Sicurezza Biologica | ![]() |
Contenuti della pagina Principi di funzionamento e precauzioni da adottare nelle manipolazioni in cabine biohazard Caratteristiche progettuali dei laboratori di biosicurezza Laboratori con livello di biosicurezza 1 e 2 Laboratori con livello di biosicurezza 3 Laboratori con livello di biosicurezza 4 Indumenti per la protezione da agenti biologici Linee Guida ISPESL sull'attività di sterilizzazione quale protezione collettiva da Agenti Biologici per l'Operatore delle Strutture Sanitarie (D.Lgs. 81/2008 e s.m.i.) |
Esposizione al rischio biologico
Uso deliberato di microrganismi
Rischio potenziale di esposizione
Le più importanti attività lavorative che possono comportare rischio potenziale di esposizione ad agenti biologici sono le seguenti:
Gli agenti biologici, definiti secondo il D.Lgs 81/2008, Titolo X come "qualsiasi microrganismo anche geneticamente modificato, coltura cellulare ed endoparassita umano che potrebbe provocare infezioni, allergie, intossicazioni", sono stati classificati secondo un criterio di pericolosità tenendo conto delle condizioni prevalenti nell'area geografica presa in considerazione. L'allegato XLVI riporta l'elenco degli agenti biologici con la relativa attribuzione ai gruppi 2, 3 e 4.
Agente
biologico di gruppo 1 (nessuno o basso rischio individuale e collettivo) |
Un agente che con poca probabilità è causa di malattie nelluomo o negli animali. |
Agente
biologico di gruppo 2 (moderato rischio individuale, limitato rischio collettivo) |
Un agente patogeno che può causare malattie nelluomo o negli animali, ma che è poco probabile che costituisca un serio pericolo per chi lavora in laboratorio, per la comunità, per il bestiame e per lambiente. Le esposizioni in laboratorio possono causare patologie, ma sono disponibili trattamenti efficaci e misure preventive e il rischio di diffusione è limitato. |
Agente
biologico di gruppo 3 (elevato rischio individuale, basso rischio collettivo) |
Un agente patogeno che usualmente causa gravi patologie nelluomo o negli animali e costituisce un serio rischio per i lavoratori. Difficilmente si propaga nella comunità e comunque sono disponibili efficaci misure terapeutiche e preventive. |
Agente
biologico di gruppo 4 (elevato rischio individuale e collettivo) |
Un agente patogeno che normalmente provoca gravi patologie nell’uomo e negli animali, costituisce un serio rischio per i lavoratori e può propagarsi rapidamente nella comunità. Non sono di norma disponibili efficaci misure terapeutiche e preventive. |
Gli obblighi del datore di lavoro, il contenimento e le misure di prevenzione e protezione dei lavoratori sono condizionati dalla differente pericolosità dei microrganismi.
Trasmissibilità | capacità di essere trasmesso da infetto a suscettibile |
Infettività | capacità di penetrare e moltiplicarsi nell'ospite |
Patogenicità | capacità di produrre malattia a seguito di infezione |
Neutralizzabilità | disponibilità di misure profilattiche e/o terapeutiche |
Gli adempimenti sono diversi a seconda che si utilizzino agenti
biologici rispettivamente dei gruppi 2 e 3 da un lato e 4 dall'altro.
Nel primo caso il datore di lavoro dovrà limitarsi a darne
comunicazione alla Unità Sanitaria Locale almeno 30 giorni prima
dell'inizio dell'attività; invece nel caso di microrganismi del
gruppo 4 è necessaria una specifica autorizzazione da parte del
Ministero della Sanità.
L'utilizzo di microrganismi geneticamente modificati è regolamentato con il Decreto Legislativo 206/01 (vedi qui per una sintesi della normativa a tale riguardo).
Si tratta di una miscela bifasica con una fase disperdente aeriforme ed una fase dispersa liquida o solida, avente un certo carattere di stabilità. Distinguiamo due tipi fondamentali di aerosol:
La disseminazione sotto forma di aerosol rappresenta una rilevante fonte di dispersione nell’atmosfera di materiale infetto e costituisce una delle più frequenti modalità di contaminazione ambientale, tanto più pericolosa in quanto non visibile.
Tutte le tecniche di laboratorio, anche le più comuni, provocano la formazione di aerosol.
Alcuni esempi di cause più importanti di dispersione nell’aria di aerosol patogeni sono i seguenti:
Date le ridottissime dimensioni delle particelle che li compongono, si diffondono rapidamente nellambiente: contaminano persone, superfici e strumenti, si possono insinuare nei canali di aerazione raggiungendo in breve altri laboratori, uffici e degenze anche lontane dal luogo di origine. In seguito allinalazione di aerosol patogeni si possono così contaminare non solo loperatore, ma i colleghi presenti nello stesso locale e altro personale presente nelledificio.
Una drastica riduzione degli aerosol si ottiene utilizzando apparecchiature moderne e conformi alle normative vigenti (centrifughe, cappe biohazard, pipettatori automatici ecc...) progettate in funzione della sicurezza.
La cappa biohazard è uno degli elementi più importanti di contenimento fisico primario del rischio biologico durante le lavorazioni (manipolazione deliberata o rischio potenziale) per assicurare la protezione dell’operatore e del prodotto e per prevenire la dispersione di aerosol nell’ambiente.
Attrezzatura | Rischi |
Aghi ipodermici | Inoculazione accidentale
Produzione di aerosol Spandimenti |
Centrifughe | Produzione di aerosol
Imbrattamenti Rottura di provette |
Ultracentrifughe | Produzione di aerosol
Imbrattamenti Rottura di provette |
Giare per incubazioni anaerobiche | Esplosione
Dispersione di materiale infettivo |
Essiccatori | Implosione
Dispersione di frammenti di vetro e di materiale infettante |
Omogenizzatori
Trituratori di tessuti |
Produzione di aerosol
Percolamenti Rottura di contenitori |
Sonicatori
Lavaggio a ultrasuoni |
Produzione di aerosol
Danni all’udito Dermatiti |
Agitatori di colture
Scuotitori |
Produzione di aerosol
Spruzzi Spandimenti |
Liofilizzatori (essiccatori a freddo) | Produzione di aerosol
Contaminazioni per contatto diretto |
Bagnomaria | Crescita di microrganismi |
La filtrazione assoluta dell’aria (filtri HEPA)
I filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air filter) sono in grado di trattenere il 99,999% di particelle con diametro uguale o superiore a 0,3 µm presenti nell’aria che li attraversa. Considerando che la maggior parte dei microorganismi patogeni ha un diametro superiore ai 0,5 µm, si può comprendere il successo ottenuto dai filtri HEPA nel campo della sicurezza biologica.
Questi filtri hanno reso possibile la decontaminazione dell’aria senza utilizzare sostanze chimiche o radiazioni. La maggior parte dei microrganismi patogeni ha un diametro superiore a 0,5 micrometri. I virus, sebbene siano di dimensioni nettamente inferiori, vengono trattenuti dai filtri assoluti grazie a diversi effetti fisici: dalle forze elettrostatiche, all’impatto inerziale, sino alla filtrazione meccanica della particelle di dimensioni maggiori che veicolano il virus. È bene comunque in presenza di virus utilizzare la doppia filtrazione assoluta abbinata alla filtrazione molecolare sul carbone attivo.
Categoria | Dimensione |
virus | 10 - 450 nanometri |
batteri | 0,3 - 30 micrometri |
pollini | 10 - 100 micrometri |
Il filtro HEPA ha anche la capacità di "raddrizzare" il flusso daria che lo attraversa a 0,45 m/sec, generando un flusso daria laminare, ossia unidirezionale e privo di turbolenze, ideale per creare ambienti a contaminazione controllata in cui operare su materiale sterile (es. colture cellulari, preparazioni farmaceutiche, e altro).
La possibilità di rimuovere meccanicamente le particelle presenti nellaria compresi batteri e virus, ha reso possibile la realizzazione di cabine contro rischi biologici e di ambienti a contaminazione controllata (camere sterili e laboratori di sicurezza microbiologica). Nelle cabine di sicurezza microbiologica la zona di lavoro è mantenuta costantemente in depressione rispetto allambiente (la cosiddetta "tenuta dinamica") per proteggere gli operatori dal rischio di contaminazione biologica. Tutta laria espulsa dalla cabina viene filtrata HEPA per la protezione dellambiente e quindi canalizzata allesterno delledificio oppure riciclata nel locale. Le cabine di sicurezza microbiologica (comunemente definite "biohazard" o identificate con lacronimo MSC per Microbiological Safety Cabinet) sono distinte in tre classi sulla base del loro schema di funzionamento .
Classe cabina | Gruppo di protezione | Utilizzo |
classe I | impiegate in tutti i casi in cui non sia indispensabile o prioritario proteggere il prodotto dallaria presente in laboratorio (es. apertura di campioni biologici da analizzare, come protezione per centrifughe o altri apparati a rischio di aerosol, ecc.). | |
classe II A e B3 | I II | indicati per rischi biologici medio-bassi (patogeni dei gruppi I-II) |
classe II B1 | II III | per patogeni del gruppo II e III e per sostanze marcate con traccianti radioattivi a bassa attività |
classe II B2 | I III | per patogeni del gruppo II e III, per colture cellulari trattate con sostanze cancerogene e/o mutagene o marcate con isotopi radioattivi. |
classe III | IV | indicati per rischi biologici alti(patogeni dei gruppi III e IV) |
Le cabine di classe I sono sostanzialmente simili alle cappe chimiche aspiranti ma dotate di filtro HEPA sul canale di espulsione dell’aria. Sono ottime per la protezione del personale e dell’ambiente ma non proteggono il prodotto in esse manipolato dalla contaminazione esterna. Ingiustamente poco utilizzate in Italia, possono essere vantaggiosamente impiegate in tutti i casi in cui non sia indispensabile o prioritario proteggere il prodotto dall’aria presente in laboratorio.
Le cabine di classe II, le più diffuse, offrono un compromesso di protezione prodotto-operatore-ambiente. Mediante una barriera di aspirazione frontale, impediscono allaria di passare dallinterno allesterno della cabina verso loperatore (tenuta dinamica). Un flusso laminare verticale di aria sterile protegge il prodotto nella zona di lavoro. Tutta laria viene aspirata, filtrata HEPA e in parte espulsa allesterno, in parte riciclata dopo filtrazione nella zona di lavoro. Le cappe classe II si distinguono, in funzione dellaerodinamica interna, in 4 tipi: Classe II tipo A, B1, B2 e B3. I tipi B1, B2 e B3 prevedono lespulsione obbligatoria dellaria allesterno delledificio
tipo di barriera | velocità media m/sec | rapporto % aria riciclata/aria espulsa | % aria espulsa allesterno del locale |
Classe I | 0,4 - 0,5 | 0/100 | 100 |
Classe II - A e B3 | 0,4 | 70/30 | 0 |
Classe II - B1 | 0,5 | 30/70 | 70 |
Classe II - B2 | 0,5 | 0/100 | 100 |
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Ogni tipo di cabina biohazard ha un proprio campo di applicazione: per esempio i tipi A e B3 sono indicati per rischi biologici medio-bassi (patogeni dei gruppi I-II); il tipo B1 per patogeni del gruppo II e III e per sostanze marcate con traccianti radioattivi a bassa attività; il tipo B2 per patogeni del gruppo II e III, per colture cellulari trattate con sostanze cancerogene e/o mutagene o marcate con isotopi radioattivi.
Le cabine di classe III sono dei glove-box ermeticamente chiusi ("tenuta statica"), dotati di guanti a manicotto per la manipolazione del materiale e di filtri assoluti per la filtrazione dell’aria in entrata e in uscita. La protezione è totale per il personale e l'ambiente mentre il prodotto, sebbene manipolato in ambiente sterile, è a rischio di contaminazioni crociate dovute alla turbolenza del flusso. Le cabine classe III sono poco diffuse; destinate alla manipolazione di patogeni a rischio elevato (classe IV) trovano applicazione solo presso i pochi centri di ricerca.
Principi di funzionamento e precauzioni da adottare nelle manipolazioni in cabine biohazard
Fumigazione delle cabine microbiologiche
La fumigazione delle cabine microbiologiche è necessaria nei seguenti casi:
CARATTERISTICHE PROGETTUALI DEI LABORATORI DI BIOSICUREZZA
Per ogni gruppo di rischio il D. Lgs. 81/08 individua dei livelli di contenimento, per cui i laboratori dove saranno utilizzati i microrganismi sono definiti, in base alle loro caratteristiche progettuali come:
LABORATORI CON LIVELLO DI BIOSICUREZZA 1 E 2
Caratteristiche di progettazione degli spazi
Tabella 3. Attrezzature raccomandate
Attrezzatura | Rischio evitato | Caratteristiche di sicurezza |
Cappe
di sicurezza biologica (Classe I) |
Aerosol e schizzi | Un
leggero flusso daria entrante dallapertura di
lavoro. Adeguata filtrazione dellaria in uscita |
Cappe
di sicurezza biologica (Classe II) |
Aerosol e schizzi | Un
leggero flusso daria entrante dallapertura di
lavoro. Adeguata filtrazione dellaria in uscita. |
Cappe
di sicurezza biologica (Classe III) |
Aerosol e schizzi | Massimo contenimento. |
Schermi protettivi | Schizzi di prodotti chimici | Formano uno schermo tra loperatore e il lavoro. |
Propipette | Rischi legati al pipettare a bocca, come ingestione di patogeni, inalazione di aerosol prodotti dalla suzione della pipetta, dal soffiare fuori liquido, dal far gocciolare la pipetta, contaminazione della estremità di suzione delle pipette | Facilità
duso. Controllo della contaminazione della estremità di suzione della pipetta per proteggere la propipetta, loperatore e il circuito del vuoto. Possibilità di sterilizzazione. Controllo di eventuali perdite dalla punta della pipetta |
Microinceneritori per anse | Schizzi da anse batteriologiche | Schermatura mediante tubo di vetro o di ceramica aperto ad unestremità e riscaldato elettricamente o a gas. |
Contenitori a tenuta per la raccolta e il trasporto di materiali infetti da sterilizzare | Aerosol, perdite e fuoriuscite | Realizzati
in modo da garantire la tenuta e dotati di coperchio. Durevoli. Autoclavabili. |
Autoclavi; manuali o automatiche | Materiali infetti (resi sicuri per leliminazione o il riutilizzo) | Progettazione
soggetta ad approvazione. Efficace sterilizzazione attraverso calore. |
Bottiglie con tappo a vite | Aerosol e perdite | Contenimento efficace. |
Protezione del circuito del vuoto | Contaminazione del sistema del vuoto del laboratorio con aerosol e liquidi in eccesso | Un
filtro a cartuccia previene il passaggio degli aerosol (particelle
della misura di 0,45 µm). La bottiglia per i liquidi in eccesso contiene un disinfettante appropriato. Si può usare un bulbo di gomma per chiudere automaticamente il circuito del vuoto quando la bottiglia è piena. Lintera unità è autoclavabile. |
Maschere e occhiali di sicurezza | Urti e schizzi | Lenti
resistenti agli urti (quando necessario devono essere
graduate o indossate sopra gli occhiali). Protezione laterale. |
Schermi facciali | Urti e schizzi | Proteggono l’intera faccia
Facilmente rimuovibile in caso dincidente. |
LABORATORI CON LIVELLO DI BIOSICUREZZA 3
Progettazione e dotazioni del laboratorio
Il laboratorio di sicurezza livello di sicurezza 3 è progettato per il lavoro con microrganismi del gruppo di rischio 3, e con grandi volumi ed alte concentrazioni di microrganismi del gruppo di rischio 2, condizioni che presentano elevati rischi di aerosol o di infezione.
La sezione sulla progettazione e le dotazioni dei laboratori di base livelli di biosicurezza 1 e 2 resta valida, eccetto dove modificata come segue.
Attrezzature del laboratorio
Le attrezzature da scegliere sono le stesse che per i livelli di contenimento 1 e 2; oltre alle cappe di sicurezza biologica di classe I o classe II può essere necessaria una cappa di sicurezza biologica di classe III per alcune operazioni su microrganismi del gruppo di rischio 3 (tabella 2)
IL LABORATORIO DI MASSIMA SICUREZZA. LIVELLO DI BIOSICUREZZA 4
Il laboratorio di massima sicurezza livello di biosicurezza 4 è progettato per svolgere attività con materiali infetti o esperimenti microbiologici che presentano, o sono sospetti presentare, un alto rischio sia per chi lavora in laboratorio, sia per la comunità.
Prima che tale laboratorio sia costruito e reso operativo, si deve richiedere una consulenza approfondita al Servizio di Prevenzione e Protezione. I laboratori di massima sicurezza livello di biosicurezza 4 operativi devono essere sotto il diretto controllo dellautorità sanitaria nazionale o di altre autorità sanitarie competenti.
INDUMENTI PER LA PROTEZIONE DA AGENTI BIOLOGICI
Tratto da: "linee guida ISPESL per la scelta e limpiego di indumenti per la protezione da agenti biologici " (modificato)
Gli indumenti di protezione da agenti biologici (camici con maniche lunghe, completo giacca con maniche lunghe e pantaloni, tuta intera con maniche lunghe) devono essere sempre scelti tenendo conto dellattività svolta, tuttavia ci sono alcune regole generali a cui attenersi:
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THIS PAGE REFERENCES:
© 2000 SPP- Università di Padova - Autori: Maria Letizia Gabriele, Stefano Piovesan e Raffaele Polato
Ultima versione: luglio 2010
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