Comprendere i quattro livelli di biosicurezza e le loro differenze

Il concetto di livelli di biosicurezza è stato introdotto e definito da agenzie comei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC)Egli Istituti Nazionali di Sanità (NIH)negli Stati Uniti come parte degli sforzi per standardizzare le pratiche di sicurezza dei laboratori. Ciascun livello specifica le precauzioni nelle pratiche di laboratorio, nelle apparecchiature di sicurezza e nella progettazione delle strutture per proteggere i lavoratori, il pubblico e l'ambiente.

I livelli più bassi si applicano a organismi ben-noti che presentano un rischio minimo, mentre i livelli più alti si applicano ad agenti patogeni pericolosi e spesso letali.Ogni livello di biosicurezza si basa su quello precedente. Pratiche microbiologiche standard come il lavaggio delle mani, il divieto di mangiare in laboratorio e la decontaminazione delle superfici vengono utilizzate a tutti i livelli, con controlli aggiuntivi a BSL più elevati.

Livello di biosicurezza 1 (BSL 1)

Il livello di biosicurezza 1 èil contenimento-del livello base. Si applica al lavoro con organismi ben-non patogeni ben caratterizzati che rappresentano una minaccia minima per le persone sane.

• Agenti:Microbi non patogeni che comportano un rischio minimo per le persone o l’ambiente. Ad esempio, nei laboratori BSL-1 viene spesso utilizzato un ceppo sicuro di E. coli.
• Pratiche:Tecniche microbiologiche standard. Ciò include mangiare, bere e applicare cosmetici vietati in laboratorio, lavarsi le mani dopo aver maneggiato organismi e pulire regolarmente le superfici di lavoro. Il lavoro può essere svolto all'apertobanchi da laboratoriosenza contenimento speciale.
• Attrezzatura:Sono necessari solo i dispositivi di protezione individuale (DPI) di base. In genere i ricercatori indossano camici da laboratorio, guanti e protezioni per gli occhi secondo necessità. Poiché gli organismi sono a basso-rischio, non sono necessari dispositivi di ventilazione o bio{3}}contenimento specializzati.
• Progettazione della struttura:Un laboratorio BSL-1 dovrebbe essere dotato di strutture per il lavaggio delle mani e di porte che separino il laboratorio dagli altri spazi. A questo livello non sono necessarie particolari caratteristiche costruttive.

Livello di biosicurezza 2 (BSL 2)

Il livello di biosicurezza 2 è peragenti a rischio-moderatoche possono causare malattie umane di varia gravità. Ciò include molti comuni agenti patogeni di laboratorio. Esempi tipici sono lo Staphylococcus aureus, i batteri della Salmonella o virus come l'HIV e l'epatite B. Possono causare malattie da lievi a gravi. A differenza di BSL-1, BSL-2 richiede misure di sicurezza aggiuntive per prevenire infezioni accidentali.

In un laboratorio BSL-2, i lavoratori seguono tutte le pratiche BSL-1 oltre a precauzioni aggiuntive:

• Controllo degli accessi:Durante i lavori è consentito l'ingresso solo al personale addestrato. L'accesso al laboratorio è limitato in presenza di agenti infettivi.
• Organismi:Gli agenti sono agenti patogeni umani-a rischio moderato. Gli esempi includono Staph. aureus, Salmonella, HIV, epatite B ed Entamoeba histolytica. Possono causare malattie se ingeriti, inalati o a contatto con la pelle rotta.
• Dotazioni di sicurezza:I ricercatori indossano sempre guanti e camici da laboratorio; vengono utilizzate protezioni per gli occhi o schermi facciali quando sono possibili schizzi o spruzzi. UNcabina di sicurezza biologica(BSC)deve essere utilizzato per qualsiasi procedura che possa generare aerosol o schizzi infettivi. Nel laboratorio deve essere disponibile un'autoclave o un dispositivo di decontaminazione equivalente per la sterilizzazione dei rifiuti e delle attrezzature.
• Progettazione della struttura:Il laboratorio è dotato di porte a chiusura automatica-e chiaramente contrassegnateAvvertenze sul rischio biologico. Sono necessari un lavandino e una stazione per il lavaggio degli occhi. Il sistema di ventilazione solitamente non è sigillato in modo speciale, ma la presenza di una BSC fornisce un contenimento primario per gli aerosol.

Livello di biosicurezza 3 (BSL 3)

Il livello di biosicurezza 3 è peragenti gravi o potenzialmente letaliche possono essere trasmessi attraverso l'aria. Gli agenti patogeni BSL-3 includono Mycobacterium tuberculosis, virus del Nilo occidentale, SARS-CoV-2 e Yersinia pestis, tra gli altri. Rappresentano un rischio elevato se inalati sotto forma di minuscole goccioline o aerosol. I laboratori BSL-3 richiedono pertanto controlli rigorosi.

Un laboratorio BSL-3 include tutte le misure BSL-2 più i seguenti controlli avanzati:

• Flusso d'aria e ventilazione:Il laboratorio è progettato per un flusso d'aria direzionale. Ciò significa che l'aria viene aspirata nel laboratorio dai corridoi ed espulsa attraverso i filtri HEPA. Non è consentito il ricircolo dell'aria di scarico. In genere sono presenti due serie di porte interbloccate-a chiusura automatica che separano il laboratorio dalle altre aree.
• Controllo degli accessi:L'ingresso è strettamente controllato; può entrare solo il personale addestrato, spesso con maggiore sicurezza. Tutto il lavoro di laboratorio viene svolto da persone sotto sorveglianza medica che potrebbero essere vaccinate contro gli agenti.
• Dotazioni di sicurezza:Tutte le manipolazioni di agenti vivi devono essere eseguite in una cabina di biosicurezza certificata. Il personale di laboratorio deve indossare sempre DPI adeguati, in genere robusti-camici frontali e protezioni respiratorie (come respiratori N95 o respiratori ad aria compressa-purificatori).
• Rifiuti e decontaminazione:Tutti i rifiuti di laboratorio vengono decontaminati prima dello smaltimento. Ciò include non solo i rifiuti smaltibili ma anche tutti i materiali che escono dal laboratorio. Gli indumenti indossati all'interno del laboratorio vengono solitamente lasciati essere lavati sul posto o decontaminati prima del riutilizzo.
• Facilità:Il laboratorio è separato dalle altre aree dell'edificio. Le superfici sono sigillate e facili da decontaminare. UNdoccia di emergenza e stazione lavaocchisono posizionati vicino all'uscita. I controlli di ventilazione (filtri HEPA, flusso d'aria direzionale) forniscono la barriera secondaria.

Livello di biosicurezza 4 (BSL 4)

Il livello di biosicurezza 4 è illivello più altoed è utilizzato solo per ilagenti patogeni più pericolosi,quelli altamente infettivi, pericolosi per la vita-e per i quali non sono disponibili cure o vaccini. Gli esempi includono il virus Ebola, il virus Marburg, il virus della febbre di Lassa e altri agenti esotici della febbre emorragica. I laboratori BSL-4 sono estremamente rari e hanno sempre il massimo contenimento.

Tutte le precauzioni di BSL-3 si applicano in un laboratorio BSL-4, con requisiti rigorosi aggiuntivi:

• Dispositivi di protezione individuale:I ricercatori lavorano per incapsulare completamente le tute a pressione-positiva ogni volta che si trovano in laboratorio. In alternativa, il lavoro può essere svolto inCabine di biosicurezza di classe III (scatole a guanti-a tenuta di gas)che forniscono una barriera sigillata.
• Accesso e procedure:Il personale deve indossare indumenti da laboratorio prima di entrare e fare la docciafuoriall'uscita. Tutti i materiali che lasciano il laboratorio, comprese le attrezzature e i rifiuti, devono essere completamente decontaminati. Viene applicata una rigorosa tracciabilità dei materiali in entrata e in uscita.
• Progettazione della struttura:I laboratori BSL-4 sono generalmente ospitati in un edificio separato o in una zona isolata all'interno di un edificio. Sono dotati di sistemi di alimentazione e scarico dell'aria dedicati e l'aria di scarico è filtrata tramite HEPA-. L'intero laboratorio è sigillato: pareti, pavimenti e soffitti non hanno penetrazioni che potrebbero consentire la fuga degli agenti. Sono comuni l'ingresso a doppia porta e la recinzione sicura attorno alla struttura.
• Rifiuti e decontaminazione:Il laboratorio comprendedocce chimiche, sistemi di decontaminazione dei rifiuti e autoclavi. Ad esempio, un laboratorio BSL-4 potrebbe richiedere l'ingresso in una doccia chimica dopo il lavoro o l'utilizzo di più autoclavi sequenziali per sterilizzare tutti i rifiuti prima dello smaltimento.
• Protocollo e formazione rigorosi:Solo il personale essenziale e altamente qualificato entra nei laboratori BSL-4. Ogni procedura è attentamente standardizzata per eliminare gli errori. Sono in atto piani di emergenza (per violazioni delle tute, perdita di energia elettrica, ecc.).

Riepilogo delle differenze

In sintesi, i quattro livelli di biosicurezza formano una scala di contenimento graduale.

• BSL-1è per agenti a rischio minimo-e utilizza la normale igiene di laboratorio.
• BSL-2gestisce agenti patogeni a rischio moderato-e aggiunge barriere come cabine di biosicurezza, accesso limitato e una disposizione per la sterilizzazione dei rifiuti.
• BSL-3prende di mira gravi agenti patogeni respiratori e richiede inoltre flusso d'aria direzionale, strutture sigillate, respiratori e ingresso limitato (doppie porte e sorveglianza medica).
• BSL-4si occupa di agenti estremamente pericolosi e impone la protezione completa delle tute, l'isolamento completo della struttura (spesso un edificio separato), docce chimiche e le procedure di decontaminazione più rigorose.

Lo scopo di ogni livello è proteggere il personale di laboratorio e il pubblico ridimensionando i controlli in base al pericolo. Tutti i laboratori BSL-1 e superiori seguono pratiche di base come il lavaggio delle mani e la decontaminazione delle superfici. BSL-2 aggiunge precauzioni contro schizzi o esposizione ad aerosol, BSL-3 aggiunge controlli tecnici contro la diffusione nell'aria e BSL-4 aggiunge barriere fisiche complete per agenti patogeni intrattabili. In tutti i casi, l’obiettivo è lo stesso: prevenire qualsiasi rilascio accidentale di agenti infettivi o l’esposizione dei lavoratori.