Tủ cấy vi sinh (hay còn gọi là tủ vô trùng sinh học) được thiết kế để bảo vệ người vận hành, môi trường, phòng thí nghiệm cũng như nguyên vật liệu làm việc khỏi bị phơi nhiễm với khí dung và hạt nhiễm trùng được tạo ra khi thao tác các vật liệu chứa các tác nhân dễ lây nhiễm như nuôi cấy sơ bộ, lưu giữ và chẩn đoán các mẫu xét nghiệm. Các hạt khí dung được tạo ra bởi các thao tác với dung dịch lỏng hoặc hơi đặc như lắc, rót, khuấy, nhỏ giọt dung dịch lên trên một mặt phẳng hoặc vào trong một dung dịch khác. Các hoạt động thí nghiệm khác cũng có thể tạo ra khí dung nhiễm trùng như nuôi cấy trên thạch, tiêm vào các bình nuôi cấy tế bào bằng pi-pét, sử dụng loại pi-pét đa kênh để pha chế huyền phù các tác nhân nhiễm trùng vào các đĩa nuôi cấy, quá trình khuấy trộn và đồng nhất các vật liệu nhiễm trùng, ly tâm các dung dịch nhiễm trùng hoặc làm việc với các động vật. Các hạt khí dung có đường kính nhỏ hơn 5um và giọt nhỏ có đường kính 5 – 100um không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhân viên phòng thí nghiệm thường không ý thức được rằng các thành phần đó được tạo ra và có thể bị hít phải hoặc có thể gây nhiễm khuẩn chéo các vật liệu trên bề mặt làm việc. Khi sử dụng thích hợp, tủ an toàn sinh học đã chứng tỏ hiệu quả cao trong việc làm giảm nhiễm trùng mắc phải tại phòng thí nghiệm và nhiễm trùng chéo khi nuôi cấy vì bị phơi nhiễm kiểu khí dung. Tủ an toàn sinh học còn bảo vệ môi trường.
Một công nghệ sáng tạo mới được biết đến đó là công nghệ tấm lọc nhiều nếp ngăn ULPA (Ultra Low Penetration Air) so với công nghệ tấm lọc HEPA truyền thống – đây là một tất yếu vì những ứng dụng mà tủ cấy vi sinh phải thực hiện. Với hiệu suất họat động là 99.9998% đối với hạt thường gặp nhất MPPS (Most penerating Partical Size) và 99.9999% đối với hạt tử 0.3 và 0.12 microns (so với 99.99% đối với hạt 0.3 microns của tấm lọc HEPA), công nghệ tấm lọc ULPA bảo vệ người sử dụng, sản phẩm tốt hơn và ngăn chặn sự nhiễm khuẩn lẫn nhau.
2. Tủ an toàn sinh học cấp II type A2 thông khí với bên ngoài :
Dòng khí sau khi được lọc bởi tấm lọc ULPA chạy xuống không gian làm việc dưới dạng dòng khí downflow (dòng khí màu xanh da trời). Tấm lọc trên phải bảo đảm rằng lượng khí chạy xuống không gian làm việc lúc nào cũng đủ để bảo vệ vật mẫu thí nghiệm khỏi việc bị nhiễm khuẩn. Dòng khí downflow là đồng dạng – vận tốc chỉ được dao động trong khoảng +/-20% của vận tốc trung bình. Sự đồng dạng này giúp tránh khỏi tình trạng các vật mẫu đặt ở các khu vực khác nhau trong không gian làm việc bị nhiễm khuẩn lẫn nhau. Khi sắp chạm bề mặt làm việc, dòng downflow sẽ chia ra một phần di chuyển về phía trước và chui vào các lỗ trên thanh hút khí cửa trước, phần còn lại sẽ di chuyển theo hướng ngược lại vào các lỗ ở thanh hút khí đằng sau tủ. Dòng khí inflow di chuyển bên trong tủ (sau khi di chuyển dưới không gian làm việc và phía sau mặt trong cùng của tủ) và cùng đi vào khoang máy hút.
Thêm vào đó, một phần nhỏ của khối khí sẽ vào lỗ châm kim ở đầu hai bên cạnh tủ với vận tốc lớn (mũi tên xanh nhạt nhỏ). Việc này tạo nên một hàng rào khí để ngăn chặn không cho khí nhiễm khuẩn di chuyển vào không gian làm việc và đồng thời ngăn không có khí nhiễm khuẩn thoát ra khỏi tủ. Từ khoang chứa không khí, khoảng 35% khí sẽ qua bộ lọc ULPA và ra ngoài (để bảo vệ người sử dụng và môi trường khỏi sự tiếp xúc với chất độc sinh học); trong khi đó 65% sẽ được lọc bởi tấm lọc ULPA và quay trở lại không gian làm việc dưới dạng downflow.
Khi khí thoát ra ngoài thông qua ống dẫn hở (tùy chọn), tủ sẽ bảo vệ cho người sử dụng khỏi chất độc hóa học dễ bay hơi dùng với lượng nhỏ. Thường những hơi hóa học này không thể được lọc bằng tấm lọc ULPA.
* Theo những yêu cầu của NSF49, tủ nên được trang bị hệ thống ống dẫn hở.
