Una cabina de bioseguridad ( BSC ), también llamada cabina de seguridad biológica o cabina de seguridad microbiológica , es un espacio de trabajo de laboratorio cerrado y ventilado para trabajar de forma segura con materiales contaminados (o potencialmente contaminados) con patógenos que requieren un nivel de bioseguridad definido . Existen varios tipos diferentes de BSC, que se diferencian por el grado de biocontención que proporcionan. Las BSC comenzaron a comercializarse en 1950. [1]
El objetivo principal de un BSC es servir como un medio para proteger al trabajador del laboratorio y al entorno circundante de los patógenos. Todo el aire de escape se filtra con HEPA al salir de la cabina de bioseguridad, eliminando bacterias y virus dañinos . [2] Esto contrasta con una mesa limpia de flujo laminar , que sopla aire de escape sin filtrar hacia el usuario y no es seguro para trabajar con agentes patógenos. [3] : 13 [4] La mayoría de las BSC tampoco son seguras para su uso como campanas extractoras de humos . [2] Del mismo modo, una campana extractora de humos no proporciona la protección ambiental que proporcionaría la filtración HEPA en una BSC. [5] Sin embargo, la mayoría de las clases de BSC tienen un propósito secundario para mantener la esterilidad de los materiales en el interior (el "producto").
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de Estados Unidos clasifican las BSC en tres clases. [3] : 6 Estas clases y los tipos de BSC dentro de ellas se distinguen de dos maneras: el nivel de protección del personal y del medio ambiente proporcionado y el nivel de protección del producto proporcionado. [6]
Los gabinetes de clase I brindan protección al personal y al medio ambiente, pero no al producto. De hecho, el flujo de aire entrante puede contribuir a la contaminación de las muestras. [7] El flujo de aire entrante se mantiene a una velocidad mínima de 75 pies/min (0,38 m/s). Estos BSC se utilizan comúnmente para encerrar equipos específicos ( por ejemplo, centrífugas) o procedimientos ( por ejemplo, aireación de cultivos) que potencialmente generan aerosoles. Los BSC de esta clase están conectados con conductos (al sistema de extracción del edificio) o no están conectados con conductos (recirculan el escape filtrado de regreso al laboratorio). [3] : 6
Los gabinetes de clase II brindan ambos tipos de protección (de las muestras y del ambiente) ya que el aire de reposición también está filtrado por HEPA. Hay cinco tipos: Tipo A1 (anteriormente A), Tipo A2 (anteriormente A/B3), Tipo B1, Tipo B2 y Tipo C1. Los requisitos de cada tipo están definidos por la Norma Internacional NSF 49, [3] : 31 que en 2002 reclasificó los gabinetes A/B3 (clasificados bajo el último tipo si están conectados a un conducto de escape) como Tipo A2, [5] y agregó el Tipo C1 en la norma de 2016. [8] Aproximadamente el 90% de todos los gabinetes de bioseguridad instalados son gabinetes Tipo A2. [7]
Los principios de funcionamiento utilizan sopladores (ventiladores) accionados por motor montados en el gabinete para atraer un flujo de aire masivo direccional alrededor del usuario y hacia la rejilla de aire, lo que protege al operador. Luego, el aire se aspira por debajo de la superficie de trabajo y vuelve a subir a la parte superior del gabinete, donde pasa a través de los filtros HEPA. También se sopla una columna de aire estéril filtrado por HEPA hacia abajo, sobre los productos y procesos para evitar la contaminación. El aire también se extrae a través de un filtro HEPA y, según el tipo de BSC de clase II, el aire se recircula de regreso al laboratorio o se extrae mediante un ventilador de extracción a través de conductos, por donde se expulsa del edificio. [9]
El gabinete Tipo A1, anteriormente conocido como Tipo A, tiene una velocidad mínima de entrada de 75 pies/min. El aire que fluye hacia abajo, considerado contaminado, se divide justo por encima de la superficie de trabajo (la división del humo de los BSC) y se mezcla con el flujo de entrada. Este aire se aspira, a través de conductos, hasta la parte posterior del gabinete, donde luego se impulsa hacia una cámara de distribución contaminada con presión positiva. Aquí, el aire se recircula, a través de un filtro HEPA, hacia abajo sobre la zona de trabajo, o se expulsa fuera del gabinete (también a través de un filtro HEPA). Se utilizan filtros HEPA de tamaño adecuado y un regulador interno para equilibrar estos volúmenes de aire. Este tipo no es seguro para trabajar con productos químicos peligrosos, incluso cuando se expulsa con un "dedal" o una cubierta para evitar perturbar el flujo de aire interno. [3] : 8–9
El gabinete Tipo A2, anteriormente denominado A/B3, tiene una velocidad mínima de entrada de 100 pies/min. Un plenum de presión de aire negativa rodea todos los plenums de presión positiva contaminados. En otros aspectos, las especificaciones son idénticas a las de un gabinete Tipo A1. [3] : 9–11 [5]
Los gabinetes de tipo B1 y B2 tienen una velocidad mínima de entrada de 100 pies/min, y estos gabinetes deben estar conectados a un sistema de escape mediante conductos rígidos en lugar de tener el escape a través de una conexión de manguito. Sus sistemas de escape también deben ser exclusivos (un BSC por tramo de conducto, por soplador). A diferencia de los gabinetes de tipo A1 y A2, los BSC de tipo B utilizan un flujo de aire de paso único (aire que no se mezcla ni recircula) para controlar también los vapores químicos peligrosos. Los gabinetes de tipo B1 dividen el flujo de aire de modo que el aire detrás del divisor de humo se dirige al sistema de escape, mientras que el aire entre el operador y el divisor de humo se mezcla con el aire de entrada y se recircula como flujo descendente. Dado que el aire de escape se extrae de la rejilla trasera, el CDC recomienda que el trabajo con productos químicos peligrosos se realice en la parte trasera del gabinete. [3] : 10 Esto es complicado, ya que la línea divisoria del humo (que delimita la "parte trasera del gabinete") es una línea invisible que se extiende a lo ancho del gabinete (aproximadamente 10 a 14 pulgadas desde la rejilla frontal) y se desplaza a medida que los filtros HEPA internos se cargan con partículas. [9]
El gabinete tipo B2 (también conocido como BSC de escape total) es costoso de operar porque no se recircula aire en su interior. [3] Por lo tanto, este tipo se encuentra principalmente en aplicaciones como laboratorios de toxicología , donde la capacidad de usar productos químicos peligrosos de manera segura es importante. [5] Además, existe el riesgo de que fluya aire contaminado al laboratorio si fallara el sistema de escape de un gabinete tipo B1 o B2. Para mitigar este riesgo, los gabinetes de este tipo generalmente monitorean el flujo de escape, apagando el ventilador de suministro y haciendo sonar una alarma si el flujo de escape es insuficiente.
El gabinete de Clase III, que generalmente se instala solo en laboratorios de máxima contención, está diseñado específicamente para trabajar con agentes patógenos BSL-4 , lo que proporciona la máxima protección. El recinto es hermético a los gases y todos los materiales entran y salen a través de un tanque de inmersión o un autoclave de doble puerta . Los guantes adheridos al frente evitan el contacto directo con materiales peligrosos (los gabinetes de Clase III a veces se denominan cajas de guantes ). Estos gabinetes hechos a medida a menudo se conectan en una línea, y el equipo de laboratorio instalado en el interior generalmente también se fabrica a medida. [3] : 12–13
Las cabinas de bioseguridad se utilizan a diario durante horas. Además de la protección del usuario y del material de muestra, los factores de diseño humano (ergonomía) del trabajo adquieren cada vez mayor importancia. Esto incluye la reducción del nivel de ruido (para un ambiente de trabajo más cómodo), un soporte o taburete de altura regulable y un reposapiés (para una posición de asiento optimizada), ventanas laterales panorámicas (más luz dentro de la cabina), marco frontal en ángulo de 10° (permite una mejor posición de asiento), fuentes de luz potentes (mejor visión dentro de la cabina), soporte para el antebrazo para mayor comodidad y seguridad, así como aberturas de acceso extendidas y ventanas de visualización inclinadas para mejorar las condiciones de trabajo. [10]
Los CDC no recomiendan la instalación de lámparas UV en los BSC. [3] : 12–13 La Asociación Estadounidense de Seguridad Biológica apoya esta posición, citando el riesgo de seguridad para el personal, la penetración superficial, la efectividad reducida en condiciones de humedad relativa alta y la necesidad frecuente de limpiar y reemplazar la bombilla. [11] Las lámparas UV no deben usarse como fuente principal de descontaminación de superficies dentro de un BSC. [12] Sin embargo, estas afirmaciones han sido formalmente cuestionadas en al menos un artículo revisado por pares que señala que: [13]
Por lo general, se exige que las cabinas de seguridad biológica cumplan con las normas de ese país o región. Este requisito puede estar regulado por un organismo institucional como la TGA, la FDA o la OMS. En Australia, por ejemplo, las cabinas de seguridad biológica de clase II deben cumplir con las normas de construcción denominadas AS2252.2. Esas normas hacen referencia a otras normas, como la AS2243.3. La AS2243.3 clasifica el nivel de riesgo que plantean los microorganismos en función de su patogenicidad, modo de transmisión y rango de hospedadores, junto con las medidas preventivas actuales y los tratamientos eficaces. [14]
Existen requisitos específicos para las pruebas de campo de las BSC de clase II. La base de las pruebas de campo en Estados Unidos es la NSF49; Europa se basa en la EN12469; y Australia tiene la serie de métodos de prueba AS1807 (a la que se hace referencia en la AS2252.2). [15] Los requisitos para las pruebas de campo pueden incluir:
En términos generales, un programa de mantenimiento de servicio regular puede incluir las siguientes tareas:
Al igual que con el trabajo en mesas de trabajo abiertas, el trabajo realizado dentro de un BSC debe realizarse con cuidado y seguridad. Para evitar la contaminación y el riesgo de exposición del personal, los CDC recomiendan a los investigadores que sigan las mejores prácticas para reducir y controlar la generación de salpicaduras y aerosoles, como mantener los materiales limpios al menos a 12 pulgadas (30 cm) de las actividades que generan aerosoles y organizar el flujo de trabajo "de limpio a contaminado". [3] : 22 En particular, las llamas abiertas, que no son necesarias dentro del entorno limpio de un BSC de Clase II o III, causan la interrupción del flujo de aire en el interior. [3] : 22 Una vez que se ha completado el trabajo dentro de un BSC, es necesario descontaminar las superficies del BSC como con otros equipos y materiales de laboratorio. [3] : 24
Cuando se realiza el mantenimiento o la reubicación de un BSC, incluido el reemplazo de filtros HEPA, se lo debe descontaminar con gas. La descontaminación con gas implica llenar el BSC con un gas venenoso, más comúnmente formaldehído . [3] : 25
