Konseptet med biosikkerhetsnivåer ble introdusert og definert av byråer som f.eksCenters for Disease Control and Prevention (CDC)ogNational Institutes of Health (NIH)i USA som en del av arbeidet med å standardisere laboratoriesikkerhetspraksis. Hvert nivå spesifiserer forholdsregler i laboratoriepraksis, sikkerhetsutstyr og anleggsdesign for å beskytte arbeidere, publikum og miljøet.
Lavere nivåer gjelder vel-kjente organismer med minimal risiko, mens høyere nivåer gjelder for farlige, ofte dødelige patogener.Hvert biosikkerhetsnivå bygger på det forrige. Standard mikrobiologiske praksiser som håndvask, ingen spising i laboratoriet og dekontaminerende overflater brukes på alle nivåer, med tilleggskontroller ved høyere BSL.
Biosikkerhetsnivå 1 (BSL 1)
Biosikkerhetsnivå 1 erinneslutningen på inngangs-nivå. Det gjelder arbeid med godt-karakteriserte, ikke-patogene organismer som utgjør minimal trussel mot friske mennesker.
- Agenter:Ikke-patogene mikrober som utgjør minimal risiko for mennesker eller miljø. For eksempel brukes en sikker stamme av E. coli ofte i BSL-1-laboratorier.
- Praksis:Standard mikrobiologiske teknikker. Dette inkluderer spising, drikking og bruk av kosmetikk som er forbudt i laboratoriet, håndvask etter håndtering av organismer og rutinemessig rengjøring av arbeidsflater. Det kan arbeides på åpenlaboratoriebenkeruten spesiell inneslutning.
- Utstyr:Kun grunnleggende personlig verneutstyr (PPE) er nødvendig. Vanligvis bruker forskere laboratoriefrakker, hansker og øyebeskyttelse etter behov. Fordi organismene har lav-risiko, er det ikke nødvendig med spesialisert ventilasjon eller bio-oppbevaring.
- Utforming av anlegget:Et BSL-1-laboratorium bør ha fasiliteter for håndvask og dører som skiller laboratoriet fra andre rom. Ingen spesielle bygningsfunksjoner er nødvendig på dette nivået.
Biosikkerhetsnivå 2 (BSL 2)
Biosikkerhetsnivå 2 er formoderate-risikoagentersom kan forårsake menneskelig sykdom av ulik alvorlighetsgrad. Dette inkluderer mange vanlige laboratoriepatogener. Typiske eksempler er Staphylococcus aureus, Salmonella-bakterier eller virus som HIV og hepatitt B. De kan forårsake mild til alvorlig sykdom. I motsetning til BSL-1, krever BSL-2 ytterligere sikkerhetstiltak for å forhindre utilsiktet infeksjon.
I et BSL-2-laboratorium følger arbeidere all BSL-1-praksis pluss ekstra forholdsregler:
- Adgangskontroll:Kun utdannet personell har adgang under arbeid. Labtilgang er begrenset når smittestoffer er tilstede.
- Organismer:Midler er patogener med moderat-risiko. Eksempler inkluderer Staph. aureus, Salmonella, HIV, Hepatitt B og Entamoeba histolytica. De kan forårsake sykdom hvis de svelges, inhaleres eller kommer i kontakt med ødelagt hud.
- Sikkerhetsutstyr:Forskere bruker hansker og laboratoriekåper til enhver tid; øyebeskyttelse eller ansiktsskjermer brukes når sprut eller spray er mulig. ENbiologisk sikkerhetsskap(BSC)må brukes til enhver prosedyre som kan generere smittsomme aerosoler eller sprut. En autoklav eller tilsvarende dekontamineringsanordning må være tilgjengelig i laboratoriet for sterilisering av avfall og utstyr.
- Utforming av anlegget:Laboratoriet har selv{0}}lukkende dører og tydelig merketAdvarsler om biologiske farer. En vask og en øyeskyllestasjon er nødvendig. Ventilasjonssystemet er vanligvis ikke spesielt forseglet, men tilstedeværelsen av en BSC gir en primær inneslutning for aerosoler.
Biosikkerhetsnivå 3 (BSL 3)
Biosikkerhetsnivå 3 er foralvorlige eller potensielt dødelige stoffersom kan overføres gjennom luften. BSL-3-patogener inkluderer blant annet Mycobacterium tuberculosis, West Nile-virus, SARS-CoV-2 og Yersinia pestis. De utgjør en høy risiko hvis de inhaleres som små dråper eller aerosoler. BSL-3-laboratorier krever derfor strenge kontroller.
Et BSL-3-laboratorium inkluderer alle BSL-2-tiltak pluss følgende forbedrede kontroller:
- Luftstrøm og ventilasjon:Laboratoriet er designet for retningsbestemt luftstrøm. Dette betyr at luft trekkes inn i laboratoriet fra korridorer og suges ut gjennom HEPA-filtre. Ingen resirkulering av avtrekksluft er tillatt. Vanligvis er det to sett med selvlukkende-, låste dører som skiller laboratoriet fra andre områder.
- Adgangskontroll:Inngangen er tett kontrollert; kun opplært personale kan komme inn, ofte med ekstra sikkerhet. Alt laboratoriearbeid utføres av personer under medisinsk overvåking som kan ha vaksinert seg mot midlene.
- Sikkerhetsutstyr:All manipulering av levende midler må gjøres i et sertifisert biosikkerhetsskap. Laboratoriepersonell må bruke passende PPE til enhver tid, vanligvis solide-frontkjoler og åndedrettsvern (som N95-åndedrettsvern eller drevet luftrensende-åndedrettsvern).
- Avfall og dekontaminering:Alt laboratorieavfall dekontamineres før deponering. Dette inkluderer ikke bare kasserbart avfall, men også alle materialer som kommer ut av laboratoriet. Klær som bæres inne i laboratoriet etterlates vanligvis for å bli vasket på stedet eller dekontaminert før gjenbruk.
- Fasilitet:Laboratoriet er adskilt fra andre bygningsområder. Overflatene er forseglet og lett å dekontaminere. Annøddusj og øyeskyllestasjoner plassert nær utgangen. Ventilasjonskontroller (HEPA-filtre, retningsbestemt luftstrøm) gir den sekundære barrieren.
Biosikkerhetsnivå 4 (BSL 4)
Biosikkerhetsnivå 4 erhøyeste nivåog brukes kun tilfarligste patogener,de som er svært smittsomme, livstruende-og som ingen behandling eller vaksine er tilgjengelig for. Eksempler inkluderer Ebola-virus, Marburg-virus, Lassa-febervirus og andre eksotiske hemorragiske febermidler. BSL-4-laboratorier er ekstremt sjeldne og har alltid maksimal inneslutning.
Alle forholdsregler for BSL-3 gjelder i et BSL-4-laboratorium, med ytterligere strenge krav:
- Personlig verneutstyr:Forskere jobber med å fullstendig innkapsle positive-trykkdrakter når de er i laboratoriet. Alternativt kan arbeid utføres iKlasse III biosikkerhetsskap (gass-tette hanskebokser)som gir en forseglet barriere.
- Tilgang og prosedyrer:Personell må skifte til laboratorieklær før innreise og dusjuteved utgang. Alt materiale som forlater laboratoriet, inkludert utstyr og avfall, må dekontamineres grundig. Strenge sporing av materialer inn og ut håndheves.
- Utforming av anlegget:BSL-4 laboratorier er vanligvis plassert i en separat bygning eller i en isolert sone i en bygning. De har dedikerte tilførsels- og avtrekksluftsystemer, og avtrekksluften er HEPA-filtrert. Hele laboratoriet er forseglet: vegger, gulv og tak har ingen gjennomføringer som kan tillate at agenten slipper ut. Dobbeltdørsinngang og sikre gjerder rundt anlegget er vanlig.
- Avfall og dekontaminering:Laboratoriet inkludererkjemiske dusjer, avfallsdekontamineringssystemer og autoklaver. For eksempel kan et BSL-4-laboratorium kreve å gå inn i en kjemisk dusj etter jobb, eller bruke flere sekvensielle autoklaver for å sterilisere alt avfall før avhending.
- Streng protokoll og opplæring:Bare viktige, høyt utdannede ansatte går inn i BSL-4-laboratoriene. Hver prosedyre er nøye standardisert for å eliminere feil. Beredskapsplaner (for draktbrudd, strømtap osv.) er på plass.
Sammendrag av forskjeller
Oppsummert danner de fire biosikkerhetsnivåene en trinnvis skala for inneslutning.
- BSL-1er for minimale-risikomidler og bruker vanlig laboratoriehygiene.
- BSL-2håndterer moderate-risikopatogener og legger til barrierer som biosikkerhetsskap, begrenset tilgang og en anordning for avfallssterilisering.
- BSL-3retter seg mot alvorlige luftveispatogener og krever videre retningsbestemt luftstrøm, forseglede fasiliteter, åndedrettsvern og begrenset adgang (doble dører og medisinsk overvåking).
- BSL-4omhandler ekstremt farlige midler og krever full draktbeskyttelse, fullstendig isolasjon av anlegget (ofte en separat bygning), kjemiske dusjer og de mest strenge dekontamineringsprosedyrene.
Formålet med hvert nivå er å beskytte laboratoriepersonell og publikum ved å skalere kontrollene til faren. Alle BSL-1 og høyere laboratorier følger grunnleggende praksis som håndvask og dekontaminering av overflater. BSL-2 legger til forholdsregler mot sprut eller aerosoleksponering, BSL-3 legger til tekniske kontroller mot luftbåren spredning, og BSL-4 legger til fulle fysiske barrierer for patogener som ikke kan behandles. I alle tilfeller er målet det samme: å forhindre utilsiktet utslipp av smittestoffer eller eksponering av arbeidere.