Mitä mikrobiologiset suojakaapit ovat?

Mikrobiologinen suojakaappi on ensisijainen tekninen suojaus, joka tarjoaa käyttäjän, näytteen ja ympäristön suojauksen biologisia vaaroja vastaan. Mikrobiologisen suojakaapin ilmavirtaus koostuu sisäänvirtauksen muodostamasta sulusta, joka estää biologisten vaarojen tahattoman pääsyn kaapin työskentelyalueelta. Siinä on myös alasvirtausilma, joka poistaa epäpuhtaudet työskentelyalueelta ja tarjoaa steriilin tilan näytteille.

Mikrobiologinen suojakaappi tulisi valita seuraavien kriteerien perusteella: työn tyyppi, biologisten vaarojen luokitus (riskiryhmät 1–4); henkilöstön suojaus radionuklideille ja haihtuville myrkyllisille kemikaaleille altistumista vastaan; tai näiden yhdistelmä. Alla olevassa taulukossa esitetään, mitä mikrobiologisia suojakaappeja suositellaan kullekin suojaustyypille.

Lähde: Laboratory Biosafety Manual. 3. laitos (uudistettu). Väliaikaiset ohjeet. Maailman terveysjärjestö. s. 52.

Esco Lifesciences on maailman johtava mikrobiologisten suojakaappien valmistaja, joka tarjoaa alan laajimman tuotevalikoiman ja tuhansia asennuksia johtavissa laboratorioissa yli 100 maassa ympäri maailmaa. Escon mikrobiologiset suojakaapit ovat saaneet enemmän riippumattomia sertifiointeja useammissa maissa ja useammilla kielillä kuin mikään muu tuote, mikä osoittaa sitoutumisemme alan parhaaseen turvallisuuteen ja laatuun. 

Luokan I mikrobiologiset suojakaapit 

Luokan I mikrobiologisella suojakaapilla on kaikkein perustavanlaatuisin ja yksinkertaisin rakenne kaikista nykyään saatavilla olevista suojakaapeista. Se tarjoaa suojan käyttäjälle ja ympäristölle biologisille vaaroille altistumista vastaan ja soveltuu työskentelyyn mikrobiologisten tekijöiden kanssa, jotka on luokiteltu bioturvallisuustasoille 1, 2 ja 3. 

Luokan II tyypin A2 mikrobiologiset suojakaapit

Luokan II tyypin A2 mikrobiologinen suojakaappi on yleisin luokan II mikrobiologinen suojakaappi. Se on myös yleisin mikrobiologinen suojakaappi kaikista saatavilla olevista eri tyypeistä. Siinä on kokoomatila, josta 30% ilmasta poistetaan ja 70% kierrätetään takaisin työskentelyalueelle alasvirtauksena. Se suojaa käyttäjää ja ympäristöä altistumiselta biologisille vaaroille sekä suojaa tuotteita kontaminoituneelta huoneilmalta ja ristikontaminaatiolta. 

Jos mikrobiologisten prosessien lisänä käytetään pieniä määriä myrkyllisiä kemikaaleja, tyypin A kaapit tulisi kanavoida poistoilman osalta. 

Luokan II tyypin B2 mikrobiologiset suojakaapit 

Luokan II tyypin B2 mikrobiologinen suojakaappi on suunniteltu siten, että kaapin sisällä ei tapahdu kiertoilman kierrätystä. Sisään- ja alasvirtausilma poistetaan HEPA-suodatuksen jälkeen ulkoilmaan. Tyypin B2 mikrobiologiset suojakaapit soveltuvat työskentelyyn myrkyllisten kemikaalien kanssa, joita käytetään mikrobiologisten prosessien lisänä, koska kiertoilmaa ei kierrätetä. Teoriassa tyypin B2 mikrobiologisia suojakaappeja voidaan pitää turvallisimpina kaikista luokan II suojakaapeista, koska kokonaispoisto-ominaisuus toimii vikasietoisena järjestelmänä, jos alasvirtauksen ja/tai poiston HEPA-suodatusjärjestelmä lakkaa toimimasta normaalisti. 

Luokan III mikrobiologinen suojakaappi 

Luokan III mikrobiologinen suojakaappi tarjoaa ehdottoman turvallisuustason, jota ei voida saavuttaa luokan I ja luokan II mikrobiologisilla suojakaapeilla. Se soveltuu työskentelyyn mikrobiologisten tekijöiden kanssa, jotka on luokiteltu bioturvallisuustasoille 1, 2, 3 ja 4. Se määritellään usein työhön, johon liittyy kaikkein tappavimpia biologisia vaaroja.

Valinta bioturvallisuustason perusteella

Bioturvallisuustasot ovat toimenpiteitä haitallisten tartuntavaarallisten aineiden eristämiseksi laboratoriossa. Haitallisten aineiden riskinarvioinnissa biologisen turvallisuuden asiantuntija (BSO) ja laitoksen bioturvallisuustoimikunnat (IBC) voivat olla avuksi. Bioturvallisuustasoja on neljä:

Bioturvallisuustaso 1 on tarkoitettu perustutkinto- ja toisen asteen opetukseen, opetuslaboratorioihin ja muihin laboratorioihin, joissa käytetään mikro-organismeja, jotka eivät ole taudinaiheuttajia. Esimerkkejä ovat Bacillus subtilis, Naegleria gruberi ja tarttuva koiran hepatiittivirus. Siten BSL-1-eristys vaatii vain käsienpesualtaan.

Bioturvallisuustaso 2 soveltuu kliinisiin, diagnostisiin, opetus- ja muihin laboratorioihin, joissa käsitellään paikallisia kohtalaisen riskin tekijöitä, jotka liittyvät ihmisten sairauksiin ja joita esiintyy yhteisössä. Esimerkkejä ovat hepatiitti B -virus, HIV, Salmonella ja Toxoplasma. Näitä mikro-organismeja voidaan käyttää avoimella työpöydällä, kunhan aerosolien muodostuminen on vähäistä. Vaarat voivat aiheutua mikro-organismien nielemisestä tai limakalvoaltistuksesta. Saastuneiden materiaalien (esim. terävien esineiden) käsittelyssä tulisi noudattaa tiettyjä varotoimia. Samoin aerosoleja synnyttävät toimenpiteet tulisi suorittaa mikrobiologisessa suojakaapissa tai turvasentrifugikupeissa. Henkilönsuojaimet ovat myös tehokkaita yhdessä käsienpesualtaiden ja jätteiden dekontaminointitilojen kanssa.

Bioturvallisuustaso 3 koskee kliinisiä, diagnostisia, opetus-, tutkimus- tai tuotantolaitoksia, joissa käsitellään kotoperäisiä tai eksoottisia tekijöitä, joilla on hengitysteitse tapahtuvan leviämisen mahdollisuus ja jotka voivat aiheuttaa hengenvaarallisen infektion. Esimerkkejä ovat Mycobacterium tuberculosis, St. Louis -enkefaliittivirus ja Coxiella burnetii. Vaarat voivat aiheutua autoinokulaatiosta, nielemisestä ja altistumisesta tartuntavaarallisille aerosoleille. Eristämistä varten toimenpiteet tulisi suorittaa mikrobiologisessa suojakaapissa tai kaasutiiviissä aerosolinmuodostuskammiossa. Ilmanvaihtojärjestelmien tulisi myös olla asianmukaisia vaarallisten aerosolien päästöjen vähentämiseksi.

Bioturvallisuustaso 4 soveltuu hengenvaarallisille vaarallisille aineille tai taudinaiheuttajille, jotka voivat levitä aerosoliteitse ja joihin ei ole saatavilla rokotetta tai hoitoa. Esimerkkejä ovat Marburg-virus tai Krimin-Kongon verenvuotokuume. Vaarat voivat aiheutua tartuntavaarallisista aerosoleista, ihon ja limakalvojen altistumisesta vaarallisille pisaroille sekä autoinokulaatiosta. Tartunnanaiheuttajien täydelliseksi eristämiseksi toimenpiteet tulisi suorittaa luokan III mikrobiologisessa suojakaapissa tai kokovartalon ilmansyötöllä varustetussa ylipaineisessa suojapuvussa. BSL-4-laboratorio sijaitsee erillisessä rakennuskompleksissa, jossa on erikoistuneet ilmanvaihto- ja jätehuoltojärjestelmät. Laboratorion koko toiminnasta tulisi vastata laboratorion johtaja. Tätä täydentävät koulutettu laboratoriohenkilöstö, turvatoimet/oppaat, turvalaitteet, tilojen asianmukainen suunnittelu, henkilönsuojaimet ja bioturvallisuustason käytännöt.

Valinta suodatusjärjestelmän perusteella

Yksi mikrobiologisen suojakaapin tärkeimmistä osista on suodatin. Tällä hetkellä mikrobiologisessa suojakaapissa käytetään kahdenlaisia suodattimia:

• HEPA-suodatin (High-Efficiency Particulate Air), jonka tehokkuus on 99.99% MPPS-pisteessä (tyypillisesti 0.30 mikronin kohdalla).
• ULPA-suodatin (Ultra-Low Particulate Air), jonka tehokkuus on 99.999% MPPS-pisteessä (tyypillisesti 0.12 mikronin kohdalla).

ULPA-suodatin on 10 kertaa tehokkaampi kuin HEPA-suodatin, joten ULPA-suodattimella varustettu mikrobiologinen suojakaappi voi tarjota paremman käyttäjä-, tuote- ja ympäristösuojan.

Valinta tuloilmasäleikön tukkeutumismahdollisuuden perusteella

Käyttäjä- ja tuotesuoja saavutetaan ilmasululla, jonka muodostavat etusäleikköön virtaava sisään- ja alasvirtaus. Käyttäjän on valittava mikrobiologisen suojakaapin rakenne, joka voi estää säleikön tahattoman tukkeutumisen käyttäjän käsivarsien tai näytteiden vuoksi.

Tuloilmasäleikön tukkeutumisen estämiseksi on useita tapoja:

1. Käytä korotettua käsinojaa.
2. Aseta käsinoja tuloilmasäleikön yläpuolelle
3. Kaarra tuloilmasäleikköä ylöspäin (kuten A-muoto)
4. Kaarra tuloilmasäleikköä alaspäin (kuten V-muoto)
5. Aseta tuloilmasäleikkö matalammalle kuin kaapin etureuna ja työtaso

Kuva 1. Korotetun käsinojan ja kaarevan tuloilmasäleikön yhdistelmä tahattoman tukkeutumisen estämiseksi.

Valinta ilmavirtaushälytyksen perusteella

Mikrobiologisissa suojakaapeissa käytettäville hälytyksille ja ohjausjärjestelmille on erilaisia vaihtoehtoja:

1. Yksinkertaiset kytkimet – yksinkertaisin ohjausjärjestelmä painikkeilla puhaltimen ja valojen kytkemiseksi päälle ja pois. Sisältää ääni- ja visuaaliset hälytykset ilmavirran häiriön osoittamiseksi.
2. Analoginen näyttö – näyttää ilmavirran nopeuden ja antaa yleiskuvan siitä, kuinka kaukana nykyinen nopeus on vikapisteestä.
3. Digitaalinen mikroprosessori – näyttää kaapin perusparametrit, kuten ilmavirran arvot, nostoluukun tilan ja hälytykset. Siinä on helppokäyttöiset painikkeet kaapin käyttöä varten ja LCD-näyttö, jonka avulla käyttäjä voi diagnosoida kaapin tilan ja ohjelmoida eri toimintoja, kuten asettaa kokeen ajastimen.

Valinta etuikkunan mekanismin, materiaalin ja kulman perusteella

Mikrobiologisessa suojakaapissa on erilaisia ikkunamekanismeja, joista käyttäjän on valittava sopivin tyyppi vaarantamatta eristämiskykyä.

• Saranoitu ikkuna. Etuna on nimellisen aukon avautumiskorkeuden helppo saavuttaminen, koska se on kiinteä. Käyttäjän on kuitenkin kiinnitettävä valinnainen etukansi aukon peittämiseksi, kun UV-valo on päällä.
• Manuaalinen nostoluukkuikkuna. Käyttäjän on noudatettava oikeaa ikkunan nimellistä avautumiskorkeutta ohjemerkin osoittamalla tavalla ja nostoluukun hälytyksen tukemana. Nostoluukkuikkunan on oltava täysin suljettu ennen kuin UV-valo aktivoidaan.
• Moottoroitu nostoluukkuikkuna. Tämä on samanlainen kuin manuaalinen nostoluukkuversio, mutta käyttäjän tarvitsee vain painaa yhtä tai kahta painiketta ikkunan siirtämiseksi. Tyypillisesti käytetään kahta painiketta turvallisuuden vuoksi, jotta varmistetaan, että molemmat käyttäjän kädet ovat liikkuvan ikkunan kulkureitin ulkopuolella.