначен этот прибор? Он имеет многоцелевое назначение, используется в различных сферах и объектах:
- Лаборатории: проведение тестирований, анализов (например, с помощью планшетов для ПЦР или лабораторных стёкол), экспериментов.
- Фармацевтика – приготовление стерильных растворов, контроль качества медикаментов.
- Медицина – работы с биоматериалами, клеточными культурами в чашках Петри.
- Генетика, биотехнологии: изучение РНК, белков, ДНК.
- Нанотехнологии, электроника – производство чувствительной оптики, микроэлектронных приборов.
- Химическая промышленность – взаимодействия с реагентами и реактивами, которые требуют высокой степени чистоты.
- Пищевые производства – упаковка продукции в стерильном пространстве, обработка сырья.
Важно! Область применения зависит от разных факторов, таких как степень достигаемой защиты, функционал бокса, допустимые условия его использования.
Как выбрать ламинарный бокс?
При выборе необходимо учитывать такие критерии:
- вероятность возникновения аэрозолей в ходе рабочих процессов;
- обязательность защиты образцов от воздушных контаминаций, перекрёстных заражений;
- степень риска для оператора.
Эксплуатация ламинарных боксов
Правила работы в ламинарном боксе предполагают соблюдения требований, затрагивающих такие аспекты:
- Расположение. Шкаф должен быть установленным как можно дальше от зон с высокой проходимостью и от сквозняков. Расстояние от корпуса до стены – не менее 30 см (это необходимо для обслуживания). Промежуток между верхней частью бокса и потолком – 35 см. Этого достаточно для замен фильтров и беспрепятственной циркуляции воздуха.
- Работы. Сотрудник обязан иметь соответствующую квалификацию, использовать средства индивидуальной защиты – респиратор, костюм, перчатки, очки. Все движения должны быть медленными: резкие нарушат целостность потоков воздуха. Обязательны регулярные дезинфекции. Перед началом операций следует выждать минуту для восстановления защитной воздушной завесы.
- Эксплуатация. Включенный бокс должен проработать пять минут перед стартом процесса. После завершения операций также требуется пятиминутное ожидание перед выключением. Все воздухообменные решётки должны пребывать в открытом положении. Если разлилась опасная жидкость, камера подлежит незамедлительной очистке с работающей вытяжкой. Далее все предметы убираются из зоны и дезинфицируются.
Подведём итоги
Некоторые работы опасны и невозможны без ламинар-бокса. Выбирать его следует с учётом условий эксплуатации, также обязательно соблюдение правил работы. Не менее важно использовать качественное вспомогательное лабораторное оборудование, которое можно приобрести в интернет-магазине «Пять Капель».
