Un gabinete de bioseguridad ( BSC ), también llamado gabinete de seguridad biológica o gabinete de seguridad microbiológica, es un espacio de trabajo de laboratorio cerrado y ventilado para trabajar de manera segura con materiales contaminados con (o potencialmente contaminados con) patógenos que requieren un nivel de bioseguridad definido . Existen varios tipos diferentes de BSC, diferenciados por el grado de biocontención requerido. Los BSC se comercializaron por primera vez en 1950. [1]
Acrónimo | BSC |
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Otros nombres | Cabina de seguridad biológica, cabina de seguridad microbiológica |
Usos | Biocontención |
Artículos relacionados | Cabina de flujo laminar Campana extractora Caja de guantes |
Propósitos
El propósito principal de un BSC es servir como un medio para proteger al trabajador del laboratorio y al medio ambiente circundante de los patógenos. Todo el aire de escape se filtra con HEPA cuando sale del gabinete de bioseguridad, eliminando bacterias y virus dañinos . [2] Esto contrasta con un banco limpio de flujo laminar , que sopla aire de escape sin filtrar hacia el usuario y no es seguro para trabajar con agentes patógenos. [3] : 13 [4] La mayoría de los BSC tampoco son seguros para su uso como campanas extractoras . [2] Del mismo modo, una campana extractora no proporciona la protección ambiental que proporcionaría la filtración HEPA en un BSC. [5] Sin embargo, la mayoría de las clases de BSC tienen un propósito secundario de mantener la esterilidad de los materiales en el interior (el "producto").
Clases
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU . Clasifican a los BSC en tres clases. [3] : 6 Estas clases y los tipos de BSC dentro de ellas se distinguen de dos maneras: el nivel de protección del personal y del medio ambiente proporcionado y el nivel de protección del producto proporcionado.
Clase I
Los gabinetes de Clase I brindan protección al personal y al medio ambiente, pero no protegen al producto. De hecho, el flujo de aire hacia adentro puede contribuir a la contaminación de las muestras. [6] El flujo de aire hacia adentro se mantiene a una velocidad mínima de 75 pies / min (0.38 m / s). Estos BSC se utilizan comúnmente para encerrar equipos específicos ( por ejemplo, centrifugadoras) o procedimientos ( por ejemplo, cultivos de aireación) que potencialmente generan aerosoles. Los BSC de esta clase son conducidos (conectados al sistema de escape del edificio) o no conducidos (recirculando el escape filtrado de regreso al laboratorio). [3] : 6
Clase II
Los gabinetes de Clase II brindan ambos tipos de protección (de las muestras y del medio ambiente) ya que el aire de reposición también está filtrado con HEPA. Hay cinco tipos: Tipo A1 (antes A), Tipo A2 (antes A / B3), Tipo B1, Tipo B2 y Tipo C1. Los requisitos de cada tipo están definidos por NSF International Standard 49, [3] : 31 que en 2002 reclasificó los gabinetes A / B3 (clasificados bajo este último tipo si están conectados a un conducto de escape) como Tipo A2, [5] y agregó el Tipo C1 en el estándar de 2016. [7] Aproximadamente el 90% de todos los gabinetes de bioseguridad instalados son gabinetes de tipo A2. [6]
Los principios de operación utilizan sopladores (ventiladores) accionados por motor montados en el gabinete para atraer un flujo de aire masivo direccional alrededor del usuario y hacia la rejilla de aire, protegiendo al operador. Luego, el aire se aspira debajo de la superficie de trabajo y se vuelve a subir a la parte superior del gabinete donde pasa a través de los filtros HEPA. Una columna de aire estéril filtrado con HEPA también se sopla hacia abajo, sobre productos y procesos para evitar la contaminación. El aire también se expulsa a través de un filtro HEPA y, según el tipo de BSC de clase II, el aire se recircula de regreso al laboratorio o se extrae mediante un ventilador de extracción, a través de conductos donde se expulsa del edificio. [8] [ cita requerida ]
El gabinete Tipo A1, anteriormente conocido como Tipo A, tiene una velocidad mínima de flujo de entrada de 75 pies / min. El aire de flujo descendente, considerado contaminado, se divide justo por encima de la superficie de trabajo (el humo de BSC se divide) y se mezcla con el flujo de entrada. Este aire se aspira, a través de los conductos, hacia la parte posterior del gabinete, donde luego se sopla hacia un pleno contaminado de presión positiva. Aquí, el aire se recircula, a través de un filtro HEPA, vuelve a bajar sobre la zona de trabajo o se expulsa del gabinete (también a través de un filtro HEPA). El tamaño de los filtros HEPA y un amortiguador interno se utilizan para equilibrar estos volúmenes de aire. Este tipo no es seguro para trabajar con productos químicos peligrosos incluso cuando se agota con un "dedal" o dosel para evitar perturbar el flujo de aire interno. [3] : 8–9
El gabinete Tipo A2, anteriormente designado A / B3, tiene una velocidad de entrada mínima de 100 pies / min. Una cámara de presión de aire negativa rodea todas las cámaras de presión positiva contaminadas. En otros aspectos, las especificaciones son idénticas a las de un gabinete tipo A1. [3] : 9-11 [5]
Los gabinetes tipo B1 y B2 tienen una velocidad de entrada mínima de 100 pies / min, y estos gabinetes deben tener conductos rígidos a un sistema de escape en lugar de descargarlos a través de una conexión de dedal. Sus sistemas de escape también deben estar dedicados (un BSC por recorrido de conducto, por soplador). A diferencia de los gabinetes de tipo A1 y A2, los BSC de tipo B utilizan un flujo de aire de un solo paso (aire que no se mezcla ni recircula) para controlar también los vapores químicos peligrosos. Los gabinetes tipo B1 dividen el flujo de aire de modo que el aire detrás de la división de humo se dirija al sistema de escape, mientras que el aire entre el operador y la división de humo se mezcla con el aire de entrada y se recircula como flujo descendente. Dado que el aire de escape se extrae de la rejilla trasera, el CDC aconseja que el trabajo con productos químicos peligrosos se realice en la parte trasera del gabinete. [3] : 10 Esto es complicado, ya que la división de humo (que delimita la "parte trasera del gabinete") es una línea invisible que se extiende a lo ancho del gabinete (aproximadamente de 10 a 14 pulgadas desde la rejilla frontal) y se desplaza como el interior Los filtros HEPA se cargan con partículas. [8]
El gabinete Tipo B2 (también conocido como BSC de escape total) es costoso de operar porque no recircula aire en su interior. [3] Por lo tanto, este tipo se encuentra principalmente en aplicaciones tales como laboratorios de toxicología , donde es importante la capacidad de utilizar productos químicos peligrosos de forma segura. [5] Además, existe el riesgo de que el aire contaminado fluya hacia el laboratorio si falla el sistema de escape de un gabinete Tipo B1 o B2. Para mitigar este riesgo, los gabinetes de este tipo generalmente monitorean el flujo de escape, apagando el ventilador de suministro y haciendo sonar una alarma si el flujo de escape es insuficiente. [3] : 10–11
El BSC Tipo C1 nació de la necesidad de controlar el material infeccioso, los peligros químicos, reducir los costos operativos y agregar flexibilidad en los laboratorios modernos. El Tipo C1 mueve el aire mezclando el aire de entrada con el aire en las columnas de aire de flujo descendente marcadas para recirculación. El aire por encima de una sección claramente delineada de la superficie de trabajo es aspirado por un segundo ventilador interno donde se expulsa a través de un filtro HEPA. El C1 se diferencia del Tipo A en que puede utilizar este flujo de aire de un solo paso y, cuando se instala en un modo de funcionamiento con conductos, puede proteger de sustancias químicas peligrosas, como el Tipo B. El C1 también se diferencia de los BSC Tipo B en varios aspectos; (1) no requiere un sistema de escape y un ventilador dedicados y conectados de forma rígida para funcionar, (2) en espera de una evaluación de riesgos, el BSC puede funcionar durante un período prolongado para aumentar la protección del operador durante una falla del sistema de escape remoto, y (3) Los BSC Tipo C1 pueden funcionar sin estar conectados a ningún sistema de escape. [9]
Los gabinetes de clase II son los gabinetes de uso común en los laboratorios clínicos y de investigación.
Clase III
El gabinete de Clase III, generalmente solo instalado en laboratorios de máxima contención, está diseñado específicamente para trabajar con agentes patógenos BSL-4 , proporcionando la máxima protección. El recinto es hermético y todos los materiales entran y salen a través de un tanque de inmersión o autoclave de doble puerta . Los guantes colocados en la parte delantera evitan el contacto directo con materiales peligrosos (los gabinetes de Clase III a veces se denominan cajas de guantes ). Estos gabinetes hechos a medida a menudo se conectan a una línea, y el equipo de laboratorio instalado en el interior también suele estar hecho a medida. [3] : 12-13
Ergonomía
Los gabinetes de bioseguridad se utilizan a diario durante horas. Además de la protección del usuario y del material de muestra, los factores de diseño humano (ergonomía) del trabajo se vuelven cada vez más importantes. Esto incluye la reducción del nivel de ruido (para una atmósfera de trabajo más conveniente), un soporte o taburete de altura ajustable (para una posición de asiento optimizada), ventanas laterales panorámicas (más luz dentro del gabinete), hoja frontal en ángulo de 10 ° (permite una mejor posición para sentarse) así como fuentes de luz fuertes (mejor vista dentro del gabinete) para mejorar las condiciones de trabajo.
Lámparas ultravioleta
El CDC no recomienda la instalación de lámparas UV en BSC. [3] : 12-13 La Asociación Estadounidense de Seguridad Biológica apoya esta posición, citando el riesgo de seguridad para el personal, la penetración superficial, la eficacia reducida en condiciones de humedad relativa alta y la necesidad frecuente de limpiar y reemplazar la bombilla. [10] Las lámparas UV no deben usarse como fuente primaria de descontaminación de superficies dentro de un BSC. [11] Sin embargo, estas afirmaciones han sido formalmente impugnadas en al menos un artículo revisado por pares que señala que: [12]
- No existe una base citada para la necesidad de eliminar el polvo y la suciedad de las bombillas.
- Los gabinetes de bioseguridad que funcionan correctamente tienen aire muy limpio, por lo que es menos probable que se acumule polvo.
- Los laboratorios generalmente tienen aire acondicionado, lo que elimina la preocupación por la inhibición de la humedad de la efectividad de los rayos UV.
- Con un uso adecuado, el riesgo de exposición a los rayos UV para los usuarios es muy bajo
- La desinfección UV es eficaz para germicidas y virucidas, así como para inhibir la contaminación del ADN por PCR.
- La desinfección UV tiene la ventaja de no dejar residuos como los desinfectantes físicos.
- Se deben considerar la seguridad relativa y los riesgos de los rayos UV frente a otras técnicas de desinfección (que también conllevan riesgos).
Mantenimiento y servicio
Los gabinetes de seguridad biológica generalmente deben cumplir con los estándares de ese país o región. Este requisito puede estar regido por un organismo institucional como la TGA, la FDA o la OMS. Dentro de Australia, por ejemplo, los BSC de Clase II deben cumplir con los estándares de construcción titulados AS2252.2. Esos estándares hacen referencia a varios otros estándares, como AS2243.3. AS2243.3 clasifica el nivel de riesgo que presentan los microorganismos según su patogenicidad, modo de transmisión y rango de hospedadores, junto con las medidas preventivas actuales y los tratamientos efectivos. [13]
Existen requisitos de prueba de campo específicos para los BSC de clase II. La base de Estados Unidos para las pruebas de campo es NSF49; Europa se basa en EN12469; y Australia tiene la serie de métodos de prueba AS1807 (referenciada en AS2252.2). [14] Los requisitos de la prueba de campo pueden incluir:
- Velocidad del aire dentro de la zona de trabajo
- Prueba de barrera de aire (barrera entre el operador y el producto; algunos estándares utilizan en su lugar pruebas de velocidad hacia adentro)
- Integridad del filtro (prueba de fugas o la cantidad de aerosoles que un filtro permite pasar a través de él)
- Recuento de partículas dentro de la zona de trabajo
- Estanqueidad al gas
- Prueba de fugas de la zona de trabajo (prueba de integridad de la zona de trabajo)
- Iluminancia dentro de la zona de trabajo
- Eficacia de la luz ultravioleta
- Nivel de sonido
En términos generales, un programa de mantenimiento de servicio regular puede incluir las siguientes tareas:
- Se verifican el flujo de aire y las capacidades del filtro . Los filtros tienen una vida útil limitada, determinada por la calidad del aire dentro del espacio del laboratorio, la cantidad de partículas y aerosoles generados dentro de la zona de trabajo del BSC y el volumen de aire que pasa a través de los filtros. A medida que estos filtros se cargan, se requiere que el ventilador interno haga más trabajo para empujar / jalar el mismo volumen de aire a través de ellos. Los gabinetes más nuevos miden el flujo de aire constantemente y autocompensan el rendimiento del ventilador para garantizar volúmenes constantes de aire que se mueven a través de los filtros y el gabinete. Sin embargo, los gabinetes autoajustables deben verificarse mediante instrumentos calibrados para garantizar que el rendimiento se mantenga en los niveles correctos. Si el flujo cae por debajo del rendimiento deseado, una alarma sonora y visual alertará al operador. El cambio del filtro debe limitarse a personas capacitadas ya que el filtro está potencialmente contaminado. Esto se puede hacer después de descontaminar el gabinete usando un procedimiento gaseoso (usando formaldehído , dióxido de cloro o peróxido de hidrógeno vaporizado ) o un procedimiento de "bolsa adentro / bolsa".
- Las luces ultravioleta se revisan y cambian . Las luces ultravioleta disminuyen su potencia con el tiempo, lo que reduce la desinfección del área de trabajo.
Practicas de trabajo
Al igual que con el trabajo en mesas de trabajo abiertas, el trabajo realizado dentro de un BSC debe realizarse con cuidado y seguridad. Para evitar la contaminación y el riesgo de exposición del personal, el CDC aconseja a los investigadores que sigan las mejores prácticas para reducir y controlar las salpicaduras y la generación de aerosoles, como mantener los materiales limpios al menos a 30 cm (12 pulgadas) de las actividades generadoras de aerosoles y organizar el flujo de trabajo. "de limpio a contaminado". [3] : 22 En particular, las llamas abiertas, que no son necesarias dentro del entorno limpio de un BSC Clase II o III, provocan la interrupción del flujo de aire en el interior. [3] : 22 Una vez que se ha completado el trabajo dentro de un BSC, es necesario descontaminar las superficies del BSC como con otros equipos y materiales de laboratorio. [3] : 24
Cuando se repara o se reubica un BSC, incluido el reemplazo de los filtros HEPA, se debe descontaminar el gas. La descontaminación de gas implica llenar el BSC con un gas venenoso, más comúnmente gas formaldehído . [3] : 25
Ver también
- Campana extractora
- Cabina de flujo laminar
Referencias
- ^ Wedum, AG (1969), "La experiencia de Detrick como guía para la probable eficacia de las instalaciones de contención microbiológica P4 para estudios sobre moléculas de ADN recombinante microbiano"; Asociación de seguridad de J Am Biol ; 1: 7-25.
- ^ a b Universidad Estatal de Iowa (2005). "Armarios de Bioseguridad" . Consultado el 24 de abril de 2010 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o Centros de EE. UU. Para el Control y la Prevención de Enfermedades; Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (2000). Contención primaria para peligros biológicos: selección, instalación y uso de gabinetes de seguridad biológica (PDF) . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU.
- ^ Universidad de Pennsylvania (6 de noviembre de 2009). "Bancos limpios vs. Gabinetes de bioseguridad" . Archivado desde el original el 11 de junio de 2010 . Consultado el 24 de abril de 2010 .
- ^ a b c d The Baker Company (2010). "Introducción a las cabinas de seguridad biológica" . Consultado el 26 de abril de 2010 .
- ^ a b DePalma, Angelo (7 de octubre de 2009). "Enfoque del producto: Cabinas de seguridad biológica" . Responsable de laboratorio . Consultado el 26 de abril de 2010 .
- ^ "3 conclusiones de la actualización de 2016 NSF / ANSI Standard 49 - Labconco" . www.labconco.com . Consultado el 30 de mayo de 2017 .
- ^ a b "Gabinete de bioseguridad obvio - Labconco" . www.labconco.com . Consultado el 30 de mayo de 2017 .
- ^ "Gabinetes de bioseguridad vacíos en seguridad - Labconco" . www.labconco.com . Consultado el 30 de mayo de 2017 .
- ^ Asociación Estadounidense de Seguridad Biológica (diciembre de 2000). "Documento de posición sobre el uso de luces ultravioleta en cabinas de seguridad biológica" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 11 de octubre de 2010 . Consultado el 26 de abril de 2010 .
- ^ "Bioseguridad en laboratorios microbiológicos y biomédicos" (PDF) .
- ^ Meechan, Paul; Christina Wilson (2006). "Uso de luces ultravioleta en cabinas de seguridad biológica: una visión contraria". Bioseguridad aplicada . 11 (4): 222-227.
- ^ Armarios de seguridad biológica AS2252.2-2009 Parte II Clase II - Diseño, Estándares de Australia, 2009, Sydney.
- ^ "AES Ambiental" . AES Ambiental . Archivado desde el original el 21 de marzo de 2019.