Каталог товаров

Классификация боксов биологической безопасности. Как выбрать бокс биологической безопасности

20.09.2023

В научных и медицинских лабораториях, на химических и биологических производствах, в фармацевтической промышленности с целью защиты персонала, продукта, рабочей зоны и окружающей среды используются боксы биологической безопасности. В этой статье мы подробно рассмотрим классификации боксов и их различия, поговорим об уникальной системе постоянного мониторинга частиц.

 

Содержание:

  1. Боксы биологической безопасности
  2. Классификация боксов биологической безопасности

2.1. I класс

2.2. II класс

2.3. III класс

3. Как выбрать бокс биологической безопасности

Боксы биологической безопасности

Бокс биологической безопасности предназначен для защиты оператора и окружающей среды от аэрозолей, возникающих при работе с потенциально опасными микроорганизмами, с помощью удаления воздуха в атмосферу путем фильтрации. Боксы уменьшают риски заражения сотрудников во время работы. Некоторые виды боксов также защищают материалы, с которыми ведутся работы, от загрязнений окружающей среды.[i]

Бокс представляет собой специальное оборудование с вентилируемой рабочей зоной, оснащенной HEPA или ULPA фильтрами.  Сотрудник лаборатории взаимодействует с материалом через специальный рабочий проем. Появляющиеся в процессе работы пылевидные и аэрозольные частицы удаляются при помощи циркулирующего внутри бокса воздушного потока и путем фильтрации. Таким образом бокс биологической безопасности обеспечивает защиту персонала от заражения патогенными микроорганизмами и аэрогенными вирусами, предупреждает контаминацию воздуха рабочей зоны и окружающей среды, защищает продукт внутри бокса от внешних и перекрестных загрязнений.

* HEPA фильтры (high efficiency particulate air) и ULPA фильтры (ultra-low particulate air) – высокоэффективный фильтр очистки воздуха НЕРА фильтр и сверхвысокоэффективный фильтр очистки воздуха ULPA фильтр с ультранизким проскоком частиц.[ii] ULРА фильтры обычно применяются в системах с самыми высокими требованиями к чистоте воздуха (ламинарные боксы и изоляторы).

Аэрозольные частицы диаметром менее 5 мкм в диаметре и мелкие капли размером 5–100 мкм в диаметре не видны невооруженным глазом. Как правило, работник лаборатории не осознает образование таких частиц, в результате чего они могут попасть в дыхательные пути или стать причиной перекрестного загрязнения материалов на рабочей поверхности. Исследования показали, что при правильном использовании боксы биологической безопасности могут быть высокоэффективны в снижении лабораторных инфекций, предотвращении перекрестного заражения и в защите окружающей среды.[iii]

Существует несколько разновидностей боксов биологической безопасности. Выбор бокса для обеспечения безопасных условий работы зависит от ряда факторов, в том числе от того, что именно необходимо защищать: оператора, продукт, окружающую среду или их сочетание. В зависимости от лабораторных задач и соответствия требуемому уровню безопасности боксы биологической безопасности делятся на классы.

Классификация боксов биологической безопасности

До определенного времени основным способом защиты от пылевидных и аэрозольных частиц была вытяжная вентиляция. Однако для безопасной работы в современных лабораториях использования одной вытяжки недостаточно. Деятельность фармацевтических, медицинских производств и научных предприятий требует соответствующего защитного оборудования, способного обеспечить безопасность процесса, в том числе при работе инфекционными организмами разных групп риска. Классификация инфекционных микроорганизмов по группам риска приводится в Руководстве по лабораторной биобезопасности ВОЗ:

На сегодняшний день основным типом оборудования, обеспечивающим биологическую безопасность, является бокс биологической безопасности. Боксом биологической безопасности может считаться только оборудование, отвечающее соответствующим требованиям к техническим и эксплуатационным характеристикам. Технические требования, конструкцию боксов и их классы определяет европейский стандарт EN 12469:2000 (прямой перевод стандарта – российский ГОСТ Р ЕН 12469-2010). Согласно документу, боксы отличает возможность работы с потенциально опасными и опасными микроорганизмами. Стандарт делит боксы на три класса.

I класс

I класс защиты. Оборудование характеризуется наиболее простой конструкцией: ламинарные системы исключительно для защиты лаборанта и окружающей среды. Конструкция бокса с частично открытым окном защищает сотрудника и окружающую среду от биологически опасных агентов, но не ограждает продукт от возможных загрязнений с внешней стороны. Аэрозоль с вредными агентами захватывается входящим через проем ламинарным восходящим потоком воздуха, проходит через систему фильтрации и удаляется во внешнюю среду.


рис. 1. Схема бокса биологической безопасности класса I. А – открытая передняя часть; В – подъемная оконная рама;
С – выпускной НЕРА-фильтр; D – вытяжной отсек.

II класс

II класс защиты. Боксы биологической безопасности II класса разработаны для защиты как лаборантов и окружающей среды, так и для защиты материалов в рабочей зоне. Боксы II класса подходят для безопасной работы с инфекционными агентами из 1, 2 и 3 групп риска. Выброс аэрозоля во внешнюю среду сдерживает воздушный поток, входящий в бокс из окружающей среды через частично открытый проем. При этом, вертикальный однонаправленный ламинарный поток поступает в пространство бокса не сразу (как в случае с боксами I класса защиты), а предварительно проходит решетку воздухозабора и достигает рабочей зоны после очистки от микрочастиц внешней среды фильтром. Это предотвращает контаминацию материала на рабочей поверхности.

Боксы биологической безопасности II класса делятся на два типа:

  • A (A1 и A2)
  • B (B1 и B2)

Основные различия между разными типами боксов II класса заключаются в способах вывода выходящего потока (воздух возвращается в лабораторию или используется внешняя вытяжка) и в соотношении рециркулирующего и выходящего воздуха.

Боксы биологической безопасности II класса типа А с выводом воздуха в атмосферу считаются наиболее распространенной модификацией. Процентное соотношение воздушных потоков в боксах этого типа составляет 30% на выходящий в помещение лаборатории воздух (вытяжной поток) и 70% на рециркуляцию воздуха через фильтр обратно в рабочую зону (нисходящий рециркулируемый поток). На сегодняшний день более востребованной моделью считается бокс типа А2 , благодаря своей максимальной безопасности (бокс оснащен специальными зонами пониженного давления, окружающими зоны повышенного давления, в случае утечки способными задержать и не пропустить наружу потенциально опасные вещества). Защита продукта от загрязнений окружающей средой и от перекрестной контаминации осуществляется за счет системы фильтрации: попадающий в камеру бокса воздух очищается от потенциально опасных частиц, проходя через фильтр, и становится однонаправленным. Такой ниспадающий ламинарный поток не допускает перекрестного загрязнения продуктов на рабочей поверхности.

Боксы типа А1 и А2 рециркулируют воздух в помещение, в связи с чем их использование недопустимо при работе летучими токсичными химикатами.


Рисунок 2. Схема бокса биологической безопасности класса II А1. А – открывающаяся передняя часть; В – подъемная оконная рама;
С – выпускной НЕРА-фильтр; D – задний отсек; Е – впускной НЕРА-фильтр; F—вентилятор.

Боксы биологической безопасности II класса типа B выделяются в сравнении с боксами типа A более высоким уровнем безопасности. Основное отличие этой модификации заключается в необходимости подключения к внешней вытяжке с вентилятором. Подача воздуха с потенциально опасными агентами из рабочей зоны во внешнюю вытяжку обеспечивает надежную защиту оператора, в том числе в непредвиденных случаях, например при неожиданном нарушении работы фильтра или при сбое нисходящего потока.

Защита продукта от загрязнений осуществляется также, как в боксе типа A2: благодаря фильтрации поступающего в бокс воздуха и однонаправленному ниспадающему потоку.

Процентное соотношение воздушных потоков в боксах типа В1 составляет 30% на рециркуляцию и 70% на выходящий за пределы лаборатории поток. Несмотря на небольшой процент, пренебрегать рециркулируемым потоком нельзя, в связи с чем в боксах типа В1 не рекомендуется работать с летучими химическим соединениями. В рабочей камере бокса типа В2 рециркуляция потока отсутствует, выброс отработанного воздуха составляет 100%. В боксах этого типа также может быть усилена опция защиты окружающей среды путем установки дополнительной системы очистки воздуха. Поэтому бокс типа В2 считается наиболее безопасным среди четырех вариантов боксов II класса. В боксах типа В2 доступно проведение лабораторных работ с токсическими химическими веществами.

Рисунок 3. Схема бокса биологической безопасности класса II В1. А – открывающаяся передняя часть; В – подъемная оконная рама; С – выпускной НЕРА-фильтр; D – впускной НЕРА-фильтр; Е – выпускной отсек с отрицательным давлением; F – вентилятор; G – НЕРА-фильтр для подачи воздуха. Воздух, выходящий из бокса, необходимо подвести к системе вытяжки здания.

III класс

III класс защиты. Оборудование, обеспечивающее абсолютный уровень безопасности: защищает оператора, продукт, рабочую поверхность и окружающую среду. Боксы отличаются цельносварным каркасом и полной герметичностью. Оператор отделен от рабочей поверхности физическим барьером и работу с продуктом осуществляет через перчатки, встроенные в панель бокса. Данный тип оборудования относится к лабораторным изоляторам, подробнее о которых вы можете прочитать в нашей статье.

Как выбрать бокс биологической безопасности

При выборе бокса необходимо учитывать разные факторы: на кого необходимо направить защиту: на сотрудников, помещение лаборатории, на исследуемый продукт или на все направления одновременно, оценить, к какой группе риска относится исследуемый материал, выяснить риски, связанные с возможной контаминацией и с образованием аэрозолей, содержащих токсичные частицы.

В зависимости от исследовательских задач стоит выбирать боксы биологической безопасности, учитывая предложения отдельных производителей, способные повысить эффективность каждой отдельно взятой лаборатории.
Так, в последнее время, большим вниманием со стороны фармацевтического рынка пользуется уникальная система постоянного мониторинга частиц (integrated particles monitoring system – IPMS) от американского производителя высокотехнологичного лабораторного оборудования TopAir Systems.

Интегрированная в бокс биологической безопасности система IPMS измеряет концентрацию частиц в рабочей зоне в режиме реального времени, контролируя уровень чистоты беспрерывно 24 часа в сутки 7 дней в неделю. В онлайн-режиме дисплей отображает, соответствует ли уровень чистоты стандарту ISO-5, и предупреждает, если рабочее пространство загрязнено и требует обслуживания.

Класс чистоты помещения определяется требованиями к уровню содержания в воздухе различного рода примесей и частиц, установленными в соответствующих нормативных документах. Так, «чистой зоной считается пространство, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц. Класс N ISO определяет максимально допустимые концентрации (частиц/м3) для заданных диапазонов размеров частиц.»[iv]

Интеллектуальный алгоритм IPMS обрабатывает данные чистоты в боксе запатентованными встроенными лазерными датчиками частиц и в режиме реального времени отображает информацию о качестве воздуха в рабочем пространстве. Выраженная цветовая маркировка (зеленый свет – чисто, красный – обнаружено загрязнение) позволяет оператору быстро отреагировать, провести измерения и принять соответствующие меры, предотвратив тем самым перекрестное загрязнение и обеспечив постоянство процесса и соблюдение всех стандартов.

Более распространенные и известные на рынке переносные счетчики частиц с изокинетическими пробоотборниками, измеряющие количество частиц, не работают в онлайн-режиме. Соответственно только что проведенное измерение не может гарантировать чистоту в рабочей зоне буквально уже через несколько минут. Система постоянного мониторинга сводит к нулю указанные риски.

Компания TopAir первой в мире представила «бюджетную» (в 10-25 раз дешевле счетчиков частиц) систему мониторинга, встроенную в бокс биологической безопасности, для наиболее эффективной защиты персонала лаборатории, окружающей среды и чувствительных рабочих процессов.

Боксы биологической безопасности от TopAir Systems изготовлены из прочного антикоррозионного полипропилена с высокой устойчивостью к кислотам и химикатам, оснащены усовершенствованными фильтрами ULPA (эффективность которых составляет 99,9995 % при частицах 0,1 мкм), и интеллектуальной системой управления с сенсорным экраном.

Боксы биологической безопасности – важная ступень в обеспечении контроля распространения инфекционных микроорганизмов всех групп риска. При должной эксплуатации боксы являются надежной мерой предосторожности от воздействия опасных аэрозолей на среду и оператора, от загрязнения продукта, с которым ведется работа.

Вам может быть интересно

Бокс биологической безопасности II класса типа В2

Статью подготовил Антон Савин, бренд-менеджер продукции Topair, Lamsystems, BOYU

 

  • Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе новостей сервисного центра Глювекс и новых поступлений на склад, полезных и интересных публикаций на тему лабораторного оборудования и расходных материалов. 

 

[i] Национальный стандарт российской федерации, Биотехнология. Технические требования к боксам микробиологической безопасности, ГОСТ Р ЕН 12469-2010

[ii] Национальный Стандарт РФ, Фильтры воздушные для общей очистки воздуха, ГОСТ Р ЕН 14799–2013

[iii] Всемирная организация здравоохранения, Женева, 2004, Руководство по лабораторной биобезопасности. Третье издание, часть 3

[iv] Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, ГОСТ ИСО 14644-1—2002, Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды, часть 1, Классификация чистоты воздуха, ISO 14644-1-99

рис 1, рис 2, рис 3 – Всемирная организация здравоохранения, Женева, 2004, Руководство по лабораторной биобезопасности. Третье издание, часть 3

Добавить комментарий

Оценка

Читайте также:

Лабораторная мебель. Визуализация проекта.

Лабораторная мебель. Визуализация проекта помещения.

Теоретические основы поляриметрии

Теоретические основы поляриметрии

Каталог оборудования
Записаться на бесплатное тестирование оборудования
Уточнить стоимость
Заказать консультацию
Оформить заказ

Подписывайтесь на Telegram-канал и узнавайте первыми:

Перейти в Telegram Перейти в Telegram