Systemy wentylacyjne umożliwiające bezpieczną pracę ze szkodliwymi czynnikami biologicznymi

Głównym zadaniem systemów wentylacyjnych w laboratoriach mikrobiologicznych jest ochrona pracowników przed SCB. System wentylacji ogólnej umożliwia usuwanie emitowanych do powietrza zanieczyszczeń oraz zapobiega ich rozprzestrzenianiu się. Taki system nie zapewnia jednak pracownikom ochrony przed bezpośrednim kontaktem z chorobotwórczymi mikroorganizmami. Szczególne ryzyko jest związane z narażeniem na bioaerozole. Zgodnie z definicją terminem bioaerozol lub aerozol biologiczny określa się zbiór cząstek biologicznych rozproszonych w powietrzu lub innej fazie gazowej.

Cząstkami bioaerozolu mogą być [13]:

• pojedyncze formy przetrwalnikowe mikroorganizmów (spory, konidia), pyłki roślin, bakteryjne komórki wegetatywne, wirusy;
• agregaty złożone z kilku spor, konidiów mikroorganizmów lub bakteryjnych komórek wegetatywnych;
• agregaty utworzone przez kilka spor mikroorganizmów lub bakteryjnych komórek wegetatywnych z innym materiałem biologicznym (np. alergenami ssaków);
• produkty pochodzenia drobnoustrojowego (np. endotoksyny, glukany, mikotoksyny), fragmenty komórek bakteryjnych lub konidiów grzybowych;
• wieloziarnowe struktury złożone z cząstek niebiologicznych, transportujących materiał pochodzenia biologicznego (np. cząstki endotoksyn połączone z cząstkami aerozolu ziarnistego).

Podczas pracy z organizmami chorobotwórczymi dla człowieka zarówno personel laboratoriów, jak i środowisko należy chronić przed skażeniem mikrobiologicznym. W tym celu zaprojektowano komory laminarne (komory bezpiecznej pracy), których zadaniem jest:

• ochrona pracowników przed bezpośrednim narażeniem na bioaerozole,
• ochrona środowiska laboratoryjnego przed skażeniem przez uwolnione aerozole (ochrona osób i środowiska),
• ochrona produktu przed zanieczyszczeniem mikrobiologicznym.

Kryteria działania oraz klasyfikacja komór bezpiecznej pracy mikrobiologicznej (ang. microbiological safety cabinet – MSC) zostały przedstawione w normie PN-EN 12469:2002 [14]. Te komory definiuje się jako wentylowane, obudowane miejsca, które mają chronić użytkownika i otoczenie przed aerozolami powstającymi w wyniku pracy z potencjalnie niebezpiecznymi mikroorganizmami i powietrzem, które jest filtrowane przed odprowadzeniem do atmosfery. W MSC przepływ jałowego powietrza poddanego filtracji przez tzw. filtr HEPA (ang. high efficiency particulate air filter, czyli wysokosprawny filtr zanieczyszczeń stałych powietrza) jest laminarny (tj. warstwowy i niezaburzony).

Klasyfikacja komór bezpiecznej pracy mikrobiologicznej jest następująca:

• MSC klasy I (rys. 2) – komora z otworem w ścianie frontowej (przez który osoba pracująca może wykonywać czynności w jej wnętrzu). Komora ta jest skonstruowana tak, aby chroniła pracownika i jednocześnie kontrolowała wydostawanie się zanieczyszczeń powstających w komorze i przenoszonych za pośrednictwem powietrza – dzięki wymuszonemu przepływowi do wnętrza komory przez otwór w ścianie i filtracji powietrza wylotowego (filtr HEPA). Powietrze z pomieszczenia jest aspirowane przez przedni otwór z minimalną prędkością ok. 0,38 m/s. Komora nie zapewnia ochrony produktu, bowiem dostarczane do wnętrza komory powietrze nie przechodzi przez filtry.
• MSC klasy II – komora zapewniająca ochronę pracownika, produktu i środowiska zewnętrznego. Zarówno powietrze dostarczane do wnętrza komory, jak i wydostające się z niej jest filtrowane przez filtr HEPA.
• MSC klasy III – komora całkowicie uszczelniona. Nawiewane powietrze jest filtrowane przez pojedynczy filtr HEPA, a powietrze wywiewane i odprowadzane do atmosfery – przez dwa filtry HEPA. Operator uzyskuje dostęp do powierzchni roboczej za pomocą wytrzymałych gumowych rękawic, które stanowią integralną część komory.

Komory bezpiecznej pracy mikrobiologicznej często są wyposażone w lampę ultrafioletową, którą włącza się przed pracą, aby dodatkowo wyjałowić przestrzeń roboczą komory.

_________________________

[13] KULKARNI P., BARON P.A., WILLEKE K. (red.) Aerosol measurement: principles, techniques, and applications. New York: John Wiley and Sons, 2011.

[14] PN-EN 12469:2002 (wersja polska). Biotechnologia – Kryteria działania komór bezpiecznej pracy mikrobiologicznej.