I. Введение
Бокс биологической безопасности является основным техническим средством защиты, обеспечивающим защиту пользователя, образца и окружающей среды от биологических опасностей. Воздушный поток бокса биологической безопасности состоит из входного барьера, предотвращающего случайный выброс биологических опасностей из рабочей зоны бокса. Он также имеет нисходящий поток воздуха, который удаляет загрязняющие вещества из рабочей зоны, обеспечивая стерильную зону для образцов.
Бокс биологической безопасности следует выбирать на основе следующих критериев: тип работы, классификация биологических опасностей (Группа риска 1-4); защита персонала от воздействия радионуклидов и летучих токсичных химических веществ; или их комбинация. В таблице ниже показано, какие боксы биологической безопасности рекомендуются для каждого типа защиты.
Тип защиты | Выбор бокса биологической безопасности |
Защита персонала, микроорганизмы группы риска 1-3 | Класс I, Класс II, Класс III |
Защита персонала, микроорганизмы группы риска 4, лаборатория перчаточного бокса | Класс III |
Защита персонала, микроорганизмы группы риска 4, лаборатория защитных костюмов | Класс I, Класс II |
Защита продукта | Класс II, Класс III |
Защита от летучих радионуклидов/химических веществ, рециркулирующих в рабочую зону | Класс II Тип B1, Класс II Тип A2 с воздуховодом |
Защита от летучих радионуклидов/химических веществ, не рециркулирующих в рабочую зону | Класс I, Класс II Тип B2, Класс III с воздуховодом |
Источник: Руководство по лабораторной биобезопасности. 3-е изд (переработанное). Временные руководящие принципы. Всемирная организация здравоохранения. С. 52.
Esco Lifesciences является мировым лидером в области боксов биологической безопасности, предлагая самый широкий в отрасли ассортимент продукции с тысячами установок в ведущих лабораториях более чем в 100 странах по всему миру. Боксы биологической безопасности Esco получили больше независимых сертификатов в большем количестве стран и на большем количестве языков, чем любой другой продукт, демонстрируя нашу приверженность лучшей безопасности и качеству в отрасли.
Боксы биологической безопасности Класса I
Бокс биологической безопасности Класса I имеет самую базовую и элементарную конструкцию из всех боксов биологической безопасности, доступных на сегодняшний день. Он обеспечивает защиту оператора и окружающей среды от воздействия биологических опасностей и подходит для работы с микробиологическими агентами, отнесенными к уровням биобезопасности 1, 2 и 3.
Боксы биологической безопасности Класса II Типа A2
Бокс биологической безопасности Класса II Типа A2 является наиболее распространенным боксом биологической безопасности Класса II. Это также самый распространенный бокс биологической безопасности из всех доступных различных типов. Он имеет пленум, из которого 30% воздуха удаляется, а 70% рециркулирует в рабочую зону в качестве нисходящего потока. Он защищает оператора и окружающую среду от воздействия биологических опасностей и защищает продукты от загрязненного воздуха помещения и перекрестного загрязнения.
Если следовые количества токсичных химических веществ используются в качестве дополнения к микробиологическим процессам, боксы Типа A должны быть оснащены вытяжным воздуховодом.
Боксы биологической безопасности Класса II Типа B2
Бокс биологической безопасности Класса II Типа B2 спроектирован так, чтобы не иметь рециркуляции внутри бокса. Приточный и нисходящий воздух удаляется после фильтрации HEPA во внешнюю среду. Боксы биологической безопасности Типа B2 подходят для работы с токсичными химическими веществами, используемыми в качестве дополнения к микробиологическим процессам, поскольку рециркуляция отсутствует. Теоретически боксы биологической безопасности Типа B2 можно считать самыми безопасными из всех боксов биологической безопасности Класса II, поскольку функция полного удаления действует как защита от отказов, если нисходящая и/или вытяжная система фильтрации HEPA перестает функционировать нормально.
Бокс биологической безопасности Класса III
Бокс биологической безопасности Класса III обеспечивает абсолютный уровень безопасности, который не может быть достигнут с помощью боксов биологической безопасности Класса I и Класса II. Он подходит для работы с микробиологическими агентами, отнесенными к уровням биобезопасности 1, 2, 3 и 4. Его часто указывают для работ, связанных с наиболее смертоносными биологическими опасностями.
II. Руководство по моделям боксов биологической безопасности
| Продукт | Код модели | Применение | Классификация | Сертификация | Конструкция | Система управления | Аксессуары | Особенности | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Корпус | Боковые стенки | Рабочая зона | Вентилятор | ||||||||
| AC1 | обеспечивает защиту пользователя и окружающей среды от биологических опасностей | Бокс Класса I | Соответствие EN 12469, Соответствие SANS 12469 | Электрогальванизированная сталь с антимикробным покрытием Isocide™ | Закаленное стекло | Цельная столешница из нерж. стали | Один вентилятор, DC ECM | Микропроцессорная система управления Sentinel™ Gold | Вторичный угольный фильтр, УФ-дверь (с портом VHP), вытяжной воздуховод | Откидное окно на 90° для легкого доступа в рабочую зону | |
| Airstream® Класс II Тип A2 BSC - Сертификат NSF | AC2-NS | обеспечивает защиту оператора и защиту окружающей среды от биологических опасностей, обеспечивая стерильную рабочую зону для предотвращения загрязнения. | Бокс Класса II Типа A2 | Сертифицировано NSF 49 | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | Один вентилятор, DC ECM | имеет наклонный поддон, опциональный порт H2O2, вторичный угольный фильтр | Один вентилятор для притока и нисходящего потока. Энергоэффективный и экономичный | ||
| Airstream® Gen 3 Класс II BSC - Серия E | AC2-E | Бокс Класса II | Сертифицировано EN 12469 от PHE | Закаленное стекло | Многосекционная столешница из нерж. стали | Один вентилятор, DC ECM | Закаленное стекло улучшает обзор и не дает оператору чувствовать себя скованно | ||||
| Airstream® Gen 3 Класс II BSC - Серия S | AC2-S | Сертифицировано EN 12469 от PHE | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | Один вентилятор для притока и нисходящего потока. Энергоэффективный и экономичный | ||||||
| Airstream® Gen 3 Класс II BSC - Серия D | AC2-D | Соответствие EN 12469 | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | Двойной вытяжной вентилятор. DC ECM | Двойные вентиляторы для притока и нисходящего потока. Резервная система обеспечивает защиту в случае отказа вентилятора | |||||
| Airstream® Gen 3 Класс II BSC - Серия G | AC2-G | Соответствие EN 12469 | Закаленное стекло | Многосекционная столешница из нерж. стали | |||||||
| Airstream® Класс II BSC TUV-Nord - Серия E | AC2-E-TU | Бокс Класса II | Сертифицировано EN 12469 от TUV-Nord | Закаленное стекло | Многосекционная столешница из нерж. стали | Двойной вытяжной вентилятор. DC ECM | Порт VHP, вытяжной воздуховод | Уникальная гибридная стенка из нержавеющей стали и стекла увеличивает обзорность и не дает оператору чувствовать себя скованно, со скругленными углами для очистки. | |||
| Airstream® Класс II BSC TUV-Nord - Серия S | AC2-S-TU | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | ||||||||
| Labculture® Класс II Тип A2 | LA2-A-E | Бокс Класса II Типа A2 | Сертифицировано NSF 49, EN 12469, UL 61010, JIS K3800, CFDA YY-0569 | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | Один вентилятор, DC ECM | Вытяжной воздуховод | Энергоэффективный, эргономичный, безопасный, тихий, наиболее сертифицированный | |||
| Airstream® Класс II Тип B2 | AB2 | Бокс Класса II Типа B2 | Соответствие NSF 49, EN 12469, CFDA YY-0569* *Сертификация CFDA действует исключительно для моделей AB2, продаваемых в Китае | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | Один вентилятор EBM | Микропроцессорная система управления Sentinel™ Silver | Вторичный угольный фильтр, порт VHP | Отказоустойчивая система | ||
| Labculture® Класс II Тип B2 | LB2 | Бокс Класса II Типа B2 | Сертифицировано NSF 49 | Нержавеющая сталь | Цельная столешница из нерж. стали | Один вентилятор, DC ECM | Микропроцессорная система управления Sentinel™ Gold | Обратный клапан, предфильтр | Энергоэффективный | ||
| Airstream® Класс III BSC | AC3 | газонепроницаемая конструкция обеспечивает абсолютный уровень безопасности и защиты от самых смертоносных биологических опасностей. | Бокс Класса III | Соответствие EN 12469 | Сталь EG с Isocide™ | Цельная столешница из нерж. стали | Двойной вентилятор ECM | Микропроцессорная система управления Sentinel™ Silver | Вытяжной воздуховод | Эксклюзивные двойные выпускные фильтры обеспечивают защиту в >100,000 раз лучше, чем одноступенчатые конструкции | |
III. Обязательные характеристики бокса биологической безопасности
Гарантированное удержание биологических опасностей с боксами биологической безопасности Esco
Удержание относится к способности бокса/укрытия удерживать все опасные частицы внутри рабочего пространства без какой-либо утечки через переднюю часть бокса. Наиболее признанным способом проверки удержания бокса биологической безопасности на месте эксплуатации и после изготовления является тест KI-DISCUS. Следует отметить, что бокс может пройти все испытания воздушного потока, но все же не пройти испытание на удержание.
Esco Lifesciences является одной из немногих компаний за пределами Европы с возможностями тестирования KI-DISCUS. Кроме того, все наши боксы биологической безопасности прошли типовые испытания и одобрены для удержания с использованием этого метода. Помимо KI-DISCUS, также применяются микробиологические тесты, такие как тесты на защиту продукта и защиту от перекрестного загрязнения. Эти тесты определяют, могут ли:
аэрозоли, образующиеся во время микробиологических применений, эффективно удерживаться внутри бокса биологической безопасности,
внешние загрязнители не смогут проникнуть в рабочую зону,
аэрозольное загрязнение другого оборудования может быть эффективно минимизировано.
Особенности бокса биологической безопасности Esco:
Соответствие стандартам NSF49 или EN 12469
Боковые стенки с отрицательным давлением помогают предотвратить утечку загрязняющих веществ
Устойчивый к проколам металлический пленум, предотвращающий разрывы и утечки для более безопасной работы
Фильтр ULPA или H14, обеспечивающий более высокую эффективность фильтрации
Антимикробное покрытие на поверхностях, которое подавляет рост микроорганизмов и повышает безопасность
Вентиляторы DC-ECM, обеспечивающие более тихую работу, меньший нагрев и снижение затрат на электроэнергию
Наклоненная вниз и центрированная система управления для удобства оператора
Интуитивно понятная система управления, отображающая параметры бокса биологической безопасности
Оснащен звуковой и визуальной сигнализацией для небезопасных условий, таких как сбой воздушного потока и сигнализация створки.
IV. Факторы, которые следует учитывать при выборе бокса биологической безопасности
Выбор на основе уровня биобезопасности
Уровни биобезопасности представляют собой меры по локализации или изоляции опасных инфекционных агентов в лаборатории. Для оценки риска вредных агентов полезными могут быть сотрудник по биологической безопасности (BSO) и институциональные комитеты по биобезопасности (IBC). Существует четыре уровня биобезопасности:
Уровень биобезопасности 1 предназначен для обучения студентов и среднего образования, учебных лабораторий и других лабораторий, использующих микроорганизмы, которые не являются патогенными. Примерами являются Bacillus subtilis, Naegleria gruberi и вирус инфекционного гепатита собак. Таким образом, локализация BSL-1 требует только раковины для мытья рук.
Уровень биобезопасности 2 подходит для клинических, диагностических, учебных и других лабораторий, которые имеют дело с местными агентами умеренного риска, связанными с заболеваниями человека и присутствующими в сообществе. Примерами являются вирус гепатита B, ВИЧ, Salmonella и Toxoplasma. Эти микроорганизмы можно использовать на открытом столе, если образуется мало аэрозолей. Опасности могут возникнуть при проглатывании или воздействии микроорганизмов на слизистую оболочку. Следует соблюдать определенные меры предосторожности при обращении с загрязненными материалами (т. е. острыми предметами). Аналогичным образом, процедуры с образованием аэрозолей следует проводить в боксах биологической безопасности или защитных центрифужных стаканах. Средства индивидуальной защиты также эффективны вместе с раковинами для мытья рук и средствами обеззараживания отходов.
Уровень биобезопасности 3 применяется к клиническим, диагностическим, учебным, исследовательским или производственным учреждениям, работающим с местными или экзотическими агентами с потенциалом передачи через дыхательные пути, которые могут быть причиной смертельной инфекции. Примерами являются Mycobacterium tuberculosis, вирус энцефалита Сент-Луис и Coxiella burnetii. Опасности могут возникнуть в результате самоинокуляции, проглатывания и воздействия инфекционных аэрозолей. Для локализации процедуры следует проводить в боксе биологической безопасности или в газонепроницаемой камере генерации аэрозолей. Системы вентиляции также должны быть подходящими для снижения выброса опасных аэрозолей.
Уровень биобезопасности 4 подходит для опасных для жизни опасных агентов или патогенов, которые могут распространяться аэрозольным путем и не имеют доступной вакцины или терапии. Примерами являются Марбург или геморрагическая лихорадка Конго-Крым. Опасности могут возникнуть через инфекционные аэрозоли, воздействие опасных капель на кожные покровы и слизистые оболочки, а также самоинокуляцию. Чтобы полностью изолировать инфекционные агенты, процедуры следует проводить в боксе биологической безопасности Класса III или в полноростовом защитном костюме с подачей воздуха под положительным давлением. Лаборатория BSL-4 расположена в изолированном комплексе со специализированными системами вентиляции и управления отходами. Вся работа лаборатории должна осуществляться директором лаборатории. Дополнением к этому будет наличие обученного лабораторного персонала, мер/руководств по безопасности, оборудования безопасности, соответствующего проектирования помещений, средств индивидуальной защиты и практики уровней биобезопасности.
| Летальность | Среда | Терапия | Пример | |
|---|---|---|---|---|
1 |
Безопасно |
Жидкая |
Да |
Bacillus subtilis |
2 |
Умеренно |
Жидкая |
Частично |
HIV |
| 3 |
Тяжело |
Аэрозоль |
Частично |
TBC |
4 |
Крайне |
Аэрозоль |
Нет |
Ebola |
Выбор на основе системы фильтрации
Одним из наиболее важных компонентов бокса биологической безопасности является фильтр. В настоящее время существует два вида фильтров, которые использует бокс биологической безопасности:
- Высокоэффективный воздушный фильтр твердых частиц (HEPA), эффективность которого составляет 99.99% при MPPS (обычно при 0.30 мкм).
- Воздушный фильтр со сверхнизким проникновением (ULPA), эффективность которого составляет 99.999% при MPPS (обычно при 0.12 мкм).
Фильтр ULPA в 10 раз более эффективен, чем фильтр HEPA, поэтому бокс биологической безопасности с фильтром ULPA может обеспечить лучшую защиту оператора, продукта и окружающей среды.
Выбор на основе возможности блокировки приточной решетки
Защита оператора и продукта достигается за счет воздушной завесы, создаваемой как приточным, так и нисходящим потоком, поступающим в переднюю воздушную решетку. Пользователю необходимо выбрать конструкцию бокса биологической безопасности, которая может предотвратить случайную блокировку решетки руками оператора или образцами.
Существует несколько способов предотвратить блокировку приточной решетки:
- Используйте приподнятый подлокотник.
- Поместите подлокотник над приточной решеткой
- Изогните приточную решетку вверх (в форме буквы А)
- Изогните приточную решетку вниз (в форме буквы V)
- Расположите приточную решетку ниже передней кромки бокса и рабочего поддона
Рисунок 1. Комбинация приподнятого подлокотника и изогнутой приточной решетки для предотвращения случайной блокировки.
Выбор на основе сигнализации воздушного потока
Существуют различные возможности сигнализации и систем управления, используемых боксами биологической безопасности:
- Простые переключатели – простейшая система управления с кнопками для включения и выключения вентилятора и освещения. Имеет звуковую и визуальную сигнализацию для индикации сбоя воздушного потока.
- Аналоговый дисплей – показывает скорость воздушного потока и дает представление о том, насколько текущая скорость далека от точки отказа.
- Цифровой микропроцессор – отображает основные параметры бокса, такие как значения воздушного потока, состояние створки и сигналы тревоги. Он имеет простые в использовании кнопки для работы бокса и ЖК-экран, который позволяет пользователю диагностировать состояние бокса и программировать различные функции, такие как установка таймера эксперимента.
Выбор на основе механизма переднего окна, материала и угла наклона
Бокс биологической безопасности имеет различные механизмы окон, из которых пользователь должен выбрать наиболее удобный тип без ущерба для удержания.
- Откидное окно. Преимуществом является простота получения номинальной высоты открытия проема, поскольку она фиксирована. Однако оператор должен прикрепить дополнительную переднюю крышку, чтобы закрыть проем, когда включен УФ-свет.
- Окно с ручным подъемом створки. Оператор должен соблюдать правильную номинальную высоту открытия окна, как указано направляющей меткой и поддерживается сигнализацией створки. Окно со створкой должно быть полностью закрыто до включения УФ-света.
- Окно с моторизованной створкой. Это похоже на версию с ручным подъемом створки, но пользователю просто нужно нажать одну или две кнопки, чтобы переместить окно. Обычно в целях безопасности используются две кнопки, чтобы обе руки оператора находились вне траектории движения перемещающегося окна.
Рисунок 2: Пример фото разбитой створки из закаленного стекла.
Закаленное стекло или многослойное безопасное стекло являются идеальными материалами для створки боксов биологической безопасности. Большинство закаленных стекол поглощают УФ-излучение, прозрачны и сохраняют свою форму при разрушении, чтобы избежать нарушения герметичности или несчастных случаев.
Створка может быть как вертикальным окном, так и наклонным. Вертикальные окна проще проектировать, но они вызывают утомление глаз операторов. Современные боксы биологической безопасности имеют скошенную переднюю часть или наклон для обеспечения лучшей видимости при минимизации бликов и отражений.
Выбор на основе рабочих поддонов
В целях безопасности поверхность бокса биологической безопасности необходимо дезинфицировать до и после использования или после крупного разлива. Поэтому фактор легкости очистки играет важную роль при выборе бокса биологической безопасности:
-
Цельный рабочий поддон
Цельный рабочий поддон имеет углубленную зону, которая помогает удерживать разливы. Благодаря бесшовной конструкции пролитые жидкости не будут капать вниз. Однако его сложнее чистить, так как он тяжелее многосекционных поддонов.
Рисунок 3. Цельный рабочий поддон бокса биологической безопасности.
-
Многосекционный рабочий поддон
Разделенный рабочий поддон легче и его проще поднимать, что делает очистку более удобной. Однако из-за сегментов он не может эффективно удерживать разливы.
Рисунок 4. Секции многосекционного рабочего поддона бокса биологической безопасности.
Выбор на основе эргономики
Боксы биологической безопасности должны быть оснащены эргономичными функциями, так как это обеспечит комфорт и повысит производительность. Вот несколько особенностей, которые следует учитывать при выборе бокса биологической безопасности:
- Положение и угол наклона панели управления - Панель управления должна быть расположена посередине бокса, где ее легче видеть и доставать. Также важно, чтобы оператор мог получить доступ к системе управления стоя или сидя.
- Система освещения - Интенсивность света бокса должна превышать 1000 люкс, чтобы обеспечить достаточную яркость в рабочей зоне, но с минимальным количеством бликов для комфорта пользователя.
- Низкий уровень шума при работе – Идеально, если уровень шума бокса биологической безопасности не превышает 67 дБА. Это предотвратит любые отвлекающие факторы во время работы.
- Положение УФ-лампы – УФ-лампа не должна располагаться прямо на линии взгляда оператора во избежание раздражения глаз.
V. Советы по безопасности при использовании боксов биологической безопасности
Советы по правильной работе в боксе биологической безопасности
Боксы биологической безопасности используются для работы с патогенными образцами или для применений, требующих стерильной рабочей зоны. Он защищает пользователя от биологических опасностей с помощью воздушного барьера, создаваемого приточным воздухом. Одновременно образцы внутри бокса также защищены нисходящим потоком воздуха, который создает еще один воздушный барьер. Однако эффективность бокса биологической безопасности зависит только от того, как оператор его использует.
Вот несколько советов о том, как безопасно работать в вашем боксе биологической безопасности:
- Не путайте боксы биологической безопасности с ламинарными боксами.
- Не используйте бокс для агентов чрезвычайной опасности.
- Не эксплуатируйте бокс, если активирован какой-либо из сигналов тревоги.
- Горелка Бунзена не должна использоваться.
- Не используйте бокс в качестве зоны хранения.
- Правильное расположение бокса имеет решающее значение.
- Всегда эксплуатируйте установку непрерывно.
- Сведите к минимуму нарушения воздушного барьера.
- Бокс должен ежегодно проходить сертификацию.
- Соблюдайте деконтаминацию поверхностей.
- Обеспечивайте циклы продувки.
- Соблюдайте правильную высоту открытия защитного стекла.
- Использовать бокс должен только обученный персонал.
- Носите надлежащую рабочую одежду.
- Работайте в пределах безопасных зон.
- Соблюдайте надлежащую асептическую технику.
