سطوح ایمنی زیستی در آزمایشگاه

سطوح ایمنی زیستی (BSL) برای شناسایی اقدامات ایمنی مورد نیاز در یک محیط آزمایشگاهی برای محافظت از کارکنان، محیط زیست و مردم استفاده می شود.

در هر سطح ایمنی زیستی معین، الزامات سختگیرانه ای برای طراحی آزمایشگاه، تجهیزات حفاظت فردی و تجهیزات ایمنی زیستی وجود خواهد داشت.

فعالیت ها و پروژه های انجام شده در آزمایشگاه های بیولوژیکی بر اساس سطح ایمنی زیستی طبقه بندی می شوند. چهار سطح ایمنی زیستی BSL-1، BSL-2، BSL-3 و BSL-4 هستند که BSL-4 بالاترین (حداکثر) سطح مهار است. قوانین و عناوین خاص دیگری برای تحقیقات حیوانی (ABSL)، تحقیقات کشاورزی (BSL-Ag) و انواع دیگر تحقیقات وجود دارد. این انواع دیگر از آزمایشگاه‌ها به مجموعه قوانین و مقررات خاص خود نیاز دارند، زیرا آنها با موجودات بزرگ‌تری مانند گیاهان، حیوانات و حشرات سروکار دارند.

تقسیم‌بندی گروه های خطر زیستی

ارگانیسم‌ها و عوامل عفونت‌زای موجود در آزمایشگاه‌ها که شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها، کشت‌های سلولی، انگل‌ها و قارچ‌ها می‌شوند، طبق یک استاندارد جهانی و بر اساس میزان مخاطره‌آمیز بودنشان، در ۴ گروه خطر (گروه‌های خطر ۱، ۲، ۳ و ۴) تقسیم‌بندی می‌شوند.

مواد بیولوژیکی که در سطوح ایمنی زیستی ۱ قرار می‌گیرند، کمترین خطر را برای سلامت پرسنل و محیط زیست دارند اما هر چه گروه خطر مواد بالاتر می‌رود، میزان خطر نیز افزایش یافته و سطح محدودسازی نیز باید ارتقا پیدا کند. به عنوان مثال مواد بیولوژیکی قرار گرفته در سطوح ایمنی زیستی ۲، دارای خطرات بیشتری نسبت به مواد طبقه‌بندی شده در سطوح ایمنی زیستی ۱ هستند و باید در هنگام کار با آن‌ها دقت بیشتری صورت گیرد.

کارکردن با هریک از این مواد بسته به سطوح ایمنی زیستی که به آن تعلق دارند، نیازمند مجموعه‌ای از مهارت‌ها، تجهیزات و الزامات ویژه‌ای است که آگاهی از آن‌ها از ضروریات کار در آزمایشگاه محسوب می‌شود.

دسته‌بندی میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا از نظر میزان عفونت‌زایی

گروه خطر ۱:

میکروارگانیسم‌هایی که برای انسان و حیوانات بیماری‌زایی ندارند.

گروه خطر ۲: 

پاتوژن‌هایی که می‌توانند سبب بیماری‌های انسانی و حیوانی شده اما خطرات جدی برای کارکنان آزمایشگاه و یا محیط‌زیست ایجاد نمی‌کنند. مواجهه با این عوامل در آزمایشگاه ممکن است باعث ایجاد عفونت گردد اما درمان‌های مناسب و روش‌های پیشگیری از ابتلا برای آ‌ن‌ها وجود دارد که می‌تواند مانع از پخش‌شدن آلودگی شود.

گروه خطر ۳:

پاتوژن‌هایی که سبب بیماری‌های شدید و خطرناک در انسان و حیوان می‌شوند ولی قابل انتقال به سایر افراد نیستند. برای این دسته از ارگانیسم‌ها نیز راه‌های درمانی شناخته شده است.

گروه خطر ۴:

پاتوژن‌هایی که نه تنها باعث ایجاد بیماری‌های خطرناک انسانی و حیوانی می‌شوند، بلکه به سادگی از یک فرد به سایر افراد منتقل می‌شوند. معمولا راه‌های مناسبی برای پیشگیری و درمان این عفونت‌ها وجود ندارد.

سطوح ایمنی زیستی

ایمنی زیستی سطح 1 (BSL-1)

آزمایشگاه‌های BSL-1 برای مطالعه عوامل عفونی یا سمومی استفاده می‌شوند که به طور مداوم باعث بیماری در بزرگسالان سالم نمی‌شوند. آنها از رویه های ایمنی اولیه، به نام شیوه های استاندارد میکروبیولوژیکی پیروی می کنند و به تجهیزات یا ویژگی های طراحی خاصی نیاز ندارند. کنترل‌های مهندسی استاندارد در آزمایشگاه‌های BSL-1 شامل سطوحی است که به راحتی تمیز می‌شوند و قادر به مقاومت در برابر مواد شیمیایی اولیه مورد استفاده در آزمایشگاه هستند.

الزامات آزمایشگاه‌ها با ایمنی زیستی سطح ۱

آزمایشگاه‌های قرار گرفته در BSL-1،به منظور کار با میکروارگانیسم‌هایی تجهیز شده‌اند که دارای خطرات بسیار اندک بوده و یا کاملا بی‌خطر هستند. الزامات و استانداردهای زیر در این دسته از آزمایشگاه‌ها باید رعایت شوند:

1. آزمایشگاه از سایر بخش‌های ساختمان جدا شده باشد.
2. کارکنان می‌توانند در میز کار باز به کار خود بپردازند و نیازی به استفاده از تجهیزات خاصی نیست.
3. کارها با رعایت استانداردها و اصول اولیه‌ی ایمنی در آزمایشگاه‌ها مانند استفاده از وسایل حفاظت فردی و اجتناب از مکش مایعات با دهان انجام ‌شود.
4. خوردن، آشامیدن و سیگار کشیدن در آزمایشگاه مجاز نیست.
5. هودهای ایمنی بیولوژیک برای انجام کار با نمونه‌های عفونت‌زا و کارهایی که سبب تولید آئروسل می‌شوند، مورد استفاده قرار گیرند.
6. اتوکلاو و سایر وسایل سترون‌سازی موجود و در دسترس باشند.
7. سینک برای شست‌و‌شوی دست‌ها و دوش اضطراری موجود باشد.
8. ظروف استاندارد و مکان مناسبی برای پسماندهای آزمایشگاهی در نظر گرفته شده باشد.

ایمنی زیستی سطح 2 (BSL-2)

آزمایشگاه‌های BSL-2 برای مطالعه عوامل عفونی با خطر متوسط ​​یا سمومی که در صورت استنشاق، بلعیدن یا قرار گرفتن تصادفی در معرض پوست خطر ایجاد می‌کنند، استفاده می‌شوند. الزامات طراحی برای آزمایشگاه‌های BSL-2 شامل سینک‌های شستشوی دست، ایستگاه‌های شستشوی چشم در صورت تصادف، و درهایی که به‌طور خودکار بسته می‌شوند و قفل می‌شوند. بسته به ارزیابی خطر بیولوژیکی، آزمایشگاه‌های BSL-2 باید به تجهیزاتی دسترسی داشته باشند که می‌توانند زباله‌های آزمایشگاهی را از جمله زباله‌سوز، اتوکلاو و/یا روش‌های دیگر را ضدعفونی کنند.

الزامات آزمایشگاه‌ها با ایمنی زیستی سطح ۲

1. علاوه‌بر تمام الزامات ذکر شده برای یک آزمایشگاه با ایمنی زیستی سطح ۱، باید موارد زیر نیز رعایت گردد:
2. دسترسی به آزمایشگاه محدود شده باشد.
3. در آزمایشگاه باید روپوش، دست‌کش و محافظ چشم و صورت پوشیده شود.
4. در هنگام کار با وسایل تیز و برنده باید احتیاط ویژه‌ای صورت گیرد.
5. علائم هشداردهنده مربوط به مواد زیستی و مواد خطرناک در آزمایشگاه نصب شود.
6. کار با مواد و نمونه‌هایی که باعث ایجاد آئروسل می‌شوند، باید در زیر هود ایمنی بیولوژیک صورت گیرد.
7. این آزمایشگاه‌ها باید مجهز به اتوکلاو و چشم‌شور باشند.
8. افراد مشغول به کار در این آزمایشگاه‌ها باید از خطرات کار با مواد بیولوژیک موجود و نحوه‌ی کار با آن‌ها کاملا آگاهی داشته و مهارت‌های لازم را کسب کرده باشند.
9. نکته مهمی که باید بدان توجه داشت آن است که در آزمایشگاه‌های با سطح ایمنی زیستی ۲ و یا بالاتر، باید حتما علائم هشداردهنده‌ی مخاطرات زیستی نصب گردد. بر روی این علائم باید سطح ایمنی زیستی آزمایشگاه و همچنین اسم و شماره تماس مسئول آزمایشگاه ثبت شود. در تصویر زیر نمونه‌ای از یک علامت هشداردهنده‌ی خطر زیستی را مشاهده می‌فرمایید.

ایمنی زیستی سطح 3 (BSL-3)

آزمایشگاه های BSL-3 برای مطالعه عوامل عفونی یا سمومی که ممکن است از طریق هوا منتقل شوند و از طریق قرار گرفتن در معرض استنشاق باعث عفونت بالقوه کشنده شوند، استفاده می شود. محققان تمام آزمایش‌ها را در کابینت‌های ایمنی زیستی انجام می‌دهند که از جریان هوا با دقت کنترل شده یا محفظه‌های مهر و موم شده برای جلوگیری از عفونت استفاده می‌کنند. آزمایشگاه‌های BSL-3 به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به راحتی ضدعفونی شوند. این آزمایشگاه ها باید از جریان هوای کنترل شده یا “جهت دار” استفاده کنند تا اطمینان حاصل شود که هوا از مناطق غیر آزمایشگاهی (مانند راهرو) به مناطق آزمایشگاهی به عنوان یک اقدام ایمنی اضافی جریان دارد.

سایر ویژگی های ایمنی مهندسی شده شامل استفاده از دو درب، پنجره ها و سطوح دیواری مهر و موم شده و سیستم های تهویه فیلتر شده است. بسته به ارزیابی خطر بیولوژیکی، آزمایشگاه‌های BSL-3 باید به تجهیزاتی نیز دسترسی داشته باشند که می‌توانند زباله‌های آزمایشگاهی را از جمله زباله‌سوز، اتوکلاو و/یا روش‌های دیگر استریل کنند.

الزامات آزمایشگاه‌ها با ایمنی زیستی سطح ۳

علاوه‌بر تمام الزامات ذکر شده برای یک آزمایشگاه با ایمنی زیستی سطح ۲، در یک آزمایشگاه با BSL-3 باید موارد زیر نیز رعایت گردد:

1- آزمایشگاه از سایر راهروهای ساختمان جدا شده باشد به‌طوری که رفت‌‎وآمد افراد و جریان هوای کمتری وجود داشته باشد. برای مثال در انتهای راهروها قرار داشته یا دارای دو درب ورودی باشد.

۲- پرسنل باید از لوازم حفاظت فردی مناسب استفاده نمایند.

۳- تنها دسترسی عده‌ی محدودی به آزمایشگاه مجاز است.

۴- کارکنان آزمایشگاه باید تحت نظارت پزشکی بوده و اقدامات ایمن‌سازی مناسب در برابر عامل بیماری‌زای موجود در آزمایشگاه، برای آن‌ها فراهم شود.

۵- قبل از ورود به فضای اصلی آزمایشگاه، باید لباس‌های آلوده را با لباس‌های تمیز تعویض کرد.

۶- تمامی عملیات و کار با مواد بیولوژیکی باید در زیر یک هود ایمنی بیولوژیک انجام شوند (ترجیحا از هود کلاس ۱ و یا کلاس ۲ استفاده شود) یا در یک سیستم بسته صورت پذیرند و لباس محافظ مخصوص نیز باید پوشیده شود.

۷- دیواره‌ها، کف و درب‌ها باید ضد آب بوده و به‌طور مرتب ضد عفونی شوند.

۸- پسماندها و زباله‌ها باید قبل از خروج از آزمایشگاه، آلودگی‌زدایی شوند.

۹- پنجره‌ها همواره باید بسته باشند و منفذی به بیرون نداشته باشند.

۱۰- لباس کارکنان آزمایشگاه قبل از شست‌و‌شو باید از آلودگی‌های احتمالی تمیز شوند.

۱۱- به‌منظور سترون‌سازی مواد آلوده، مجهز به اتوکلاو باشند.

۱۲- ورودی‌ها باید دارای دو درب باشند و درب‌ها به صورت اتوماتیک بسته شوند.

۱۳- نیاز به یک سیستم تهویه هوا با توانایی تولید جریان هوای منفی است تا از گردش گازهای سمی زائد جلوگیری شود.

ایمنی زیستی سطح 4 (BSL-4)

آزمایشگاه‌های BSL-4 برای مطالعه عوامل عفونی یا سمومی استفاده می‌شوند که خطر بالایی برای عفونت‌های آزمایشگاهی منتقل‌شده از طریق آئروسل و بیماری‌های تهدیدکننده حیات دارند که هیچ واکسن یا درمانی برای آن‌ها در دسترس نیست. آزمایشگاه‌ها همه ویژگی‌های BSL 3 را در خود جای داده و مناطق ایمن و ایزوله را در یک ساختمان بزرگ‌تر اشغال می‌کنند یا ممکن است در یک ساختمان جداگانه و اختصاصی قرار گیرند. دسترسی به آزمایشگاه های BSL-4 به دقت کنترل می شود و نیاز به آموزش قابل توجهی دارد.

دو نوع آزمایشگاه BSL-4 وجود دارد:

نوع 1 : تمام کارها با عوامل عفونی یا سموم در یک کابینت ایمنی زیستی کلاس III با روش‌های بسیار دقیق طراحی شده برای جلوگیری از هرگونه آلودگی احتمالی انجام می‌شود. علاوه بر این، فضای آزمایشگاه به گونه ای طراحی شده است که از آلودگی سایر فضاها نیز جلوگیری کند.

نوع 2 :  پرسنل آزمایشگاه ملزم به پوشیدن لباس‌های تمام بدن و مجهز به هوا هستند که پیچیده‌ترین نوع تجهیزات حفاظت فردی است. همه پرسنل قبل از خروج از آزمایشگاه دوش می گیرند و یک سری مراحل طراحی شده برای ضدعفونی کامل آنها را قبل از خروج انجام می دهند.

کنترل های مهندسی مورد نیاز برای آزمایشگاه های  BSL-4 نوع1 و نوع 2 متفاوت است. برای هر دو نوع، آنها گسترده هستند و با رویه‌ها و شیوه‌هایی که با دقت طراحی شده‌اند تکمیل می‌شوند.

الزامات آزمایشگاه‌ها با ایمنی زیستی سطح ۴

علاوه‌بر تمام الزامات ذکر شده برای یک آزمایشگاه با ایمنی زیستی سطح ۳، در آزمایشگاه با سطح BSL-4 موارد زیر باید رعایت گردد:

1- تمام لباس‌ها قبل از ورود به آزمایشگاه باید تعویض شده و کارکنان باید قبل از ترک آزمایشگاه، دوش بگیرند.

۲- یک آزمایشگاه با سطح ایمنی زیستی چهارم، معمولا در ساختمان جداگانه‌ و یا در قسمتی از ساختمان که کاملا ایزوله شده است، قرار می‌گیرد.

۳- قبل از درب اصلی آزمایشگاه، حداقل دو درب دیگر وجود داشته باشد.

۴- برای پرسنل دوش‌هایی در بین درب‌های ورودی در نظر گرفته شده باشد.

5- پرسنل باید از لباس‌های مخصوص به همراه ماسک‌های تنفسی ویژه استفاده نمایند.

۶- تمام پسماندها و زباله‌ها باید قبل از خروج از آزمایشگاه، آلودگی‌زدایی شوند.

۷- این سطح ایمنی زیستی نیازمند سیستم تولید و تهویه هوای اختصاصی، همراه با سیستم ضدعفونی‌کننده و مکش هوا است.

Biosafety Levels