Die vier biologischen Sicherheitsstufen und ihre Unterschiede verstehen

Das Konzept der Biosicherheitsstufen wurde von Behörden wie eingeführt und definiertdie Centers for Disease Control and Prevention (CDC)Unddie National Institutes of Health (NIH)in den Vereinigten Staaten im Rahmen der Bemühungen zur Standardisierung von Laborsicherheitspraktiken. Auf jeder Ebene werden Vorsichtsmaßnahmen für Laborpraktiken, Sicherheitsausrüstung und Anlagendesign festgelegt, um Arbeitnehmer, die Öffentlichkeit und die Umwelt zu schützen.

Niedrigere Werte gelten für bekannte-Organismen mit minimalem Risiko, während höhere Werte für gefährliche, oft tödliche Krankheitserreger gelten.Jede Biosicherheitsstufe baut auf der vorherigen auf. Standardmäßige mikrobiologische Praktiken wie Händewaschen, Essensverbot im Labor und Dekontaminierung von Oberflächen werden auf allen Ebenen angewendet, mit zusätzlichen Kontrollen bei höheren BSL-Werten.

Biosicherheitsstufe 1 (BSL 1)

Biosicherheitsstufe 1 istdie Eindämmung der Einstiegsebene-. Es gilt für die Arbeit mit gut-charakterisierten, nicht pathogenen Organismen, die eine minimale Bedrohung für gesunde Menschen darstellen.

• Agenten:Nicht pathogene Mikroben, die ein minimales Risiko für Mensch und Umwelt darstellen. Beispielsweise wird in BSL-1-Laboren häufig ein sicherer E. coli-Stamm verwendet.
• Praktiken:Standardmäßige mikrobiologische Techniken. Dazu gehört das Verbot des Essens, Trinkens und der Anwendung von Kosmetika im Labor, das Händewaschen nach dem Umgang mit Organismen und die routinemäßige Reinigung von Arbeitsflächen. Es kann im offenen Zustand gearbeitet werdenLabortischeohne besondere Eindämmung.
• Ausrüstung:Es ist lediglich eine grundlegende persönliche Schutzausrüstung (PSA) erforderlich. Normalerweise tragen Forscher bei Bedarf Laborkittel, Handschuhe und Augenschutz. Da es sich bei den Organismen um ein geringes-Risiko handelt, sind keine speziellen Belüftungs- oder Bio{3}}-Eindämmungsgeräte erforderlich.
• Anlagendesign:Ein BSL-1-Labor sollte über Möglichkeiten zum Händewaschen und Türen verfügen, die das Labor von anderen Räumen trennen. Auf dieser Ebene sind keine besonderen Gebäudemerkmale erforderlich.

Biosicherheitsstufe 2 (BSL 2)

Biosicherheitsstufe 2 ist fürAgenten mit mittlerem-Risikodie beim Menschen Erkrankungen unterschiedlicher Schwere hervorrufen können. Dazu gehören viele häufige Laborerreger. Typische Beispiele sind Staphylococcus aureus, Salmonellen oder Viren wie HIV und Hepatitis B. Sie können leichte bis schwere Erkrankungen verursachen. Im Gegensatz zu BSL-1 erfordert BSL-2 zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, um eine versehentliche Infektion zu verhindern.

In einem BSL-2-Labor befolgen die Arbeiter alle BSL-1-Praktiken sowie zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen:

• Zugangskontrolle:Während der Arbeit ist nur geschultem Personal der Zutritt gestattet. Der Zugang zum Labor ist eingeschränkt, wenn Infektionserreger vorhanden sind.
• Organismen:Erreger sind menschliche Krankheitserreger mit mittlerem-Risiko. Beispiele hierfür sind Staphylokokken. aureus, Salmonellen, HIV, Hepatitis B und Entamoeba histolytica. Sie können bei Verschlucken, Einatmen oder bei Kontakt mit verletzter Haut Krankheiten verursachen.
• Sicherheitsausrüstung:Forscher tragen stets Handschuhe und Laborkittel; Augenschutz oder Gesichtsschutz werden verwendet, wenn Spritzer oder Sprays möglich sind. Abiologische Sicherheitswerkbank(BSC)muss für alle Verfahren verwendet werden, bei denen infektiöse Aerosole oder Spritzer entstehen können. Zur Sterilisation von Abfällen und Geräten muss im Labor ein Autoklav oder ein gleichwertiges Dekontaminationsgerät verfügbar sein.
• Anlagendesign:Das Labor verfügt über selbst-schließende Türen und ist deutlich gekennzeichnetWarnungen vor biologischen Gefahren. Ein Waschbecken und eine Augenspülstation sind erforderlich. Das Lüftungssystem ist normalerweise nicht speziell abgedichtet, aber das Vorhandensein eines BSC bietet einen primären Einschluss für Aerosole.

Biosicherheitsstufe 3 (BSL 3)

Biosicherheitsstufe 3 ist fürschwere oder potenziell tödliche Stoffedie über die Luft übertragen werden können. Zu den BSL-3-Krankheitserregern gehören unter anderem Mycobacterium tuberculosis, das West-Nil-Virus, SARS-CoV-2 und Yersinia pestis. Sie stellen ein hohes Risiko dar, wenn sie als winzige Tröpfchen oder Aerosole eingeatmet werden. BSL-3-Labore erfordern daher strenge Kontrollen.

Ein BSL-3-Labor umfasst alle BSL-2-Messungen sowie die folgenden erweiterten Kontrollen:

• Luftstrom und Belüftung:Das Labor ist für einen gerichteten Luftstrom ausgelegt. Das bedeutet, dass Luft aus den Fluren in das Labor gesaugt und über HEPA-Filter abgesaugt wird. Eine Rückführung der Abluft ist nicht zulässig. Typischerweise gibt es zwei Sätze selbstschließender, verriegelter Türen, die das Labor von anderen Bereichen trennen.
• Zugangskontrolle:Der Zutritt wird streng kontrolliert; Nur geschultes Personal hat Zutritt, oft mit zusätzlicher Sicherheit. Sämtliche Laborarbeiten werden von medizinisch überwachten Personen durchgeführt, die möglicherweise gegen die Erreger geimpft sind.
• Sicherheitsausrüstung:Alle Manipulationen an lebenden Stoffen müssen in einer zertifizierten Biosicherheitswerkbank durchgeführt werden. Das Laborpersonal muss jederzeit geeignete PSA tragen, in der Regel feste-Vorderkittel und Atemschutz (z. B. N95-Atemschutzgeräte oder Atemschutzgeräte mit Gebläseluft-).
• Abfall und Dekontamination:Sämtliche Laborabfälle werden vor der Entsorgung dekontaminiert. Dazu gehören nicht nur wegwerfbare Abfälle, sondern auch alle Materialien, die das Labor verlassen. Im Labor getragene Kleidung muss in der Regel vor Ort gewaschen oder vor der Wiederverwendung dekontaminiert werden.
• Einrichtung:Das Labor ist von anderen Gebäudebereichen getrennt. Die Oberflächen sind versiegelt und leicht zu dekontaminieren. EinNotdusche und Augenspülstationwerden in der Nähe des Ausgangs platziert. Belüftungskontrollen (HEPA-Filter, gerichteter Luftstrom) bilden die sekundäre Barriere.

Biosicherheitsstufe 4 (BSL 4)

Biosicherheitsstufe 4 ist diehöchstes Niveauund wird nur für die verwendetgefährlichste Krankheitserreger,solche, die hochansteckend und lebensbedrohlich sind und für die keine Behandlung oder Impfung verfügbar ist. Beispiele hierfür sind das Ebola-Virus, das Marburg-Virus, das Lassa-Fieber-Virus und andere exotische Erreger des hämorrhagischen Fiebers. BSL-4-Labore sind äußerst selten und bieten immer maximale Eindämmung.

In einem BSL-4-Labor gelten alle Vorsichtsmaßnahmen von BSL-3, mit zusätzlichen strengen Anforderungen:

• Persönliche Schutzausrüstung:Forscher arbeiten im Labor immer in vollständig gekapselten Überdruckanzügen. Alternativ kann auch in gearbeitet werdenBiosicherheitsschränke der Klasse III (gasdichte Handschuhkästen)die eine versiegelte Barriere bieten.
• Zugang und Verfahren:Das Personal muss vor dem Betreten und Duschen Laborkleidung anziehenausbeim Verlassen. Alle das Labor verlassenden Materialien, einschließlich Geräte und Abfälle, müssen gründlich dekontaminiert werden. Eine strikte Nachverfolgung der ein- und ausgehenden Materialien wird durchgesetzt.
• Anlagendesign:BSL-4-Labore sind im Allgemeinen in einem separaten Gebäude oder in einer isolierten Zone innerhalb eines Gebäudes untergebracht. Sie verfügen über spezielle Zu- und Abluftsysteme und die Abluft ist HEPA--gefiltert. Das gesamte Labor ist versiegelt: Wände, Böden und Decken haben keine Durchdringungen, durch die der Wirkstoff entweichen könnte. Ein Doppeltüreingang und eine sichere Umzäunung der Anlage sind üblich.
• Abfall und Dekontamination:Das Labor umfasstchemische Duschen, Abfalldekontaminationssysteme und Autoklaven. In einem BSL-4-Labor kann es beispielsweise erforderlich sein, nach der Arbeit eine chemische Dusche zu betreten oder mehrere aufeinanderfolgende Autoklaven zu verwenden, um den gesamten Abfall vor der Entsorgung zu sterilisieren.
• Strenges Protokoll und Training:Nur unbedingt erforderliches, hochqualifiziertes Personal betritt die BSL-4-Labore. Jedes Verfahren wird sorgfältig standardisiert, um Fehler auszuschließen. Es sind Notfallpläne (für Anzugbrüche, Stromausfall usw.) vorhanden.

Zusammenfassung der Unterschiede

Zusammenfassend bilden die vier Biosicherheitsstufen eine schrittweise Eindämmungsskala.

• BSL-1ist für Wirkstoffe mit minimalem{0}}Risiko und verwendet normale Laborhygiene.
• BSL-2Bewältigt Krankheitserreger mit mittlerem-Risiko und fügt Barrieren wie Biosicherheitsschränke, eingeschränkten Zugang und eine Möglichkeit zur Abfallsterilisation hinzu.
• BSL-3zielt auf schwerwiegende Atemwegserreger ab und erfordert darüber hinaus einen gerichteten Luftstrom, versiegelte Einrichtungen, Atemschutzgeräte und einen eingeschränkten Zugang (Doppeltüren und medizinische Überwachung).
• BSL-4befasst sich mit extrem gefährlichen Stoffen und schreibt vollständigen Anzugschutz, vollständige Isolierung der Anlage (häufig ein separates Gebäude), chemische Duschen und strengste Dekontaminationsverfahren vor.

Der Zweck jeder Ebene besteht darin, das Laborpersonal und die Öffentlichkeit zu schützen, indem die Kontrollen auf die Gefahr abgestimmt werden. Alle Labore mit BSL-1 und höher befolgen grundlegende Praktiken wie Händewaschen und Dekontaminieren von Oberflächen. BSL-2 fügt Vorsichtsmaßnahmen gegen die Exposition gegenüber Spritzern oder Aerosolen hinzu, BSL-3 fügt technische Kontrollen gegen die Ausbreitung in der Luft hinzu und BSL-4 fügt vollständige physische Barrieren für unbehandelbare Krankheitserreger hinzu. In allen Fällen ist das Ziel dasselbe: die versehentliche Freisetzung von Infektionserregern oder die Exposition von Arbeitnehmern zu verhindern.