Forståelse af de fire biosikkerhedsniveauer og deres forskelle

Begrebet biosikkerhedsniveauer blev introduceret og defineret af instanser som f.eksCenters for Disease Control and Prevention (CDC)ogNational Institutes of Health (NIH)i USA som led i bestræbelserne på at standardisere laboratoriesikkerhedspraksis. Hvert niveau specificerer forholdsregler i laboratoriepraksis, sikkerhedsudstyr og anlægsdesign for at beskytte arbejdere, offentligheden og miljøet.

Lavere niveauer gælder for velkendte- organismer med minimal risiko, mens højere niveauer gælder for farlige, ofte dødelige patogener.Hvert biosikkerhedsniveau bygger på det foregående. Standard mikrobiologiske metoder såsom håndvask, ingen spisning i laboratoriet og dekontaminerende overflader bruges på alle niveauer med yderligere kontroller ved højere BSL'er.

Biosikkerhedsniveau 1 (BSL 1)

Biosikkerhedsniveau 1 erindeslutningen på start-niveau. Det gælder for arbejde med vel-karakteriserede, ikke-patogene organismer, der udgør en minimal trussel mod raske mennesker.

• Agenter:Ikke-patogene mikrober, der udgør minimal risiko for mennesker eller miljøet. For eksempel bruges en sikker stamme af E. coli ofte i BSL-1 laboratorier.
• Praksis:Standard mikrobiologiske teknikker. Dette inkluderer at spise, drikke og påføring af kosmetik, der er forbudt i laboratoriet, håndvask efter håndtering af organismer og rutinemæssig rengøring af arbejdsflader. Der kan arbejdes på åbenlaboratoriebænkeuden særlig indeslutning.
• Udstyr:Kun grundlæggende personlige værnemidler (PPE) er nødvendige. Typisk bærer forskere laboratoriefrakker, handsker og øjenbeskyttelse efter behov. Fordi organismerne har lav-risiko, kræves der ingen specialiseret ventilations- eller bio-indeslutningsudstyr.
• Facilitets design:Et BSL-1-laboratorium bør have faciliteter til håndvask og døre, der adskiller laboratoriet fra andre rum. Der kræves ingen specielle bygningsfunktioner på dette niveau.

Biosikkerhedsniveau 2 (BSL 2)

Biosikkerhedsniveau 2 er tilmoderate-risikoagentersom kan forårsage menneskelig sygdom af varierende sværhedsgrad. Dette omfatter mange almindelige laboratoriepatogener. Typiske eksempler er Staphylococcus aureus, Salmonella-bakterier eller vira som HIV og hepatitis B. De kan forårsage mild til alvorlig sygdom. I modsætning til BSL-1 kræver BSL-2 yderligere sikkerhedsforanstaltninger for at forhindre utilsigtet infektion.

I et BSL-2-laboratorium følger arbejderne alle BSL-1-praksis plus ekstra forholdsregler:

• Adgangskontrol:Kun uddannet personale har adgang under arbejdet. Labadgang er begrænset, når der er smitsomme stoffer til stede.
• Organismer:Agenter er humane patogener med moderat-risiko. Eksempler omfatter Staph. aureus, Salmonella, HIV, Hepatitis B og Entamoeba histolytica. De kan forårsage sygdom, hvis de indtages, indåndes eller kommer i kontakt med ødelagt hud.
• Sikkerhedsudstyr:Forskere bærer hele tiden handsker og laboratoriefrakker; øjenbeskyttelse eller ansigtsskærme anvendes, når sprøjt eller spray er muligt. ENbiologisk sikkerhedsskab(BSC)skal bruges til enhver procedure, der kan generere infektiøse aerosoler eller sprøjt. En autoklave eller tilsvarende dekontamineringsanordning skal være tilgængelig i laboratoriet til sterilisering af affald og udstyr.
• Facilitets design:Laboratoriet har selvlukkende-døre og tydeligt markeretAdvarsler om biofare. En vask og en øjenskyllestation er påkrævet. Ventilationssystemet er normalt ikke specielt forseglet, men tilstedeværelsen af ​​en BSC udgør en primær indeslutning for aerosoler.

Biosikkerhedsniveau 3 (BSL 3)

Biosikkerhedsniveau 3 er tilalvorlige eller potentielt dødelige stoffersom kan overføres gennem luften. BSL-3-patogener omfatter blandt andre Mycobacterium tuberculosis, West Nile-virus, SARS-CoV-2 og Yersinia pestis. De udgør en høj risiko, hvis de indåndes som små dråber eller aerosoler. BSL-3-laboratorier kræver derfor strenge kontroller.

Et BSL-3-laboratorium omfatter alle BSL-2-foranstaltninger plus følgende forbedrede kontroller:

• Luftstrøm og ventilation:Laboratoriet er designet til retningsbestemt luftstrøm. Det betyder, at luft trækkes ind i laboratoriet fra korridorer og udsuges gennem HEPA-filtre. Ingen recirkulation af udsugningsluft er tilladt. Typisk er der to sæt selvlukkende-, sammenlåste døre, der adskiller laboratoriet fra andre områder.
• Adgangskontrol:Indgangen er stramt kontrolleret; kun uddannet personale må komme ind, ofte med ekstra sikkerhed. Alt laboratoriearbejde udføres af personer under lægelig overvågning, som kan have vaccineret mod midlerne.
• Sikkerhedsudstyr:Alle manipulationer af levende midler skal udføres i et certificeret biosikkerhedsskab. Laboratoriepersonale skal til enhver tid bære passende PPE, typisk solide-forfrakjoler og åndedrætsværn (såsom N95-åndedrætsværn eller motordrevne-luftrensende åndedrætsværn).
• Affald og dekontaminering:Alt laboratorieaffald dekontamineres inden bortskaffelse. Dette omfatter ikke kun kasseret affald, men også alle materialer, der forlader laboratoriet. Tøj båret inde i laboratoriet efterlades normalt til vask på stedet eller dekontamineres før genbrug.
• Facilitet:Laboratoriet er adskilt fra andre bygningsområder. Overflader er forseglede og lette at dekontaminere. Annødbruser og øjenskyllestationer placeret i nærheden af ​​udgangen. Ventilationsstyringer (HEPA-filtre, retningsbestemt luftstrøm) udgør den sekundære barriere.

Biosikkerhedsniveau 4 (BSL 4)

Biosikkerhedsniveau 4 erhøjeste niveauog bruges kun tilfarligste patogener,dem, der er meget smitsomme, livstruende-og som ingen behandling eller vaccine er tilgængelig for. Eksempler omfatter Ebola-virus, Marburg-virus, Lassa-febervirus og andre eksotiske hæmoragiske febermidler. BSL-4-laboratorier er ekstremt sjældne og har altid maksimal indeslutning.

Alle forholdsreglerne i BSL-3 gælder i et BSL-4 laboratorium med yderligere strenge krav:

• Personlige værnemidler:Forskere arbejder fuldt ud med at indkapsle positive-trykdragter, når de er i laboratoriet. Alternativt kan der arbejdes iKlasse III biosikkerhedsskabe (gas-tætte handskebokse)der giver en forseglet barriere.
• Adgang og procedurer:Personale skal skifte til laboratorietøj før indrejse og brusebadudved udgang. Alt materiale, der forlader laboratoriet, inklusive udstyr og affald, skal dekontamineres grundigt. Streng sporing af materialer ind og ud håndhæves.
• Facilitets design:BSL-4 laboratorier er generelt placeret i en separat bygning eller i en isoleret zone i en bygning. De har dedikerede indblæsnings- og udsugningsluftsystemer, og udsugningsluften er HEPA-filtreret. Hele laboratoriet er forseglet: vægge, gulve og lofter har ingen gennemføringer, der kan tillade agentudslip. Dobbeltdørsindgang og sikre hegn omkring anlægget er almindelige.
• Affald og dekontaminering:Laboratoriet omfatterkemiske brusere, affaldsdekontamineringssystemer og autoklaver. For eksempel kan et BSL-4 laboratorium kræve at gå ind i et kemisk brusebad efter arbejde eller bruge flere sekventielle autoklaver til at sterilisere alt affald før bortskaffelse.
• Strenge protokol og træning:Kun vigtigt, højt uddannet personale går ind i BSL-4 laboratorier. Hver procedure er omhyggeligt standardiseret for at eliminere fejl. Nødplaner (for dragtbrud, strømtab osv.) er på plads.

Sammenfatning af forskelle

Sammenfattende udgør de fire biosikkerhedsniveauer en trinvis skala for indeslutning.

• BSL-1er til minimale-risikoagenser og bruger almindelig laboratoriehygiejne.
• BSL-2håndterer moderate-risikopatogener og tilføjer barrierer som biosikkerhedsskabe, begrænset adgang og en bestemmelse om affaldssterilisering.
• BSL-3retter sig mod alvorlige respiratoriske patogener og kræver yderligere retningsbestemt luftstrøm, lukkede faciliteter, åndedrætsværn og begrænset adgang (dobbeltdøre og medicinsk overvågning).
• BSL-4beskæftiger sig med ekstremt farlige stoffer og kræver fuld beskyttelse af dragt, fuldstændig isolering af faciliteter (ofte en separat bygning), kemiske brusere og de mest strenge dekontamineringsprocedurer.

Hvert niveaus formål er at beskytte laboratoriepersonale og offentligheden ved at skalere kontroller til faren. Alle BSL-1 og højere laboratorier følger grundlæggende praksis som håndvask og dekontaminering af overflader. BSL-2 tilføjer forholdsregler mod sprøjt eller aerosoleksponering, BSL-3 tilføjer tekniske kontroller mod luftbåren spredning, og BSL-4 tilføjer fulde fysiske barrierer for patogener, der ikke kan behandles. I alle tilfælde er målet det samme: at forhindre enhver utilsigtet frigivelse af smitstoffer eller eksponering af arbejdere.