Ламинарные боксы (станции, ламинарные шкафы, ламинары) для работы с животными

Принцип работы и защитные функции
Ламинарные боксы обеспечивают исключительно защиту рабочей зоны и продукта от внешней контаминации за счет создания однонаправленного (ламинарного) нисходящего потока воздуха, прошедшего через высокоэффективный HEPA фильтр.
Ключевое ограничение: оборудование не защищает оператора от биологических агентов, поскольку воздушный поток направляется от фильтра к рабочей поверхности и далее — в сторону пользователя.
Области применения
Работа хирургическим инструментом и материалами
Манипуляции с незараженными лабораторными животными 
Фармацевтическое взвешивание и фасовка стерильных препаратов.

• Конструктивные особенности

Оборудование обеспечивают создание и поддержание нормированной степени чистоты воздушной среды в рабочей зоне посредством организации входящих и выходящих потоков HEPA-фильтрованного воздуха. Двухсторонний доступ позволяет одновременно работать нескольким операторам или интегрировать станцию в технологическую линию.

• Защитные функции

Станции обеспечивают надежную защиту рабочей зоны за счет вертикального ламинарного потока с HEPA фильтрацией. Защита оператора реализуется за счет направленного воздушного барьера, образуемого областями низкого давления по периметру рабочей зоны за счет установленного под столешницей всасывающей HEPA-фильтровентиляционной установки, однако полноценная биозащита персонала не гарантируется и рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты (маска, очки). 

• Специализация применения

манипуляции с животными в условиях вивария (пересадка из клетки в клетку, взвешивание, замена клеток и подстилки у SPF животных);
Подготовка кормов и воды в условиях контролируемой чистоты и других операциях где требуется защита рабочего процесса и оператора.

• Класс I (Class I Biosafety Cabinet)

Назначение: Защита персонала и окружающей среды; защита образца не обеспечиваетсяОсобенности: Воздух из помещения затягивается внутрь бокса через рабочее окно, затем выбрасывается наружу через HEPA-фильтр.
Применение: Работа с ПБА IV групп патогенности при отсутствии требований к стерильности образца.
Боксы биологической безопасности I класса считаются устаревшими, в настоящее время использование таких боксов ограничено.

• Класс II (Class II Biosafety Cabinet)

Универсальный тип, обеспечивающий тройную защиту (персонала, образца, окружающей среды).

Боксы биологической безопасности II класса предназначены для работы с ПБА II–IV группы патогенности (проведение хирургических операций, работа с биологическими препаратами и других манипуляций). Согласно СанПиН 3.3686-21, в таких боксах можно проводить все виды работ с ПБА III–IV групп, а также работы с ПБА II группы , но без накопления (культивирования или концентрирования) жизнеспособного патогена. Для минимизации рисков работь с ПБА II группы рекомендуется в боксах биологической безопасности класса III.
Основные задачи:
- Защита оператора от аэрозолей и биологических агентов;
- Защита образца от внешней контаминации за счет вертикального нисходящего ламинарного потока;
- Защита окружающей среды через фильтрацию выходящего воздуха.
Принцип работы: 
Генерация униформного воздушного потока с контролируемой скоростью (0,3–0,5 м/с) через высокоэффективные фильтрующие элементы классов HEPA или ULPA , обеспечивающие степень улавливания частиц размером ≥0,3 мкм на уровне 99,95–99,99% соответственно.
Воздух всасывается через переднюю щель (входящий барьер — защита оператора), проходит через HEPA-фильтр, формирует вертикальный нисходящий ламинарный поток над рабочей поверхностью (защита образца), после чего частично рециркулируется или выводится наружу через вытяжной HEPA-фильтр (защита среды).

• Класс III (Class III Biosafety Cabinet)

Назначение: Работа с ПБА I и II группы патогенности,  (вирусы геморрагических лихорадок, вирус натуральной оспы).
Особенности: Полная герметизация, манипуляции через перчаточные порты, двойная HEPA-фильтрация вытяжного воздуха, избыточное давление в системе вентиляции
Требования: Обязательная автоклавная стерилизация всех материалов перед выемкой

Современные научные исследования демонстрируют диверсификацию применения ламинарных станций в фундаментальных и прикладных областях:

• Молекулярная и клеточная биология:

Культивирование стволовых клеток и органоидов в условиях GMP Клонирование и генная модификация с использованием вирусных векторов
Работа с первичными клеточными культурами и биопсийным материалом
Криоконсервация клеточных линий при температурах жидкого азота

• Микробиология и вирусология:

Исследование патогенных микроорганизмов
Разработка и тестирование антимикробных препаратов
Изучение механизмов устойчивости к антибиотикам
Вирусологические исследования SARS-CoV-2, ВИЧ, туберкулезной палочки

• Нанотехнологии и материаловедение:

Синтез и характеризация наночастиц (квантовые точки, золотые наночастицы)
Сборка микроэлектромеханических систем

• Фармацевтическая наука:

Разработка стерильных лекарственных форм
Валидация методов асептического наполнения
Изучение фармакокинетики и фармакодинамики in vitro
Биоаналитические исследования с использованием HPLC-MS/MS

• Криогенные технологии:

Манипуляции с образцами при сверхнизких температурах
Исследование свойств материалов в криогенных условиях
Сбор и хранение биологических образцов