物安全柜作為實驗室生物安全防護的核心設備,主要用于防止操作人員、實驗環境和實驗樣品受到致病性微生物、有害生物氣溶膠的污染,其應用領域覆蓋醫療衛生、生命科學研究、生物醫藥、農業食品、檢驗檢疫等多個關鍵領域,具體場景如下:
1. 醫療衛生領域
這是生物安全柜最核心的應用領域,覆蓋各級醫院、疾控中心、血液中心等機構:
臨床檢驗:檢驗科處理患者血液、體液、痰液、腦脊液等樣本,進行細菌培養、病毒檢測(如乙肝、丙肝、新guan病毒)、支原體 / 衣原體分離等操作,防止樣本交叉污染和操作人員感染。
傳染病防治:傳染病醫院或科室處理高致病性病原微生物(如結核分枝桿菌、鼠疫桿菌),以及突發公共衛生事件中的未知病原體樣本。
血液制品與細胞治療:血液中心的血小板制備、臍帶血儲存前處理,醫院細胞治療科的 CAR-T 細胞培養、干細胞移植相關操作,保障細胞樣本的無菌環境。
病理科:組織切片染色、免疫組化實驗中,處理含病原微生物的組織樣本。
2. 生命科學研究領域
高校、科研院所的生物實驗室是生物安全柜的重要應用場景,涉及多種高風險實驗:
微生物學研究:細菌、真菌、病毒的分離、培養、鑒定,以及耐藥菌株的研究。
分子生物學與基因工程:重組 DNA 操作、基因編輯(CRISPR-Cas9)、質粒構建、病毒載體(如慢病毒、腺病毒)的包裝,防止重組微生物泄漏。
細胞生物學研究:細胞系培養、細胞融合、單克隆抗體制備,維持無菌的細胞培養環境,避免樣本污染。
動物實驗:處理感染性實驗動物的組織、體液,或進行動物胚胎操作,防止動物源性病原微生物暴露。
3. 生物醫藥產業生物制藥企業、疫苗研發機構的生產和研發環節離不開生物安全柜:
疫苗研發與生產:新guan疫苗、流感疫苗、HPV 疫苗等的毒株培養、滅活處理、抗原制備,保障生產過程的生物安全。
抗體藥物與生物制劑:單克隆抗體、重組蛋白、細胞因子等藥物的研發和中試生產,維持無菌操作環境。
基因治療與細胞治療產品:CAR-T 細胞、干細胞療法等產品的制備,防止外源污染和操作人員接觸有害細胞。
藥物安全性評價:藥物的毒理學實驗、微生物限度檢查,確保實驗結果準確。
4. 農業與食品行業
主要用于農業科研和食品微生物檢測,保障產品安全和人員健康:
農業科研:植物病原菌(如水稻瘟病菌、小麥銹病菌)的分離與鑒定,轉基因作物的研發,畜禽疫病(如非洲豬瘟、禽liu感)的病原學研究。
食品檢測:食品企業、第三方檢測機構檢測食品中的致病菌(如沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色pu萄球菌),進行微生物限度檢查和無菌檢驗。
畜禽養殖與獸藥研發:獸藥研發中的菌株培養,畜禽疫病診斷中的樣本處理。
5. 出入境檢驗檢疫領域
海關、檢驗檢疫機構利用生物安全柜處理進出口貨物中的潛在有害生物:
動植物檢疫:檢測進出口動植物、種子、苗木中的有害病原菌(如松材線蟲、柑橘黃龍病病菌)。
食品與化妝品檢驗:對進出口食品、化妝品進行微生物安全檢測,防止境外致病菌傳入。
國境衛生檢疫:對入境人員的血液、唾液樣本進行傳染病篩查,處理來自疫區的樣本。
6. 環境監測與其他領域
環境監測:檢測水體、土壤、空氣中的致病性微生物(如霍亂弧菌、軍團菌),處理環境樣本時防止有害微生物擴散。
法醫鑒定:法醫實驗室處理含病原微生物的生物檢材(如血液、組織),保障操作人員安全。
注:不同級別(Ⅰ 級、Ⅱ 級 A1/A2/B1/B2、Ⅲ 級)的生物安全柜應用場景不同:
Ⅱ 級生物安全柜是目前應用廣泛的類型,適用于大多數實驗室場景;
Ⅲ 級生物安全柜主要用于高致病性病原微生物(如埃博拉病毒)的操作,需配合正壓fang護服使用。