CC BY-ND
245
44
ЗНиСО ДШШ N42 (20Е)
У ДК 614.8:57.084.1
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ ДЛЯ РАБОТЫ С ЗАРАЖЕННЫМИ ЖИВОТНЫМИ
В.Г. Германчук, К.М. Морозов, А.П. Семакова, Н.Ю. Шавина
ФКУЗ «Российский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб», Роспот-
ребнадзора, г. Саратов, Россия
Проведен анализ реализации принципов биологической безопасности в лаборатории для работы с животными, зараженными ПБА I-II групп, с целью определения уровня биологической безопасности ABSL-3.
Ключевые слова: биологическая безопасность, биологическая опасность, патогенные биологические агенты I-II групп, лабораторные животные.
V.G. Germanchuk, K.M. Morozov, A.P. Semakova, N.Yu. Shavina □ ENSURING BIOLOGICAL SAFETY IN LABORATORY FOR WORK WITH THE INFECTED ANIMALS □ Russian Research Anti-Plague Institute «Microbe» of Rospotrebnadzor, Saratov, Russia.
The analysis of realization of the principles of biological safety is carried out to laboratories for work with animal infected with pathogenic biological agents of I-II groups, which determines the level of biological safety ABSL-3.
Key words: biological safety, biological hazard, pathogenic biological agents of I-II groups, laboratory animals.
Проблема биологической безопасности (ББ) сохраняет свою актуальность на протяжении многих лет [6]. Обеспечение ББ Российской Федерации и санитарно-эпидемиологического благополучия населения страны предусматривает защиту от угроз распространения патогенных биологических агентов (ПБА) [4, 7].
Биологическая безопасность в лаборатории при выполнении диагностической, производственной и экспериментальной работы представляет собой систему организационных, медико-биологических и инженерно-технических мероприятий и средств, направленных на защиту работающего персонала, а также населения и среды обитания человека от воздействия ПБА [8, 9].
Биологическая опасность - это потенциальная возможность воздействия опасных биологических факторов на человека, среду обитания, включая животных и растения, результатом которого может быть возникновение опасной биологической ситуации и перерастание ее в чрезвычайную ситуацию биологического характера [8].
Существует четыре уровня биологической безопасности: BSL-1, BSL-2, BSL-3, BSL-4 (по Laboratories Biosafety Manual, 3rd Edition, World Health Organization, Geneva, 2004, Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. 5 th Edition, CDC-NIH-Washington, 2007), представляющих собой комбинации указаний по проведению работ в лаборатории и соответствующих методов, оборудования, обеспечивающих безопасную работу, и конструктивных особенностей лабораторных помещений.
Четыре стандартных уровня биологической безопасности установлены также для деятельности, связанной с работами с экспериментальными животными с использованием ПБА I—IV групп. В лаборатории при работе с животными, зараженными ПБА I—II групп, значительно возрастает биологическая опасность, увеличивает-
ся риск заражения экспериментатора и контаминации окружающей среды. Животные могут создавать аэрозоли, повреждать кожные покровы сотрудников (укусы и царапины), а также быть сами инфицированы зоонозными возбудителями. В ряде случаев это связано с непредсказуемостью поведения животных при проведении различных манипуляций (например, при заражении животных различными способами: интраназально, парентерально). С учетом рисков при работе с зараженными животными, а также степени опасности ПБА 1-11 группы лаборатории, проводящие такую работу, относятся к третьему уровню биологической безопасности.
Третий уровень биологической безопасности лабораторного помещения для работы с экспериментальными животными (ЛВ8Ь-3) подразумевает создание усиленных дополнительных первичных и вторичных барьеров для минимизации риска попадания ПБА 1-11 группы в помещения лаборатории и окружающую среду. Дополнительные факторы предотвращения передачи ПБА включают соответствующие средства защиты дыхательных путей, фильтрацию выходящего воздуха из лаборатории с использованием фильтров тонкой очистки (ФТО) и строго контролируемый доступ в лабораторию.
Цель работы - провести анализ реализации принципов биологической безопасности при работе в лаборатории с животными, зараженными ПБА 1-11 групп, имеющей 3-й уровень биологической безопасности для животных (ЛВ8Ь-3) в соответствии с классификацией ВОЗ.
Материалы и методы. Исследования проводились в лаборатории, относящейся по Российской классификации к уровню лаборатории, проводящей работы с ПБА 1—11 группы (микроорганизмы, представляющие высокую индивидуальную и общественную опасность) и по классификации ВОЗ имеющей 3-й уровень биологической безопасности для животных (ЛВ8Ь-3).
декабрь n»I2 (ж) ЗНиСО
45
^^ Результаты исследования. В соответствии с принципами биологической безопасности в о лаборатории, имеющей уровень ABSL-3, долж-еэ ны быть созданы факторы, определяющие безо-^^ пасность работы с животными, зараженными ПБА. К ним относятся первичные и вторичные х= барьеры.
^ Средства индивидуальной защиты (СИЗ) [5], современное специальное оборудование, использование стандартных операционных процедур и внутренних инструкций по обеспечению биологической безопасности создают надежные первичные барьеры, повышающие степень безопасности работы персонала лаборатории. Вторичные барьеры защищают окружающую среду от воздействия ПБА и обеспечиваются технологической конструкцией лаборатории.
К системе регламентирующих документов, разрабатываемых в лаборатории, направленных на защиту работающего персонала, а также населения и среды обитания человека от воздействия ПБА, относятся внутренняя инструкция по обеспечению биологической безопасности, раскрывающая режим безопасной работы в помещениях, и стандартные операционные процедуры, предусматривающие безопасное выполнение приемов и методов при работе с экспериментальными животными, их получение из вивария, содержание, кормление, организацию рабочих мест, проведение иммунизации, пересадки, заражения, эвтаназии, вскрытия, комплекс дезинфекционных мероприятий, позволяющих минимизировать риски попадания ПБА в помещения лаборатории и объекты окружающей среды.
Применяемые при работе с зараженными животными СИЗ изготовлены как из натуральных тканей (классический противочумный костюм), так и из синтетических материалов (комбинезон или халат). Разнообразные варианты защитных щитков, респираторов, очков, высокопрочных резиновых перчаток надежно защищают кожные покровы, органы зрения и дыхания персонала от контаминации ПБА.
Современное специальное оборудование в лаборатории обеспечивает надежный первичный барьер, уменьшающий вероятность инфицирования персонала и объектов окружающей среды.
Комнаты для содержания животных оснащены вентиляционными системами Bio A.S. (рис. 1), включающими вентиляционный блок, стеллаж для размещения клеток и клетки, обеспечивающие максимальную степень биологической безопасности. С помощью сенсорной панели управления блока, оснащенной звуковой сигнализацией, можно контролировать и регулировать параметры обитаемости лабораторных животных в клетках (расход воздуха, температуру, влажность, давление, воздухообмен). Основной фильтр HEPA H14 и подключение блока к системе приточно-вытяжной вентиляции надежно защищают от контаминации ПБА персонал и помещения лаборатории.
Рис. 1. Система Bio A.S.R Vent II в сборе
Риск образования аэрозолей от инфицированных животных или их подстилок значительно снижается при содержании животных в системах клеток с предотвращением контаминации ПБА (например, в клетках со сплошными стенками и днищем; накрытых фильтрующим колпаком; открытых; помещенных в кожух с вентиляцией входящим потоком), что реализовано в лаборатории. Клетки для вентиляционных систем Bio A.S. (рис. 2) из поликарбоната (прозрачного, ударопрочного и устойчивого к паровой стерилизации и автоклавиро-ванию до 121 °C материала) состоят из пластикового корпуса, решетчатой крышки и пластиковой крышки с фильтром с внешней поилкой и с СО? мембоаной.
Рис. 2. Клетка для животных в сборе для вентиляционных систем Bio A.S.
Вентилируемые шкафы UNI-PROTECT (рис. 3) позволяют содержать лабораторных животных в открытых клетках в условиях контролируемой микробиологической контаминации c созданием разрежения или избыточного давления воздуха. На всех полках шкафа обеспечивается равномерный горизонтальный поток воздуха. Воздух очищается предфильтрами и фильтрами НЕРА Н13 на входе и выходе. Шкафы подключены к системе приточно-вытяжной вентиляции.
Для качественного выполнения стандартных операционных процедур с лабораторными
46
ЗНиСО ДШШ №12 (20Е)
животными (заражение, уход, чистка клеток, вскрытие), с целью снижения риска контаминации ПБА 1-11 групп персонала и окружающей среды, используются открытый передвижной ламинар Б8СО УОЛ-4Л1 (рис. 4), функционирующий как классический бокс биологической безопасности второго класса типа В2, и ламинарная станция для ухода за животными и чистки клеток Б8СО УВО (рис. 5).
Рис. 3. Вентилируемый шкаф иМ-РЯОТБСТ
Открытый доступ в рабочую зону с двух сторон, регулируемая высота рабочей поверхности позволяют максимально эффективно использовать рабочее пространство передвижного ламинара Б8со УОЛ-4Л1 и работать нескольким сотрудникам одновременно, а система очистки воздуха двумя ИЬРЛ-фильтрами надежно защищает экспериментаторов от контаминации ПБА.
Рис. 4. Открытый передвижной ламинар БЭСО УОЛ-4Л1
Рис. 5. Ламинарная станция для ухода за животными и чистки клеток Бзсо УВО
Ламинарная станция Б8со УВО (рис. 5) обеспечивает качественный уход за лабораторными животными и чистку клеток. ИЬРЛ-фильтр уменьшает вероятность инфицирования сотрудников и окружающей среды от аэрозоля, создаваемого при чистке клеток для лабораторных животных, а фильтр на основе активированного угля устраняет неприятный запах.
Одним из важных элементов соблюдения биологической безопасности является деконта-минация всей защитной спецодежды после выполнения стандартных операционных процедур перед стиркой. Дезинфекционная камера ВФЭ-2/0,9-01 с автоматическим программным управлением вентиляционных клапанов и сушкой материала (рис. 6) пароформалиновым и паровоздушным методами качественно осуществляет дезинфекцию защитной одежды.
Рис. 6. Камера дезинфекционная ВФЭ-2/0,9-01
декабрь N»12 (ж) ЗНиСО
47
^^ Ключевое место в системе биологической безопасности отводится обеззараживанию твер-= дых и жидких контаминированных отходов; сэ тем самым минимизируется опасность загряз-^^ нения объектов окружающей среды. Для де-контаминации твердых отходов после химического обеззараживания (дезинфицирующими ^ средствами) используется паровой стерилизатор проходного типа 8ТЕМУЛР ЫР1Ь-2РО (рис. 7). Автоклавирование проводится в соответствии с требованиями действующих санитарных правил (СП 1.3.3118-13) в зависимости от вида ПБА. Контроль каждого цикла автокла-вирования осуществляется с помощью автоматической программы с выдачей протокола стерилизации и химических тестов. Кроме того, два раза в год проводится контроль работы автоклава с использованием биотеста [3].
Для обеззараживания жидких контамини-рованных стоков используется установка сбора и термического обеззараживания сточных вод с использованием программного обеспечения. Установка предназначена для высокоэффективного обеззараживания жидких стоков, потенциально инфицированных споровыми и неспоровыми микроорганизмами, термическим методом. Эти микроорганизмы поступают в нее с «заразной» зоны после обработки дезинфицирующими средствами. Процесс обработки сточных вод проходит в несколько ступеней: нагрев, выдержка, охлаждение и слив сточных вод в канализацию.
Конструктивные особенности лабораторных помещений являются элементом защиты окружающей среды от воздействия ПБА (вторичный барьер). Вход и выход персонала в лабораторию, доставка инфицированного биологического материала и вынос обеззараженных твердых отходов осуществляются с помощью лифта. Передача инфицированного материала осуществляется через передаточный шлюз с ультрафиолетовым облучателем.
Лаборатория разделяется на 2 зоны: «чистую» и «заразную». «Чистая» зона представлена коридором, комнатой для научных сотрудников и другими вспомогательными помещениями. Переход из «чистой» зоны в «заразную» осуществляется через санпропускник.
I1
Рис. 7. Паровой стерилизатор 8ТЕИУАР ЫР1Ь-2РО проходного типа
«Заразная» зона представлена коридором, блоками для работы с инфицированными животными, моечной, комнатой для загрузки заразного материала в автоклав, комнатой снятия защитной одежды, комнатой для передачи и регистрации инфекционного материала и вспомогательными помещениями. Каждый блок имеет предбокс, манипуляционную и комнаты для содержания лабораторных животных. В каждом предбоксе расположена раковина для мытья рук с установкой для обработки жидких стоков химическим способом.
Наличие нескольких блоков позволяет проводить раздельно экспериментальную и диагностическую работу с обеспечением требуемого режима биологической безопасности с лабораторными животными.
Помещения блоков имеют световую и звуковую аварийную сигнализацию.
Лаборатория оснащается автоматизированными системами управления, электронными системами наблюдения, электронными кодовыми замками и бесконтактными устройствами считывания, позволяющими ограничивать доступ в лабораторию. Автоматизированы также системы освещения, приточно-вытяжной вентиляции, отопления, кондиционирования, а также системы ограничения доступа и безопасности.
Для обеспечения контроля исправности и состояния охранно-пожарной сигнализации и управления, функции диспетчеризации используется адресно-аналоговая система. Лаборатория телефонизирована, окна - закрытого типа, уплотненные и ударопрочные. Водоснабжение и отопление отдела - централизованное.
Лаборатория оснащается автономной системой приточно-вытяжной вентиляции (п. 2.3.32 СП 1.3.3118-13) [3] с функцией климат-контроля. В помещениях «заразной» зоны создаются различные депрессионные режимы в соответствии с технологическими условиями (от 1,0 до 100 ПА). Удаляемый воздух из помещений в общеобменной вентиляции проходит двухступенчатую очистку через ЫЕРЛ-фильт-ры без рециркуляции, что является обязательным для 3 уровня биологической безопасности лабораторного помещения для работы с экспериментальными животными (АБ8Ь-3). Проверка защитной эффективности фильтров и их замена осуществляется в соответствии с действующими санитарными правилами [3].
Манипуляционные и комнаты для содержания животных оснащаются бактерицидными лампами в соответствии с руководством «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях» Р 3.5.1904-04. Внутренняя отделка помещений отдела выполнена в соответствии с их функциональным назначением.
Эксплуатация инженерно-технических систем биологической безопасности проводится в соответствии с требованиями СП 1.3.3118-13, СП 1.3.2322-08 [2, 3], ГОСТ и СНиП, в которых изложены основные организационные и
40
ЗНиСО ДШбМ, №12 (205)
технические требования к эксплуатации данного оборудования.
Нельзя не сказать о «человеческом факторе» в реализации принципов системы биологической безопасности. Возможная небрежность сотрудников в лаборатории любого уровня биологической безопасности при работе с ПБА может значительно повысить риск контаминации персонала, окружающей среды и свести на нет любую биологическую защиту в лаборатории.
Обеспечение биологической безопасности при работе с зараженными лабораторными животными ПБА 1-11 групп в значительной степени зависит от профессиональной надежности персонала, одним из ведущих компонентов которой является профессиональная подготовленность сотрудников. Профессиональная подготовленность - это совокупность показателей, определяющих наличие профессиональных знаний и навыков, необходимых для безопасного, качественного и эффективного выполнения должностных обязанностей [1]. Поэтому профессиональная подготовка, опыт, знание выполнения стандартных операционных процедур, осторожность, внимательность - это условия для персонала лаборатории, позволяющие снизить неизбежный риск, связанный с работой с зараженными животными ПБА 1-11 групп.
Обязательным элементом соблюдения биологической безопасности является строгое выполнение требований приказа Минздравсоц-развития России от 12.04.2011 № 302н в части прохождения периодических медицинских осмотров в установленном порядке и обеспечение регулярной иммунизации персонала.
Выводы. Проведенный анализ реализации принципов биологической безопасности при работе в лаборатории с животными, зараженными ПБА 1-11 групп, по элементам ограничения распространения ПБА (конструктивные особенности лабораторных помещений, современное оборудование, обеспечивающее безопасную работу, выполнение стандартных операционных процедур, средства индивидуальной защиты) показал, что лаборатория соответствует 3 уровню биологической безопасности
лабораторного помещения для работы с экспериментальными животными (ABSL-3) по классификации ВОЗ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бойко А.В. и др. Оценка профессиональной подготовленности персонала, допускаемого к работе с патогенными биологическими агентами I—II групп / А.В. Бойко, Т.А. Малюкова, Л.А. Тихомирова [и др.] // Проблемы особо опасных инфекций. 2011. № 2 (108). С. 12-15.
2. Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней: СП 1.3.2322-08 (с изменениями и дополнениями) (утв. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 28.01.2008).
3. Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности): СП 1.3.3118-13 (утв. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 28.11.2013).
4. Германчук В.Г. и др. Применение методов спектроскопического анализа для выявления холерного токсина / В.Г. Германчук, Д.В. Уткин, А.Н. Спицын [и др.] // Здоровье населения и среда обитания. 2016. № 6 (279). С. 40-43.
5. Курылина А. Ф. и др. Основы безопасности работы с заражёнными животными / А.Ф. Курылина, А.П. Семакова, Ю.В. Брандзишевский // Биозащита и биобезопасность. 2013. № 3 (16). С. 23-28.
6. Ляпин М.Н. и др. Актуальные проблемы биобезопасности / М.Н. Ляпин, В.В. Кутырев // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2013. № 1. С. 97-112.
7. Нафеев А.А. Вопросы биологической безопасности в системе санитарной охраны территорий Российской Федерации // Здоровье населения и среда обитания. 2012. № 6. С. 9-11.
8. Онищенко Г.Г. и др. Актуальные проблемы биологической безопасности в современных условиях. Часть 2. Понятийная, терминологическая и определительная база биологической безопасности / Г. Г. Онищенко, В.Ю. Смоленский, Е.Б. Ежлова [и др.] // Вестник РАМН. 2013. № 11. С. 4-13.
9. Онищенко Г. Г. и др. Концептуальные основы биологической безопасности. Часть I / Г.Г. Онищенко, В.Ю. Смоленский, Е.Б. Ежлова [и др.] // Вестник РАМН. 2013. № 10. С. 4-13.
Контактная информация:
Германчук Валерий Геннадьевич, тел.: +7 (8452) 51-52-11, е-mail: [email protected]
Contact information:
Germanchuk Valéry, рИопе: +7 (8452) 51-52-11, е-mail: [email protected]
V
