生物安全柜是通過物理技術實現生物危害隔離的一種裝備。它應用氣密性結構設計及內部負壓過濾通風技術，達到防止病原體氣溶膠擴散污染的目的。
1.過濾完整性
生物安全柜所用的高效空氣過濾器都由供貨商檢測后提供，進貨交收檢驗仍采用“PAO”法作掃描撿漏以確定該高效空氣過濾器的透過率。然而，安裝的過濾器，其與柜體的吻合縫隙以及柜體結構的材料沙眼都足以導致病原氣溶膠泄漏。據國際統計數據報道，生物安全柜經運輸后的掃描撿漏合格率僅30%。
2.柜體密封性
生物安全柜是空氣負壓裝置，正常運行中的生物安全柜不會導致病原氣溶膠泄漏。為什么還要對生物安全柜柜體密封性作出規定？為什么密封性條件試驗規定為正壓？其實是風機故障條件下病原氣溶膠受正壓擴散的防護需要。
3.精細的過濾技術
國際、國內對于生物安全柜用過濾技術都規定相對0.3μm顆粒的過濾效率≥99.99%。然而，已知的病原病毒顆粒僅幾十納米，如：小顆粒SARS病毒40nm。考慮懸浮顆粒的直徑可小于0.1μm。小顆粒病原微生物寄生于小顆粒塵埃，仍存在穿透高效空氣過濾器的概率。特別是這種概率的存在對于排風口的危害將是不可低估的。
4.優化的氣流匹配設計
的氣流設計不能簡單的符合YY0569規定，垂直下降氣流設計流速0.5m/s時與流入氣流流速下限值0.5m/s就不能匹配。反之，流入氣流平均流速在允許波動范圍內取下限值，則產生操作區正壓而導致病原氣溶膠外逸。前部操作口流入氣流平均流速與垂直下降氣流平均流速間存在匹配關系，且流入氣流并不因為流速高而保護因子獲得提高，經5年余研究發現，垂直氣流在標準規定條件下提高流入氣流流速時，前部操作口保護因子卻適得其反。穩定可靠的前窗保護因子，是柜體結構、回風負壓和流體力學、空氣動力學等諸多設計綜合體現。
5.正壓污染區被負壓包圍的結構
A2型生物安全柜的送風靜壓箱內空氣為流入與循環部分氣流的混合體，屬于被污染氣流，該靜壓箱設計為負壓包圍結構。
B2型生物安全柜的排風為負壓設計，污染氣流直接由負壓風道直接排空。生物安全柜操作區左右后三側為雙板型結構設計的負壓污染區。
負壓結構設計的目的是可靠防護病原氣溶膠逸出。
6.定向氣流
定向氣流是一個俗稱，技術術語稱為“層流”，即單向的氣流。經高效空氣過濾器過濾的操作區垂直下降層流，被用以保護實驗樣本免遭內部交叉感染。因為，操作區回風口分布及回風負壓使垂直氣流未到達操作臺面已經分流，如前后、左右，由氣流漸變線圍成非期望的三角形區域。三角形區域內覆蓋的工作臺面氣流流速明顯降低。在人員手臂伸入情況下，受下降氣流撞擊，手臂下部形成氣流漩渦，且漩渦直徑大于手臂直徑并形成連續狀態。這就是內部交叉感染的動態影響。
在交叉污染靜態試驗條件下，由于三角形區域氣流降低，側壁細菌噴射口射出的細菌輕而易舉地到達遠距離培養皿，這種現象用向量函數可解析（垂直下降流速、細菌噴口流速、沉降均著落地與噴口距離位置關系）。這是靜態試驗條件下交叉污染的成因。
無論在動態條件下還是在靜態試驗條件下，垂直下降氣流不能側彎是關鍵。因為，垂直方向量的提高是抑制噴口細菌前移的關鍵。回風負壓口分布的設計在滿足垂直下降氣流不側彎的前提下，動態時手臂下方的氣流漩渦沒有生成的條件，也就有效抑制了交叉污染的發生。
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