مقدمة: لماذا تعتبر مستويات الأمان الحيوي مهمة
تعتبر مختبرات الأمان الحيوي (BSL) ضرورية للمؤسسات البحثية، والمستشفيات، والوكالات الصحية العامة التي تعمل مع العوامل البيولوجية ذات مستويات المخاطر المختلفة. فهم الفروق بين BSL-1 و BSL-2 و BSL-3 أمر حاسم لضمان العمليات الآمنة، وتصميم المرافق بشكل صحيح، والامتثال لدليل الأمان الحيوي لمنظمة الصحة العالمية (الطبعة الرابعة)، وإرشادات CDC/NIH، واللوائح الوطنية.
في شركة قوانغتشو لبناء غرف النظافة المحدودة، نصمم ونبني مختبرات أمان حيوي متوافقة مع معايير منظمة الصحة العالمية لأبحاث وتطوير الأدوية، وعلم الفيروسات، وعلم الأحياء الدقيقة، ومراقبة الأمراض المعدية. يشرح هذا الدليل الاختلافات الرئيسية في تصميم المنشآت، وأنظمة الاحتواء، ومعدات الحماية الشخصية، ومتطلبات التهوية لكل مستوى من مستويات BSL.
مستوى المختبر | مخاطر مسببات الأمراض | عوامل نموذجية | الاحتواء الأساسي |
BSL-1 (P1) | مخاطر منخفضة | غير ممرض E. coli | معدات الحماية الشخصية الأساسية |
BSL-2 (P2) | مخاطر متوسطة | إنفلونزا، HIV، التهاب الكبد B | خزانة أمان حيوي من الفئة II A2 |
BSL-3 (P3) | مخاطر عالية | السل، SARS-CoV-2 | بدلات الضغط الإيجابي، HEPA مزدوجة |
المصدر: دليل السلامة البيولوجية للمختبرات من منظمة الصحة العالمية، الطبعة الرابعة
متطلبات مختبر BSL-1 (P1)
BSL-1 هو بيئة السلامة البيولوجية الأساسية المناسبة للميكروبات غير الممرضة.
1. تصميم المنشأة
- مواد البناء القياسية (الجدران الجافة، الأرضيات المطلية بالإيبوكسي)
- لا حاجة لإغلاق محكم
- يجب أن تكون الأسطح ناعمة وسهلة التنظيف
- مرافق أساسية لغسل اليدين والمغسلة
2. إجراءات التشغيل
- معدات الحماية الشخصية: معطف مختبر، قفازات، نظارات أمان
- العوامل المعالجة:
باسيلاس سوبتيليس، الإشريكية القولونية غير الممرضة
- التخلص من النفايات: التعقيم بالبخار أو المطهرات الكيميائية
3. متطلبات التهوية
- 6–12 ACH (تغيرات الهواء في الساعة)
- لا حاجة لترشيح HEPA
- لا متطلبات لتدفق الهواء الاتجاهي
متطلبات مختبر BSL-2 (P2)
تتعامل مختبرات BSL-2 مع عوامل معدية متوسطة المخاطر يمكن أن تسبب الأمراض.
1. تصميم المنشأة
- أنظمة الجدران محكمة الإغلاق (ألواح فولاذية مطلية بالألوان)
- مطلوب خزانة أمان حيوية من الفئة II A2
- أوتوكلاف في الموقع
- محطات غسل العين والطوارئ
2. متطلبات التشغيل
- معدات الحماية الشخصية: أقنعة N95، قفازات مزدوجة، دروع وجه
- العوامل المعالجة: فيروس نقص المناعة البشرية، التهاب الكبد B، إنفلونزا A
- استجابة للتسرب باستخدام VHP (بيروكسيد الهيدروجين المتبخر)
3. متطلبات التهوية
بالنسبة للمناطق المحيطة
(99.97% @ 0.3µm)
- تدفق هواء موجه نحو المناطق الملوثة
متطلبات مختبر BSL-3 (P3)
تعمل مختبرات BSL-3 مع مسببات الأمراض المحمولة جواً الخطيرة ذات إمكانيات عدوى عالية.
1. تصميم المنشأة
- بناء محكم الإغلاق تمامًا
- أقفال هوائية مزدوجة الأبواب مع أنظمة تداخل
- خزائن أمان حيوية من الفئة III أو بدلات ضغط إيجابي
- أوتوكلافات تمرير
- نظام تطهير النفايات (EDS)
2. بروتوكولات التشغيل
- معدات الحماية الشخصية: بدلات ضغط إيجابي كاملة مع أجهزة التنفس المستقلة
- العوامل المعالجة: المتفطرة السلية، SARS-CoV-2، إيبولا
- وصول مقيد مع مصادقة بيومترية
- مراقبة بيئية على مدار الساعة وتنبيهات
3. متطلبات التهوية
- ≥15 ACH
- 100% هواء متجدد (بدون إعادة تدوير)
- مرشحات HEPA مزدوجة
على العادم
- مراوح عادم احتياطية
- اختياري: تعقيم بالأشعة فوق البنفسجية أو الحرق الحراري لعقم العادم
الاختلافات الرئيسية بين BSL-1 و BSL-2 و BSL-3
الميزة | BSL-1 | BSL-2 | BSL-3 |
خطر العوامل الممرضة | منخفض | معتدل | مرتفع (جوي) |
خزانة الأمان الحيوي | غير مطلوب | الفئة II A2 | بدلة من الفئة الثالثة أو بدلة ضغط إيجابي |
معدات الحماية الشخصية | معطف مختبر وقفازات | N95 + نظارات واقية | بدلة كاملة مزودة بالهواء |
ACH | 6–12 | 12–15 | ≥15 |
ترشيح العادم | لا شيء | HEPA مفردة | HEPA مزدوج + UV |
التحكم في الوصول | قياسي | مقيد | بيومتري + قفل متداخل |
لماذا تصميم مختبر الأمان الحيوي بشكل صحيح أمر حاسم
مختبر الأمان الحيوي المصمم بشكل صحيح يقلل من خطر:
- العدوى المكتسبة في المختبر (LAIs)
- التعرض للعوامل الممرضة المحمولة جواً
- تلوث المعدات المتبادل
- انتهاكات قانونية وامتثالية
- إطلاق مسببات الأمراض في المجتمع
الامتثال لمعايير السلامة البيولوجية الخاصة بمنظمة الصحة العالمية ومراكز السيطرة على الأمراض والمعايير المحلية أمر ضروري لحماية كل من الباحثين والجمهور.
أسئلة متكررة
س1: ما الفرق بين مختبرات BSL-2 و BSL-3؟
تتعامل مختبرات BSL-2 مع مسببات الأمراض متوسطة الخطورة باستخدام خزائن السلامة البيولوجية من الفئة II A2، وأقنعة N95، وغرف ضغط سالب.
تتعامل مختبرات BSL-3 مع مسببات الأمراض المحمولة جواً عالية الخطورة وتتطلب بدلات ضغط إيجابي، وترشيح HEPA مزدوج، وغرف محكمة الإغلاق، وأنظمة هواء ذات مرور كامل بنسبة 100%.
س2: كم عدد تغييرات الهواء في الساعة المطلوبة لمختبر BSL-3؟
يتطلب مختبر BSL-3 ≥15 تغيير هواء في الساعة، مع ضغط سالب وتهوية ذات مرور كامل لضمان احتواء كامل لمسببات الأمراض المحمولة جواً.
س3: ما هي معدات الحماية الشخصية المطلوبة لمختبر BSL-2؟
تتطلب مرافق BSL-2 عادةً:
- أقنعة N95
- قفازات مزدوجة
- درع الوجه أو النظارات الواقية
- معاطف مختبر واقية
بالمقارنة، يتطلب BSL-1 فقط معدات حماية شخصية أساسية.
س4: هل تتطلب مختبرات BSL-3 ترشيح HEPA مزدوج؟
نعم. يجب أن يمر جميع الهواء العادم من منشأة BSL-3 عبر حد أدنى من فلترين HEPA متسلسلين، وغالبًا ما يتم دمجهما مع معالجة بالأشعة فوق البنفسجية أو حرارية لزيادة الأمان.
س5: هل يمكن إعادة تدوير الهواء داخل مختبر BSL-3؟
لا. يتطلب BSL-3 هواءً بنسبة 100% من خلال مرة واحدة مع عدم وجود إعادة تدوير لمنع إعادة توزيع مسببات الأمراض المحتملة.