تحقیق و توسعه
اصول کار ایمن با کابینت ایمنی زیستی کلاس II؛ ۱۰ نکته کاربردی
کابینت ایمنی زیستی کلاس II (Biological Safety Cabinet یا BSC) یکی از تجهیزات اصلی مهار اولیه در آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی، زیست‌شناسی سلولی، تشخیص طبی و مراکز پژوهشی است. این کابینت با ترکیب جریان هوای کنترل‌شده و فیلترهای ذرات با راندمان بالا (HEPA)، در صورت انتخاب درست، تأیید عملکرد و استفاده مطابق دستورالعمل، به حفاظت از کاربر، نمونه و محیط پیرامون کمک می‌کند.
با این حال، وجود فیلتر HEPA به‌تنهایی ایمنی کامل را تضمین نمی‌کند. نحوه استقرار کابینت، تنظیم شیشه محافظ، بازماندن دریچه‌های مکش، چیدمان تجهیزات، رفتار اپراتور و برنامه نگهداری، همگی بر عملکرد حفاظتی دستگاه اثر دارند. این راهنما ۱۰ اصل مهم کار ایمن با کابینت ایمنی زیستی کلاس II را مرور می‌کند. دستورالعمل سازنده، ارزیابی ریسک زیستی و روش اجرایی مصوب آزمایشگاه باید مرجع نهایی کار باشند.
کابینت ایمنی زیستی کلاس II چگونه کار می‌کند؟
در کابینت کلاس II، هوا از دهانه جلویی به داخل کشیده می‌شود و هوای فیلترشده با HEPA به‌صورت جریان عمودی به سمت سطح کار حرکت می‌کند. بخشی از هوا از مسیر خروجی پس از فیلتراسیون خارج می‌شود و بخشی دیگر، بسته به نوع و طراحی کابینت، در سامانه گردش می‌کند. نسبت جریان‌ها و نحوه اتصال خروجی در مدل‌های مختلف یکسان نیست؛ بنابراین برای جزئیات دستگاه باید به پلاک، دفترچه فنی و دستورالعمل سازنده رجوع کرد.
- حفاظت از پرسنل: جریان ورودی از دهانه کار به حفظ محصورسازی و کاهش احتمال خروج آلاینده‌ها کمک می‌کند.
- حفاظت از محصول: هوای عمودی فیلترشده احتمال ورود ذرات معلق به نمونه را کاهش می‌دهد.
- حفاظت از محیط: هوای خروجی از مسیر فیلتراسیون مناسب عبور می‌کند تا انتشار ذرات زیستی کاهش یابد.
فیلتر HEPA برای ذرات معلق طراحی شده است و جایگزین کنترل بخارات یا گازهای شیمیایی نیست. کابینت‌های زیستی معمولی را نباید بدون بررسی نوع، نحوه تخلیه و تأیید سازنده برای مواد شیمیایی فرار یا سمی به‌کار برد.
۱۰ اصل کار ایمن با کابینت ایمنی زیستی کلاس II
۱. الگوی جریان هوا و نوع کابینت را بشناسید
پیش از شروع کار، مسیر ورود هوا از دهانه، حرکت هوای فیلترشده روی سطح و مسیر مکش از دریچه‌های جلو و عقب را بشناسید. کابینت‌های کلاس II زیرگونه‌ها و آرایش‌های متفاوتی دارند؛ ازاین‌رو نسبت هوای بازچرخشی و تخلیه، اتصال به کانال و محدودیت‌های کاربری ممکن است متفاوت باشد. اپراتور باید محل نشانگرهای جریان، آلارم‌ها و برچسب ارتفاع مجاز شیشه را بداند و آموزش کار با همان مدل را دیده باشد.
هر تغییری در مسیر جریان، مانند پوشاندن دریچه‌ها، چیدمان نامناسب تجهیزات یا ایجاد آشفتگی در دهانه، می‌تواند کارایی محصورسازی را کاهش دهد. در صورت مشاهده صدای غیرعادی، تغییر وضعیت نشانگر یا فعال‌شدن آلارم جریان هوا، کار را متوقف کنید و مطابق دستورالعمل دستگاه و روش اجرایی آزمایشگاه اقدام کنید.
۲. شیشه محافظ را در ارتفاع تعیین‌شده نگه دارید
ارتفاع شیشه جلویی (Sash) در طراحی کابینت اهمیت آیرودینامیکی دارد و باید روی دستگاه یا در دفترچه سازنده مشخص شده باشد. شیشه بیش از اندازه بالا می‌تواند سرعت جریان ورودی را از محدوده لازم خارج کند؛ پایین‌بودن بیش از حد نیز ممکن است سرعت و الگوی جریان را تغییر دهد و آشفتگی ایجاد کند. بنابراین از یک ارتفاع ثابت و عمومی برای همه کابینت‌ها استفاده نکنید.
پیش از آغاز کار، شیشه را در موقعیت مشخص‌شده قرار دهید و عملکرد آلارم آن را طبق روش آزمایشگاه بررسی کنید. اگر هشدار ارتفاع شیشه یا جریان هوا فعال شد، فعالیت را متوقف کنید و شیشه را به محدوده تعیین‌شده برگردانید؛ هشدار را نادیده نگیرید.
۳. دریچه‌های مکش جلو و عقب را مسدود نکنید
دریچه جلویی در ورود هوا و حفظ حفاظت اپراتور نقش دارد و دریچه عقبی برای جمع‌آوری و هدایت جریان هوا به‌کار می‌رود. قرار دادن دست، دستمال، کاغذ جاذب، ظرف یا وسیله آزمایشگاهی روی این دریچه‌ها می‌تواند توزیع جریان را مختل کند و نواحی با تهویه نامناسب یا تلاطم بسازد.
- هنگام کار، ساعد یا وسایل را روی دریچه جلویی قرار ندهید.
- مواد و تجهیزات را تا حد امکان عقب‌تر بگذارید، اما دریچه عقبی را باز نگه دارید.
- سطح کار را با تجهیزات غیرضروری پر نکنید و ظرفیت کابینت را رعایت کنید.
- اگر از پوشش جاذب استفاده می‌کنید، آن را طوری قرار دهید که مسیر مکش را نپوشاند.
۴. حرکت دست و آشفتگی هوای اطراف را کاهش دهید
پرده هوای دهانه کابینت حساس است. رفت‌وآمد نزدیک دستگاه، باز و بسته‌شدن در، پنجره باز یا دمش مستقیم دریچه تهویه می‌تواند آن را برهم بزند. بهتر است کابینت در مسیر پرتردد یا مقابل جریان مستقیم هوا نصب نشود و هنگام کار رفت‌وآمد اطراف آن به حداقل برسد.
دست‌ها را آهسته و تقریباً عمود بر دهانه وارد یا خارج کنید؛ از حرکت جارویی و رفت‌وبرگشت سریع بپرهیزید. همه مواد موردنیاز را پیش از آغاز کار آماده کنید تا مجبور به جابه‌جایی مکرر دست‌ها و وسایل نباشید. زمان لازم برای آماده‌شدن جریان هوا پیش از کار را از دفترچه دستگاه یا روش اجرایی آزمایشگاه پیروی کنید.
۵. تولید آئروسل و پاشش را کنترل کنید
پیپتاژ، ورتکس‌کردن، بازکردن ظرف، مخلوط‌کردن و برخی مراحل سانتریفیوژ می‌توانند قطرات و آئروسل‌های قابل مشاهده یا نامرئی ایجاد کنند. انجام این مراحل باید با روش مناسب، تجهیزات سالم و بر پایه ارزیابی ریسک فعالیت باشد. حرکت کنترل‌شده مایعات، انتخاب ظروف مناسب و پرهیز از باز و بسته‌کردن غیرضروری، احتمال پاشش را کاهش می‌دهد.
اگر روش کار شامل سانتریفیوژ است، از روتور یا کاپ ایمنی دربسته متناسب با خطر استفاده کنید. در مواردی که ارزیابی ریسک یا روش اجرایی آزمایشگاه لازم می‌داند، کاپ یا روتور دربسته را برای بازکردن به هود میکروبی یا هود لامینار کلاس ۲ منتقل کنید. مواد جاذب یا تجهیزات مهار پاشش نیز باید با عامل زیستی و روش ضدعفونی سازگار باشند.
۶. محدوده کار و مقدار تجهیزات را مدیریت کنید
فعالیت را در محدوده‌ای انجام دهید که با طراحی کابینت و دستورالعمل سازنده سازگار است؛ برای همه مدل‌ها یک نقطه یا فاصله ثابت وجود ندارد. مواد را طوری بچینید که با دریچه جلویی فاصله داشته باشند و ابزار بزرگ مسیر جریان هوا را مسدود نکند. اقلام حجیم، مانند ظرف پسماند یا فلاسک مکش، بهتر است در جای تعیین‌شده و بدون اختلال در گردش هوا قرار گیرند.
از انباشتن ظروف، بسته‌ها و وسایل غیرضروری خودداری کنید. بارگذاری بیش از حد، حرکت دست را دشوار می‌کند و ممکن است الگوی جریان طراحی‌شده را تغییر دهد. اگر تجهیز تازه‌ای قرار است داخل کابینت استفاده شود، اثر آن بر جریان هوا و نحوه جای‌گذاری را با مسئول ایمنی یا فرد واجد صلاحیت بررسی کنید.
۷. چیدمان را از ناحیه تمیز به سمت ناحیه آلوده پیش ببرید
برای کاهش آلودگی متقاطع، مواد تمیز و استریل، محل انجام عملیات و وسایل یا ظروف آلوده را از هم تفکیک کنید. مسیر کار باید به‌گونه‌ای باشد که ابزار آلوده از روی مواد تمیز عبور نکند. یک چیدمان متداول این است که مواد تمیز در یک سمت، محل کار در بخش میانی و ظرف پسماند یا ابزار آلوده در سمت دیگر قرار گیرد؛ جهت دقیق را با توجه به دست غالب اپراتور، روش کار و فضای کابینت تعیین کنید.
ظرف پسماند را داخل کابینت طوری قرار دهید که دریچه‌ها را نپوشاند و برای دفع هر قلم لازم نباشد دست‌ها بارها از دهانه خارج شوند. مدارک، دفترچه‌ها و وسایل شخصی را داخل کابینت نگذارید؛ آن‌ها هم سطح کار را شلوغ می‌کنند و هم ممکن است آلوده شوند.
۸. لوله‌ها، بطری‌ها و درپوش‌ها را با دقت جابه‌جا کنید
ظروف حاوی نمونه یا معرف زیستی را در نگهدارنده مناسب قرار دهید و هنگام بازکردن، انتقال یا بستن آن‌ها از ریختن مایع و تماس درپوش با سطح کار جلوگیری کنید. دهانه ظروف را فقط به مدت لازم باز نگه دارید و پس از پایان مرحله، آن‌ها را ببندید یا بپوشانید. درپوش را روی سطحی که احتمال آلودگی دارد قرار ندهید.
سطوح آلوده را مطابق روش اجرایی آزمایشگاه ضدعفونی کنید. نوع ماده ضدعفونی‌کننده، غلظت و زمان تماس باید با عامل زیستی، جنس سطح و دستورالعمل محصول سازگار باشد؛ استفاده از یک ماده یا زمان ثابت برای همه شرایط مناسب نیست.
۹. پلیت‌های کشت را با حداقل زمان بازبودن مدیریت کنید
در کشت سلولی و میکروبی، پلیت و ظروف کشت را فقط هنگام انجام مرحله لازم باز کنید و درپوش را با روش کنترل‌شده نگه دارید. بازماندن طولانی ظرف، حرکت‌های اضافی دست و عبور وسایل آلوده از روی سطح کشت احتمال آلودگی را افزایش می‌دهد. تکنیک آسپتیک همچنان ضروری است؛ کابینت به‌تنهایی جایگزین مهارت اپراتور یا روش اجرایی معتبر نیست.
چیدمان پلیت‌ها و ابزار باید مسیر جریان را حفظ کند و مانع دسترسی به دریچه‌ها نشود. برای روش‌های اختصاصی کشت، دستورالعمل آزمایشگاه و سازنده کابینت را مبنا قرار دهید و مدل‌های هود میکروبیولوژی را با نوع فرآیند و ارزیابی ریسک تطبیق دهید.
۱۰. سامانه مکش و جمع‌آوری مایعات را ایمن طراحی کنید
در صورت استفاده از آسپیراتور یا مکش خلأ برای جمع‌آوری مایعات زیستی، از ورود مایع یا آئروسل به پمپ و خطوط خلأ جلوگیری کنید. راهکار متداول شامل فلاسک جمع‌آوری، ظرف ثانویه برای مهار سرریز و فیلتر HEPA خطی یا سامانه معادل است. فلاسک می‌تواند حاوی محلول ضدعفونی‌کننده سازگار باشد؛ انتخاب ماده، مقدار و روش دفع باید بر اساس عامل زیستی و روش مصوب آزمایشگاه انجام شود.
فیلترها و ظروف جمع‌آوری را طبق ارزیابی ریسک و برنامه تعویض نگهداری کنید. تخلیه، تعویض یا سرویس اجزای آلوده باید به‌صورت کنترل‌شده و توسط افراد آموزش‌دیده انجام شود. اگر خط مکش حفاظت مناسب ندارد، از آن استفاده نکنید و مطابق روش ایمنی آزمایشگاه آن را مسدود یا از سرویس خارج کنید.
چک‌لیست آغاز و پایان کار
- پیش از شروع: فعال‌بودن دستگاه، نشانگرها و آلارم‌ها، ارتفاع شیشه، وضعیت عمومی کابینت و زمان پاک‌سازی اولیه جریان هوا را مطابق دستورالعمل بررسی کنید. سطح کار را ضدعفونی و وسایل لازم را آماده کنید.
- حین کار: دریچه‌ها را باز نگه دارید، حرکت دست و رفت‌وآمد اطراف را کم کنید، مواد را از تمیز به آلوده پیش ببرید و از تولید پاشش و آئروسل غیرضروری بپرهیزید.
- پس از کار: وسایل و مواد را با روش مناسب ضدعفونی یا خارج کنید، سطح داخلی را طبق روش اجرایی تمیز کنید و دستگاه را تا پایان زمان لازم برای تخلیه هوای داخل، مطابق دفترچه سازنده، روشن نگه دارید.
- شعله باز: استفاده از شعله مستقیم توصیه نمی‌شود؛ گرما می‌تواند الگوی جریان را مختل کند و خطر آتش‌سوزی ایجاد کند. روش جایگزین را با مسئول ایمنی و دستورالعمل آزمایشگاه هماهنگ کنید.
- تجهیزات حفاظت فردی: دستکش، روپوش و سایر وسایل حفاظت فردی را بر اساس ارزیابی ریسک و روش اجرایی آزمایشگاه انتخاب کنید.
اهمیت نصب، نگهداری و تأیید عملکرد
کابینت باید دور از رفت‌وآمد، درها و جریان مستقیم هوای سامانه تهویه قرار گیرد و فضای کافی برای دسترسی فنی و سرویس داشته باشد. پس از نصب، جابه‌جایی یا تعمیر، عملکرد دستگاه باید پیش از استفاده دوباره بررسی شود؛ جابه‌جایی می‌تواند به فیلتر، آب‌بندی یا اجزای کابینت آسیب بزند.
تأیید عملکرد، از جمله بررسی سرعت و الگوی هوا، آلارم‌ها و یکپارچگی فیلترها، باید توسط فرد واجد صلاحیت و با روش آزمون قابل‌اعمال انجام شود. راهنمای BMBL مرکز کنترل و پیشگیری بیماری‌های آمریکا (CDC) تأیید دوره‌ای دست‌کم سالانه را برای کابینت‌های موردبحث خود توصیه می‌کند؛ الزامات دقیق باید با استاندارد قابل‌اعمال، نوع فعالیت، مقررات محلی و توصیه سازنده تطبیق داده شود. کابینت تأییدنشده یا دارای هشدار حل‌نشده را برای کارهای نیازمند محصورسازی به‌کار نگیرید.
نکات کلیدی برای بهره‌برداری ایمن
کار ایمن با کابینت ایمنی زیستی کلاس II حاصل همکاری طراحی مناسب، نصب و تأیید عملکرد، نگهداری منظم و رفتار درست اپراتور است. شناخت مسیر هوا، تنظیم شیشه در ارتفاع مجاز، باز نگه‌داشتن دریچه‌ها، کاهش حرکات سریع، کنترل تولید آئروسل و چیدمان از تمیز به آلوده، بخش مهمی از این فرایند هستند.
هیچ قاعده عمومی جایگزین ارزیابی ریسک، آموزش عملی و دستورالعمل همان مدل نمی‌شود. برای مقایسه گزینه‌های مرتبط و انتخاب مدل مناسب، مشخصات هودهای آزمایشگاهی را با نوع فعالیت، شرایط نصب و برنامه سرویس تطبیق دهید. فردوس تجهیز بر انتخاب آگاهانه تجهیزات آزمایشگاهی و رعایت الزامات فنی بهره‌برداری تأکید دارد.
پرسش‌های متداول درباره کابینت ایمنی زیستی کلاس II
کابینت ایمنی زیستی کلاس II از چه چیزی محافظت می‌کند؟
در صورت انتخاب، نصب، تأیید عملکرد و استفاده صحیح، این کابینت برای حفاظت هم‌زمان از کاربر، نمونه و محیط پیرامون طراحی شده است. سطح حفاظت واقعی به نوع کابینت، عامل زیستی و روش کار بستگی دارد.
چرا نباید دریچه جلویی یا عقبی کابینت مسدود شود؟
این دریچه‌ها بخشی از مسیرهای ورود و خروج هوا هستند. پوشاندن آن‌ها می‌تواند الگوی جریان را مختل کند و احتمال کاهش محصورسازی یا آلودگی نمونه را افزایش دهد.
فیلتر HEPA چه موادی را حذف می‌کند؟
فیلتر HEPA ذرات معلق را از جریان هوا می‌گیرد؛ این فیلتر برای حذف همه گازها و بخارات شیمیایی طراحی نشده است. پیش از کار با مواد شیمیایی، نوع کابینت و سامانه تخلیه را بررسی کنید.
آیا کابینت ایمنی زیستی برای همه مواد شیمیایی مناسب است؟
خیر. استفاده از مواد شیمیایی فرار یا سمی به نوع کابینت، آرایش خروجی، تأیید سازنده و ارزیابی ریسک بستگی دارد. کابینت زیستی معمولی را نباید خودکار جایگزین هود شیمیایی دانست.
چه زمانی باید عملکرد کابینت بررسی شود؟
برنامه تأیید عملکرد را مطابق استاندارد و الزامات محل کار تنظیم کنید. بررسی پیش از بهره‌برداری و پس از جابه‌جایی یا تعمیر ضروری است و راهنمای CDC برای کابینت‌های مشمول، گواهی دست‌کم سالانه را مطرح می‌کند.
برای استفاده از آسپیراتور چه تجهیزاتی لازم است؟
خط مکش باید در برابر مایع و آئروسل حفاظت شود؛ معمولاً فلاسک جمع‌آوری، ظرف ثانویه مهار سرریز و فیلتر HEPA خطی یا معادل آن به‌کار می‌روند. طراحی و نگهداری را بر اساس ارزیابی ریسک و روش اجرایی آزمایشگاه انجام دهید.
منابع راهنمای ایمنی زیستی
- راهنمای CDC/NIH برای ایمنی زیستی در آزمایشگاه‌های میکروبی و زیست‌پزشکی (BMBL)، پیوست کابینت‌های ایمنی زیستی
- راهنمای سازمان جهانی بهداشت درباره استفاده از کابینت ایمنی زیستی در آزمایشگاه
- چک‌لیست CDC برای استفاده ایمن از کابینت ایمنی زیستی
