フードは実験室に設置されており、様々な実験環境を保護する目的で利用されます。フードは、実験サンプルを周囲から遮蔽できるだけでなく、有害あるいは感染性のサンプルから研究者を保護することもできます。「フード」と呼ばれるものには、クリーンベンチ（ラミナーフローベンチ）、ドラフト、組織培養フードや生物学的安全キャビネット（安全キャビネット）が含まれています。全てのフードは、層流（ラミナーフロー）を利用して無菌的な環境を作り出し、また、シャッター、つまり保護用のガラス窓や無孔素材の実験台、空気の流入、排出など基本的な構造は同じです。実験に応じて最適なフードを選択する必要があります。例えばドラフトは、操作者を保護するためのものであり、実験環境は保護できません。反対に、クリーンベンチは実験自体を保護し、操作者の安全性は保証されないため、害のない実験サンプルを無菌状態に保つ必要のあるときに使用されます。操作者と実験環境のどちらも保護しなければならない場合には、組織培養フード、もしくは安全キャビネットを使用します。組織培養フードは、細胞の無菌状態の維持が目的となるのに対し、安全キャビネットは、感染性病原体を取り扱う実験での防御策として用いられます。実験に最適なフードを選択したら、次に適切な保護具を身に付け、必要な全ての安全手順に従って実験を開始して下さい。このビデオでは、層流の基本原理、フードの使用方法、さらにそれぞれのフード内で行われる様々な実験を紹介しています。
実験で使われるフードは一般的に様々な実験環境を保護する目的で利用されます。
実験サンプルを周囲から遮蔽できるだけでなく、有害あるいは感染性のサンプルから研究者を保護することができます。
「フード」には、クリーンベンチ、ドラフト、組織培養フードや生物学的安全キャビネットなどがあります。実験に最適なフードを選択しましょう。
ほとんどのフードは層流によって無菌的な環境が作り出されます。層流とは空気が平行な層になって一定の速度で流れている状態です。
乱流とは対照的に、層流ではフード内の物体の周りを空気が流れるため、作業領域を無菌状態に保つことができ、また有害ガスをフード内に閉じ込めることもできます。
フードには水平層流または垂直層流型があります。
水平送風型のフードでは、フィルターを通った空気が、正面から前方へ水平に吹き出します。
垂直送風型のフードでは、フィルターを通った空気は上から下に吹き出し、排出の際に再びフィルターを通ります。これらフードでは作業領域を無菌状態に保つことができます。
全てのフードの基本構造は同じです。まず大切なのがシャッターです。これはスライド式のガラス窓であり、飛んでくる液体やガスを遮断します。水平方向に動くものや垂直方向に動くものがあります。
フード内の実験台は通常ステンレスなど通気性のない材質でできています。
全てのフードには吸気口がありそこから空気が取り込まれ排出されます。設置場所は、フードのタイプによって異なります。
通常シャッターのすぐ側には、空気の流入をコントロールするためのパネルがあります。中にはUVライトが備わっているものもあり、使用時以外はフード内をUVライトで殺菌できます。
使用中は絶対にUVライトをつけないでください。網膜損傷や皮膚火傷の原因となり、癌リスクを高めることにもなります。
実験に適したフードを選んだら、次に必要な個人用保護具、PPEを準備します。必要に応じてグローブやマスクなどを身に付けてください。
組織培養フード内での無菌操作が求められる実験では、実験台に70%エタノールをスプレーすることから始めます。エタノールは表面を殺菌し、何も残すことなく蒸発します。
また、使用する道具にも70%エタノールをスプレーしてからフード内に置くことできれいな環境を維持できます。
フード内に物を置くときは、空気の流れに留意しましょう。背面からの気流を遮断しないように、また前方から15cmは距離を置いて作業します。
実験中は最適な層流を維持するためにシャッターの高さにも注意を払って下さい。ほとんどのフードにはシャッターが上がり過ぎるとアラームが鳴るシステムが備わっています。
フードを使用しないときには常にシャッターを閉じるようにし、貴重なエネルギーをセーブしましょう。
ここまでフードの使い方を見てきました。ここからは、いくつかのフードのタイプとその中で行われる実験を見てみましょう。
これはドラフトという特殊なタイプのフードです。このフードは有毒ガスが発生する化学試薬を用いる実験を行うときに使用します。ドラフトは実験器具ではなく、操作者を保護するものです。従ってドラフトでは生体サンプルの操作はできず、無菌状態も維持できません。
ドラフトは組織固定など組織学の実験で利用されます。これらの工程では、腐食性薬品などの有毒化学物質を取り扱うためです。
これはクリーンベンチです。このフードは操作者の保護ではなく、実験自体を保護するためのものです。水平又は垂直送風型のもがあり、病原体の暴露を防ぐ必要のある細胞培養など、バイオセーフティレベル1を取り扱う実験で使用されます。
通常、解剖はクリーンベンチ内で行われます。この場合作業者の安全性ではなく、解剖した組織を無菌状態に維持することが目的となります。
安全キャビネットまたは組織培養フードは、操作者と実験どちらも保護できます。そして文字通り、組織培養は組織培養フード内で行います。これらフードでは実験スペースが無菌状態に保たれ、全ての空気は、高性能フィルター、又はHEPAフィルターを通過して、キャビネット内へ流入そして排出されます。
多くの生物医学研究室には、組織培養液をアスピレートするための真空吸引システムが備わった組織培養フードが設置されています。
安全キャビネットや組織培養フードには様々なタイプがあります。新しい実験を始める前に、フードのバイオセーフティレベルを確認しましょう。
ここまでJoVE実験台フードの紹介編をご覧いただきました。このビデオでは、フードの基本原理、層流について、一般的なフードの構造、フード内で行われる実験そしていろいろなフードのタイプを紹介しました。
ご覧いただきありがとうございました。シャッターは忘れずに閉めましょう。
Hoods are a common class of instrument, which act as a protective enclosure for various types of laboratory experiments.
In addition to shielding experimental samples from the environment, hoods also protect the researcher from hazardous or infectious samples.
“The Hood” is a term that can include laminar flow benches, fume hoods, and tissue culture hood or biosafety cabinets. Always choose the right one for your experiments.
Most hoods operate using the basic principle of Laminar flow, which is the streamlined and undisrupted flow of air in parallel layers.
In contrast to turbulent flow, laminar flow allows for air to flow around objects within the hood so that sterility of the work environment is maintained, and noxious chemical fumes can be contained.
Hoods can be designed to have either Horizontal or Vertical Laminar flow.
In Horizontal flow hoods, the air intake is filtered, and air then flows horizontally from the back of the unit, towards the front of the unit.
In Vertical flow hoods, the intake is filtered, but then air is pulled vertically away from the user, and the exhaust is again filtered as it exits. These units usually maintain sterility of the work environment.
All hood units have the same basic components. A main component is the window sash. This is a sliding protective glass barrier that acts as shield against splashes and fumes. It can be oriented horizontally or, for some units, vertically.
The work surface within the hood is generally a non-porous material such as stainless steel.
All units also have an air intake, where air is brought into the unit, and an exhaust. The location of the intake and exhaust varies, depending on the exact type and model of hood.
Adjacent to the sash, a panel is often found with controls to adjust the air intake, hood lights and other features. Some models are equipped with a UV light, which can be used to disinfect the unit when not in use.
Never leave the UV on while anyone is in the lab or using the hood! This can cause Retina damage, skin burns, and increased cancer risk.
After choosing the correct hood type for your experiment, next be sure to use the appropriate personal protective equipment or; PPE. Put on gloves, goggles, and a mask as necessary.
If an aseptic environment required for the experiment, such as within a tissue culture hood, start by spraying down the hood surface with 70% ethanol. This disinfects the surface, and quickly evaporates leaving no residue.
Also, be sure to spray each object with 70% ethanol, as it is placed in the hood, to maintain a clean environment.
When placing objects in the hood, keep the airflow in mind. Don’t block of airflow in the back, and leave 6 inches clear in front of the hood.
Be sure to use the appropriate sash height during the experiment to maintain optimal laminar airflow. Most hoods are equipped an alarm that will go off if the sash height is not optimal.
When the hood is not in use, always remember to shut the sash, to save precious laboratory energy, and institutional resources.
Now that we’ve seen how to work within a hood, let’s review some different hood types and the many procedures that can be performed within each type the hood.
One specific type of hood is the Fume Hood. As its name implies this type of unit should be used for procedures producing toxic fumes or involving chemical reagents that give off toxic fumes. Fume hoods protects the user, but not the experimental environment, so biological samples are NOT protected in these units and sterility is NOT maintained.
A fume hood should be used for fixation, as well as tissue processing, and histology techniques. These procedures typically involve toxic as well as corrosive chemicals.
Another type of hood is the laminar flow bench. This unit protects the experiment, but not necessarily the user. These units can use horizontal or vertical flow, and can be used for BSL1 experiments with no known biological hazard, such as cell culture without risk of pathogen exposure.
Often, dissections are performed within a laminar flow bench, when user safety is not a concern but the sterility of the sample tissues is important.
Biosafety cabinets or tissue culture hoods protect both the user and the experiment. As you may have already guessed, tissue culture is typically performed within the tissue culture hood. These units maintain the sterility of experimental workspace; all air is high efficiency particulate are filtered, or HEPA, filtered, as it both enters and exits the cabinet.
Many biomedical research labs have tissue culture hoods that are equipped with a vacuum aspiration system for aspirating tissue culture media.
There are various types of biosafety cabinet and Tissue culture hoods; check to see what BSL rating of your hood before beginning a new experiment.
You’ve just watched JoVE’s introduction to working in the hood.
In this video, we talked about the principle behind how a hood works, or laminar flow, the components of a typical hood, how to work within the instrument, and different hood types.
Thanks for watching, and don’t forget to shut your sash!
