งานค้นคว้า วิจัย ของนักวิทยาศาสตร์ในห้องแลบมักเกี่ยวข้องกับสารเคมีและสิ่งมีชีวิตต่างๆ (Microorganisms) บ่อยครั้งที่สิ่งเหล่านั้นสามารถสร้างอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานได้ อาทิเช่น เชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และสารเคมี (Biohazardous Agents/Material) เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำงานกับเชื้อโรคหรือสารเคมีเหล่านั้นได้อย่างปลอดภัย จึงได้ถือกำเนิดขึ้นและถูกพัฒนากลายเป็นอุปกรณ์ในห้องแลบที่ขาดไม่ได้ในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นส่วนของ โรงพยาบาล คลีนิค รวมถึงโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร ยาและอิเล็กทรอนิกส์

อะไรคือตู้ปลอดเชื้อ (Biological Safety Cabinet; ตู้ไบโอฮาซาร์ด)?

1. ป้องกันผู้ปฏิบัติงานจากงานหรือผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายที่ทำภายในตู้ปลอดเชื้อ (Personnel Protection)
2. ป้องกันงานหรือผลิตภัณฑ์จากการปนเปื้อน (Cross Contamination) กับสิ่งแปลกปลอมต่างๆภายนอก (Product Protection)
3. ป้องกันสภาพแวดล้อมภายนอก (หรือภายในห้องที่เครื่องตั้งอยู่) จากงานหรือผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายภายในพื้นที่ทำงาน

ตู้ปลอดเชื้อ (Biological Safety Cabinet หรือที่เรียกกันว่า "ตู้ไบโอฮาซาร์ด") แบ่งออกเป็นกี่ประเภท?

BSC Class I  ป้องกันผู้ปฏิบัติงานและสิ่งแวดล้อมเท่านั้น (Personnel and Environment Protection Only)

1. อากาศจากภายนอกถูกดูดผ่านพื้นที่ทำงานภายในเครื่อง และโดนกรองโดยแผ่นกรอง HEPA Filter ที่อยู่ด้านบนของเครื่องแล้วจึงถูกปล่อยออกภายนอกในที่สุด ซึ่งจะเห็นได้ว่างานหรือผลิตภัณฑ์ไม่ได้รับการป้องกันจากสิ่งปนเปื้อนภายนอกใดๆทั้งสิ้น (อากาศจากภายนอกพัดผ่านผลิตภัณฑ์โดยตรง โดยไม่ได้ถูก HEPA Filter กรองให้เป็นอากาศแต่อย่างใด)
2. ผู้ปฏิบัติงานได้รับการป้องกันจากงานที่เป็นอันตรายต่างๆ เนื่องจากอากาศจากภายนอกจะถูกดูดผ่านเข้าไปในพื้นที่ทำงาน ทำให้สิ่งอันตรายเหล่านั้นไม่สามารถวิ่งสวนทางออกมาทำอันตรายกับผู้ปฎิบัติงานได้ (Personnel Protection)
3. ตู้ปลอดเชื้อชนิดนี้มีลักษณะการทำงานเหมือนกับตู้ดูดควัน (Fume Hood) แต่จะแตกต่างกันที่ตู้ปลอดเชื้อนี้มีการติดระบบการกรองด้วย HEPA Filter ทำให้สามารถป้องกันสิ่งแวดล้อมภายนอกได้ด้วย (โดยปกติจะไม่มีการติด HEPA Filter ในตู้ดูดควัน)
4. เหมาะสำหรับงานที่เกี่ยวข้องในระดับ Biosafety Level 1, 2 และ 3
5. เนื่องด้วยข้อจำกัดในการป้องกันอันตราย ซึ่งไม่สามารถป้องกันผู้ปฏิบัติงานได้ ทำให้ตู้ปลอดเชื้อชนิดนี้ไม่เป็นที่นิยมและใช้งานในปัจจุบัน

BSC Class II  ป้องกันผู้ปฏิบัติงาน ผลิตภัณฑ์และสิ่งแวดล้อม (Personnel, Product and Environment Protection)

1. อากาศจากภายนอกถูกดูดเข้าไปในเครื่องผ่านรูตระแกรงด้านหน้า (Front Perforation) โดยไม่ผ่านพื้นที่ทำงานด้านใน เข้าไปด้านหลังเครื่องและถูกกรองโดย HEPA Filter ที่ด้านบนของเครื่อง กลายเป็นอากาศสะอาด (Clean Particle-Free Air) พัดลงมาภายในพื้นที่ทำงาน การหมุนเวียนของอากาศลักษณะนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์หรืองานที่กำลังทำอยู่ถูกป้องกันจากสิ่งปนเปื้อนภายนอก (Product Protection)
2. โดยมากทิศทางของอากาศจะเป็นแนวดิ่งวิ่งผ่านจากด้านบนของพื้นที่ทำงานลงมาด้านล่าง (Vertical Unidirectional Airflow)
3. อากาศที่วิ่งผ่านพื้นที่ทำงานแล้วจะกระจายออกเป็นสองส่วนวิ่งตรงไปที่รูตระแกรงด้านหน้าและหลังเครื่อง (Front and Rear Air Grills) โดยไม่มีส่วนที่เล็ดรอดออกมาทำอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานได้เลย (Personnel Protection)
4. เหมาะสำหรับงานที่เกี่ยวข้องในระดับ Biosafety Level 1, 2 และ 3
5. ตู้ปลอดเชื้อชนิดนี้เป็นที่นิยมและใช้งานอย่างแพร่หลาย เนื่องจากความสามารถในการป้องกันที่ครอบคลุมตั้งแต่ ผู้ปฏิบัติงาน ผลิตภัณฑ์และสิ่งแวดล้อม

BSC Class III  ป้องกันผู้ปฏิบัติงาน ผลิตภัณฑ์และสิ่งแวดล้อม (Personnel, Product and Environment Protection)

1. เหมาะสำหรับงานที่เกี่ยวข้องในระดับ Biosafety Level 1, 2, 3 และ 4
2. ถือเป็นตู้ปลอดเชื้อที่มีระดับความปลอดภัยสูงสุด และเหมาะกับงานที่เกี่ยวข้องกับเชื้อที่เป็นอันตรายมากที่สุด โดยจะเห็นได้จากการมีตัวกลางป้องกันระหว่างผู้ปฏิบัติงานกับผลิตภัณฑ์โดยตรง (Physical Barrier) เช่น ช่องสวมถุงมือ เป็นต้น
3. ขณะใช้งานเครื่อง แรงดันภายในพื้นที่ทำงานจะอยู่ในสภาพ Negative Pressure เมื่อเทียบกับภายนอกเพื่อปกป้องการแพร่กระจายของสิ่งอันตรายออกมาภายนอก
4. โดยมากมักมีการใช้ HEPA Filter สองตัวต่อแบบอนุกรม เพื่อเพิ่มความสามารถในการกรองและป้องกันสิ่งอันตรายที่จะเล็ดรอดสู่ภายนอก

อะไรคือ Biosafety Level 1, 2, 3 และ 4?

Biosafety Level 1 ถึง 4 เป็นระดับความปลอดภัยที่หน่วยงาน CDC (Centers for Disease Control and Prevention) และ NIH (National Institutes of Health) ของประเทศอเมริกา กำหนดให้ใช้เกี่ยวกับงานในห้องปฏิบัติการต่างๆ มีรายละเอียดดังนี้

1. Biosafety Level 1

   
   

ว่าด้วยระดับงานในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต (Microorganisms) ที่ไม่ก่อให้เกิดโรคหรืออันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานใดๆทั้งสิ้น โดยทั่วไปสามารถทำงานได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตู้ปลอดเชื้อ (ตู้ไบโอฮาซาร์ด)

2. Biosafety Level 2

   
   

ว่าด้วยระดับงานในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต (Microorganisms) ที่สามารถก่อให้เกิดโรคหรืออันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานได้ อาทิเช่น ไวรัส Hepatitis B, HIV หรือ Salmonella เป็นต้น

3. Biosafety Level 3

   
   

ว่าด้วยระดับงานในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต (Microorganisms) ที่สามารถก่อให้เกิดโรคหรืออันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานและถ่ายทอดต่อกันทางระบบหายใจ รวมทั้งสามารถทำให้เสียชีวิตได้ อาทิเช่น Mycobacterium Tuberculosis, St. Louis Encephalitis Virus และ Coxiella Burnetti เป็นต้น

งานที่เกี่ยวข้องใน Biosafety Level 3 นี้ จำเป็นจะต้องทำในตู้ปลอดเชื้อ (ตู้ไบโอฮาซาร์ด) Class I หรือ II เพื่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน

4. Biosafety Level 4

   
   

ถือเป็นระดับงานในห้องปฏิบัติการที่อันตรายและต้องการความระมัดระวังมากที่สุด เนื่องจากเชื้อโรคเหล่านี้สามารถทำให้เสียชีวิตได้ รวมทั้งก่อให้เกิดการระบาดผ่านทางอากาศได้

การทำงานใน Biosafety Level 4 นี้ มีความจำเป็นจะต้องทำในตู้ปลอดเชื้อ (ตู้ไบโอฮาซาร์ด) Class III เท่านั้น รวมไปถึงการสวมใส่ Air-Supplied Positive-Pressure Personnel Suit ด้วย

แหล่งข้อมูล: Biosafety in Microbiology and Biomedical Laboratories, U.S. Department of Health and Human Services, HHS publication (CDC), 4th edition, April 1999.

ตู้ปลอดเชื้อกับระดับ Biosafety ที่เหมาะสม