تعریف هود کلاس دو
هود کلاس دو (Class II Biosafety Cabinet) یک دستگاه آزمایشگاهی تخصصی است که برای انجام کارهای بیولوژیک با عوامل میکروبیولوژیک با ریسک متوسط (سطح ۲ و برخی موارد سطح ۳) طراحی شده است. این هود با ترکیب جریان هوای عمودی (Laminar) و افقی، همراه با فیلترهای HEPA، به طور همزمان از کاربر، نمونه و محیط محافظت می کند. هوای ورودی از جلو به داخل کابینت کشیده می شود تا از خروج ذرات آلوده به محیط جلوگیری شود؛ سپس هوا پس از عبور از فیلتر HEPA وارد محفظه کار شده و در نهایت بخشی از هوا مجدداً به فیلتر بازگردانده و بخشی از آن به بیرون هدایت می شود.
اهمیت هود کلاس دو در آزمایشگاه/پزشکی/صنعت
هود کلاس دو به عنوان یکی از تجهیزات اساسی در آزمایشگاه های تشخیص طبی، تحقیقاتی و صنعتی که با نمونه های بیولوژیک کار می کنند، اهمیت حیاتی دارد. در آزمایشگاه های پزشکی، این هود برای انجام کارهای کشت سلول، آماده سازی نمونه های خون و مایعات، و انجام تست های مولکولی که نیاز به جلوگیری از آلودگی نمونه و حفاظت کاربر دارند، ضروری است. در صنعت داروسازی و بیوتکنولوژی، هود کلاس دو برای آماده سازی واکنش ها، کار با میکروارگانیسم ها و تولید محصولات بیولوژیک در مقیاس آزمایشگاهی کاربرد دارد.
تاریخچه هود کلاس دو
مفهوم کابینت ایمنی زیستی از اواسط قرن بیستم و با توسعه آزمایشگاه های میکروبیولوژی و نیاز به حفاظت از کارکنان و محیط شکل گرفت. نخستین نسل های کابینت های ایمنی زیستی در دهه ۱۹۵۰ معرفی شدند و با پیشرفت در فناوری فیلترهای HEPA و کنترل جریان هوا، انواع کلاس های مختلف (I تا III) تعریف شدند. هود کلاس دو به دلیل توانایی محافظت همزمان از کاربر و نمونه، در دهه های بعدی به استاندارد اصلی در بسیاری از آزمایشگاه ها تبدیل شد و با توسعه استانداردهای بین المللی مانند NSF/ANSI 49 و EN 12469، طراحی و عملکرد آن به شکل دقیق تری تعریف شد.
ساختار و اجزای اصلی هود کلاس دو
هود کلاس دو شامل اجزای اصلی زیر است:
محفظه کار (Work Zone): فضای داخلی که نمونه ها و تجهیزات قرار می گیرند.
پنجره جلو (Sash): شیشه محافظی که کاربر از پشت آن کار می کند و ارتفاع باز شدن آن تنظیم می شود.
فن و موتور: برای ایجاد جریان هوای کنترل شده و مکش هوا از محیط.
فیلتر HEPA ورودی (Supply HEPA): برای تصفیه هوای ورودی به محفظه کار و جلوگیری از آلودگی نمونه.
فیلتر HEPA خروجی (Exhaust HEPA): برای تصفیه هوای خروجی به محیط و جلوگیری از انتشار آلودگی.
کانال های هوا و توزیع کننده ها: برای هدایت و توزیع یکنواخت جریان هوا در محفظه.
سیستم کنترل و نمایشگر: نمایش سرعت جریان هوا، هشدارها و تنظیمات عملکرد.
سطح کار (Work Surface): معمولاً از جنس استیل ضدزنگ یا پوشش ضدخوردگی برای تمیزکاری آسان.
نور داخلی: برای روشنایی مناسب فضای کاری.
جنس و کیفیت ساخت هود کلاس دو
جنس و کیفیت ساخت هود کلاس دو باید به گونه ای باشد که هم پایداری مکانیکی و هم مقاومت شیمیایی و زیستی را تأمین کند. بدنه هود معمولاً از فولاد با پوشش پودری مقاوم یا استیل ضدزنگ ساخته می شود تا در برابر ضدعفونی های مکرر، رطوبت و مواد شیمیایی مقاومت داشته باشد. سطح داخلی محفظه کار معمولاً از استیل ضدزنگ یا مواد پوششی ضدخوردگی ساخته می شود تا قابلیت تمیزکاری و ضدعفونی آسان را فراهم کند. فیلترهای HEPA باید از جنس فیبر شیشه ای با کیفیت بالا و استانداردهای معتبر باشند تا کارایی تصفیه هوا تضمین شود. همچنین کیفیت ساخت در سیستم فن و کانال های هوا باید به گونه ای باشد که جریان یکنواخت و بدون نشت ایجاد کند.
طراحی هود کلاس دو
طراحی هود کلاس دو بر اساس ایجاد جریان هوای کنترل شده برای حفاظت همزمان از کاربر و نمونه است. در طراحی کلاس دو، هوا از جلوی هود به داخل کشیده می شود تا از خروج آلودگی جلوگیری شود؛ سپس هوا پس از عبور از فیلتر HEPA وارد محفظه کار می شود. جریان هوا به صورت عمودی (از بالا به پایین) یا ترکیبی از عمودی و افقی در محفظه توزیع می شود تا نمونه و سطح کار به صورت مداوم از هوای تصفیه شده پوشانده شوند. بخشی از هوا پس از عبور از منطقه کار به فیلتر خروجی رفته و به محیط باز می گردد یا به خارج هدایت می شود. طراحی هود کلاس دو باید به گونه ای باشد که کمترین گردابه و تلاطم هوا در منطقه کار ایجاد شود تا احتمال آلودگی متقاطع کاهش یابد.
ویژگی های هود کلاس دو
حفاظت همزمان از کاربر، نمونه و محیط
جریان هوای کنترل شده و فیلتر HEPA
پنجره جلو قابل تنظیم برای حفظ سرعت هوای مناسب
سیستم هشدار برای کاهش جریان هوا یا خرابی فیلتر
سطح کار ضدزنگ و قابل ضدعفونی
نور داخلی و پریزهای برق داخلی در برخی مدل ها
امکان اتصال به خروجی تهویه یا سیستم بازگردانی هوا
طراحی مطابق استانداردهای NSF/ANSI 49 و EN 12469 (در مدل های معتبر)
کاربردهای هود کلاس دو در آزمایشگاه های تشخیص طبی و میکروب شناسی
در آزمایشگاه های تشخیص طبی، هود کلاس دو برای کار با نمونه های بالینی مانند خون، ادرار، ترشحات و کشت های میکروبی که احتمال انتشار عوامل بیماری زا دارند، استفاده می شود. این هود برای آماده سازی نمونه، انجام واکنش های مولکولی، کشت سلولی و کار با میکروارگانیسم های سطح خطر متوسط کاربرد دارد.
کاربردهای هود کلاس دو در پژوهش های بیوتکنولوژی و داروسازی
در پژوهش های بیوتکنولوژی و داروسازی، هود کلاس دو برای آماده سازی واکنش های حساس، کار با سلول ها و بافت ها، و تهیه محلول ها و محیط های کشت به کار می رود. این هود به دلیل کاهش آلودگی محیطی، در تولید محصولات بیولوژیک در مقیاس آزمایشگاهی اهمیت دارد.
کاربردهای هود کلاس دو در صنایع غذایی و کنترل کیفیت
در صنایع غذایی، هود کلاس دو برای انجام آزمون های میکروبیولوژیک، بررسی آلودگی های میکروبی و آماده سازی نمونه ها در محیطی ایمن استفاده می شود. همچنین در کنترل کیفیت مواد اولیه و محصولات نهایی، این هود کمک می کند تا از آلودگی نمونه ها جلوگیری شود و نتایج قابل اتکا باشند.
روش صحیح استفاده از هود کلاس دو
آماده سازی و روشن سازی: قبل از شروع کار، هود کلاس دو را روشن کرده و حداقل ۵ تا ۱۵ دقیقه اجازه دهید تا جریان هوا تثبیت شود.
تنظیم پنجره جلو: ارتفاع پنجره را مطابق دستورالعمل سازنده و استانداردهای ایمنی تنظیم کنید تا سرعت هوای ورودی مناسب باشد.
مرتب سازی وسایل: وسایل مورد نیاز را به صورت مرتب و در بخش های پشت هود قرار دهید تا تلاطم هوا کاهش یابد.
کار با نمونه: کارهای حساس و ایجادکننده آئروسل را در بخش میانی هود انجام دهید و از حرکت سریع دست ها خودداری کنید.
ضدعفونی و تمیزکاری: پس از اتمام کار، سطح کار را با مواد ضدعفونی کننده مناسب پاک کرده و وسایل آلوده را به صورت استاندارد دفع کنید.
خاموش سازی: پس از اتمام، هود را خاموش کنید یا در صورت نیاز برای مدت کوتاه روشن نگه دارید تا هوا تصفیه شود.
ایمنی و نگهداری هود کلاس دو
کالیبراسیون و تست عملکرد: به صورت دوره ای تست های جریان هوا، نشت فیلتر و کارایی HEPA انجام شود.
تعویض فیلتر HEPA: طبق توصیه سازنده یا پس از کاهش کارایی، فیلترهای HEPA تعویض شوند.
تمیزکاری منظم: سطح داخلی، پنجره و محل عبور هوا با مواد مناسب و بدون آسیب به پوشش ها تمیز شود.
جلوگیری از انسداد: از قرار دادن وسایل بزرگ یا بسته بندی های حجیم که جریان هوا را مختل می کنند، خودداری شود.
ایمنی برق و فن: بررسی کابل ها، فن و سیستم کنترل برای جلوگیری از خرابی و خطرات الکتریکی.
آموزش کاربران: کاربران باید با اصول کار، زمان تثبیت هوا و محدودیت های هود کلاس دو آشنا باشند.
قابلیت های نرم افزاری/فناورانه هود کلاس دو
هود کلاس دو مدرن ممکن است دارای نمایشگر دیجیتال، سیستم هشدار، ثبت زمان کار و گزارش عملکرد باشد. برخی مدل ها قابلیت اتصال به شبکه برای ثبت و پیگیری سرویس و کالیبراسیون را دارند. همچنین در برخی نسخه ها، سیستم های سنجش ذرات و مانیتور کیفیت هوا برای کنترل دقیق تر محیط کار به کار می رود.
مزایا هود کلاس دو
حفاظت همزمان از کاربر، نمونه و محیط
کاهش آلودگی متقاطع در آزمایشگاه
مناسب برای کار با عوامل بیولوژیک سطح خطر متوسط
سیستم فیلتر HEPA با کارایی بالا
طراحی ارگونومیک و امکان کار طولانی مدت
مناسب برای آزمایشگاه های تشخیص طبی، تحقیقاتی و صنعتی
محدودیت های هود کلاس دو
هزینه نسبتاً بالا نسبت به تجهیزات ساده تر
نیاز به فضای نصب و تهویه مناسب
امکان ایجاد آلودگی در صورت باز و بسته کردن مکرر پنجره یا حرکت سریع دست ها
نیاز به نگهداری، کالیبراسیون و تعویض فیلتر HEPA
محدودیت در کار با عوامل بسیار خطرناک که نیاز به هود کلاس III دارند
نقش هود کلاس دو در عملکرد آزمایشگاه/سیستم سلامت/صنعت
هود کلاس دو در آزمایشگاه ها نقش کلیدی در حفظ ایمنی کارکنان و کیفیت نتایج دارد. در سیستم سلامت، این ابزار به کاهش خطرات آلودگی و انتشار عوامل بیماری زا کمک می کند و امکان انجام تست های حساس را فراهم می سازد. در صنعت داروسازی و بیوتکنولوژی، هود کلاس دو به افزایش کیفیت محصولات و کاهش آلودگی های میکروبی کمک می کند و به استانداردهای تولید نزدیک تر می شود.
آینده و توسعه هود کلاس دو
آینده هود کلاس دو با تمرکز بر بهبود کارایی فیلترها، کاهش مصرف انرژی، و افزایش قابلیت های مانیتورینگ همراه خواهد بود. توسعه سیستم های هوشمند با سنسورهای جریان و ذرات، ثبت خودکار عملکرد و هشدارهای پیشگیرانه از خرابی، از روندهای مهم آینده است. همچنین طراحی های ارگونومیک تر و کاهش تلاطم هوا با استفاده از شبیه سازی های CFD و مواد جدید برای سطح داخلی، عملکرد و ایمنی هود کلاس دو را بهبود خواهد بخشید.
