Риски переноса микроорганизмов при использовании резервуара для погружения в условиях биобезопасности и критерии их допустимости для лабораторий уровня BSL

Основная ошибка большинства стандартных операционных процедур (СОП) заключается в том, что процесс прохождения через дезинфекционную ванну рассматривается как простой этап замачивания. Команды определяют время контакта, проверяют начальную концентрацию дезинфицирующего средства и полагают, что биологическая обеззараживание произойдет само собой — однако фактический результат обеззараживания зависит от того, достигает ли дезинфицирующее средство физически каждую внешнюю поверхность каждой емкости, проходящей через ванну. Если этого не происходит, соблюдение требуемого времени контакта теряет всякий смысл, а этот пробел практически никогда не виден в ванне во время нормальной эксплуатации. Практические последствия проявляются позже: во время аудита, когда инспектор спрашивает, как подтверждается смачивание всех внешних поверхностей, или после инцидента, когда СОП не может доказать, что граница перекачки когда-либо полностью контролировалась. Ниже изложены конкретные условия — геометрические, химические, эргономические и процедурные — которые необходимо активно контролировать, чтобы перекачка через погружной резервуар могла считаться обоснованным методом локализации.

Полный контакт с поверхностью как основной риск

Дезинфекция с использованием жидкого дезинфицирующего средства представляет собой химический процесс, основанный на контакте. Если дезинфицирующее средство не попадает на поверхность, указанные на этикетке концентрация и время воздействия для данной поверхности не имеют значения — нельзя утверждать, что инвалидация микроорганизмов произошла, независимо от того, как действует окружающая жидкость.

В этом заключается основополагающая логика, лежащая в основе всех последующих этапов контроля в бассейне для погружения. Пороговые значения концентрации, уровни наполнения, требования к времени контакта и правила подготовки загрузки — это не отдельные контрольные списки; каждый из них представляет собой механизм, обеспечивающий или гарантирующий полный контакт с поверхностью. Если какой-либо из этих механизмов дает сбой, результатом становится не частичная дезактивация, а дезактивация, которую невозможно проверить, что в контексте перемещения материалов уровня BSL-2+ означает невозможность подтверждения допущения о сдерживании на внешней границе.

Практическое значение для разработки стандартных операционных процедур (СОП) и обеспечения готовности к аудиту заключается в том, что критерии приемлемости нельзя формулировать исключительно в виде временных норм. Контейнер, который прошел полный рекомендуемый период контакта, по-прежнему считается источником неконтролируемого переноса, если его нижняя поверхность так и не была смачивана. Инспекторы, задающие вопросы о подтверждении контакта с поверхностью, задают правильный вопрос, а отсутствие ответа на него является нарушением, независимо от того, была ли концентрация дезинфицирующего средства правильной.

Опасности, связанные с воздушными карманами и складками на поверхности

Задержка воздуха и всплывание — это не единичные случаи, а предсказуемые типы сбоев при перекачке из резервуара для погружения, и они возникают именно с теми типами контейнеров, которые чаще всего проходят через резервуары биобезопасности.

Вторичные контейнеры, транспортные мешки и бутылки с крышками содержат воздух. При размещении на поверхности с дезинфицирующим раствором они плавают, а не погружаются. Даже если их вручную затолкнуть под воду, воздух, запертый внутри герметичного вторичного контейнера, создает плавучесть, которая препятствует полному погружению без активного давления вниз. Контейнер, удерживаемый на поверхности или наклоненный при погружении, может с высоты казаться погруженным, в то время как воздушный карман не допускает контакта жидкости с частью дна или шва. Гибкие мешки представляют собой другой вариант той же проблемы: складки и заломы вдоль герметичных краёв могут удерживать тонкий сухой слой у поверхности мешка, и время контакта внешней части мешка с жидкостью в области складки фактически равно нулю, даже если внешняя поверхность выглядит мокрой.

Эти проблемы связаны в равной степени как с подготовкой груза и техникой работы оператора, так и с оборудованием. Жесткие вторичные контейнеры при загрузке следует располагать таким образом, чтобы обеспечить вытеснение воздуха из самой верхней точки. Гибкие мешки перед загрузкой следует разгладить, чтобы складки не удерживали воздух у герметичных краев. Ни один из этих шагов не представляет сложности, если на них обратить внимание, однако ни один из них не фигурирует в большинстве типовых стандартных операционных процедур (СОП), касающихся времени контакта. Если в протоколе подготовки груза не учитываются геометрические параметры, требование к времени контакта даёт ложную уверенность.

Превышение концентрации дезинфицирующего средства и органическая нагрузка

Концентрация в правильно подготовленном резервуаре в начале рабочей смены не сохраняется на этом уровне в течение всего дня перекачки. Органическая нагрузка от биологических остатков, разбавление за счет поступления в резервуар влажных емкостей, а также естественное потребление активного дезинфицирующего средства со временем приводят к снижению рабочей концентрации.

Руководство ВОЗ по деконтаминации LBM (4-е издание) поддерживает принцип, согласно которому эффективность дезинфицирующего средства необходимо активно поддерживать, а не исходить из того, что она сохраняется с момента первоначальной подготовки — концентрацию следует рассматривать как динамическое состояние, а не как фиксированное свойство наполнителя. Практическим следствием этого является то, что протокол повторной проверки не является дополнительным элементом; он является частью системы контроля дезинфекции. Частота проведения повторной проверки зависит от объема перекачиваемой жидкости и органической нагрузки, однако метод повторной проверки и условия её проведения должны быть определены в стандартной операционной процедуре (SOP) до ввода в эксплуатацию, а не добавляться в качестве корректирующей меры после аудита.

Критерии концентрации и уровня наполнения, на которых основаны эти проверки, представляют собой конкретные и поддающиеся проверке условия, характерные для каждого случая перекачки.

ТребованиеПороговое значение / КритерийМетод проверки
Концентрация дезинфицирующего средства≥5% (≥3 500 мкС)Измеритель проводимости
Уровень наполненияОтмеченный уровеньРегулярный осмотр

Использование измерителя проводимости обеспечивает объективный метод проверки концентрации непосредственно на месте, не требующий визуального осмотра или титрования. Проверка уровня наполнения является сопутствующим условием: резервуар с правильной концентрацией, но недостаточным объемом не сможет полностью погрузить загрузку, и оба критерия должны подтверждаться одновременно. Предприятия, которые проверяют концентрацию только в начале смены — и не отслеживают потери объема в результате вывоза дезинфицирующего средства — должны рассматривать это как явный пробел в стандартной операционной процедуре (СОП), имеющий прямые последствия для обоснованности мер локализации.

Поведение крышки с выдвижным механизмом и безопасное погружение

Физическая взаимосвязь между оператором, геометрией резервуара и крышкой определяет, возможно ли безопасное погружение в воду в нормальных рабочих условиях. Это проблема планировки и эргономики, которая решается — или нет — на этапе проектирования объекта, а последствия неправильного решения становятся заметны только после ввода объекта в эксплуатацию.

Резервуар, установленный у стены или в нише прохода, создает расстояние, которое операторы вынуждены преодолевать, чтобы задвинуть контейнеры на дальнюю сторону или на дно резервуара. Если это расстояние превышает комфортный радиус досягаемости, операторы прибегают к адаптации: они наклоняются, используют импровизированные инструменты или частично погружают контейнеры в жидкость и отпускают их до того, как они полностью погрузятся. Ни одна из этих адаптаций не будет указана в стандартной операционной процедуре (SOP), но их можно будет заметить при наблюдении в ходе аудита или расследования инцидента. Проблему усугубляет поведение крышки. Крышка, которую необходимо удерживать в открытом положении во время установки контейнера, занимает одну руку, оставляя свободной только другую для погружения. Если для управления грузом требуются обе руки — из-за его плавучести, необычной формы или нахождения в гибком мешке — оператор не сможет безопасно выполнить задачу, не отпустив либо крышку, либо груз.

Эти условия следует оценивать на этапе рассмотрения схемы размещения и разработки технического задания (URS), а не после сдачи объекта. При приеме установленного резервуара необходимо убедиться, что типичный оператор может полностью погрузить груз максимального установленного размера из рабочего положения при открытой крышке, не принимая при этом положения тела, которое ухудшает контроль над грузом или нарушает герметичность резервуара. Если такая проверка не проходит в установленном положении, решением проблемы является изменение схемы размещения, а не инструкция для оператора.

Для объектов, рассматривающих конфигурации с проходной системой, в которых перекачка через погружной резервуар является одним из нескольких способов перекачки материала, может оказаться полезным проанализировать более широкий контекст проектирования для всех уровней биологической безопасности (BSL): Пропускная коробка для лаборатории биобезопасности: Требования по уровню BSL.

Пределы нагрузки, время контакта и защита от влаги

Пределы нагрузки и время контакта не являются универсальными показателями. Это эксплуатационные пороговые значения, специфичные для конкретного объекта, которые должны быть определены на основе подтвержденных данных об эффективности дезинфицирующего средства, геометрии и размеров используемой тары, а также физической вместимости резервуара, необходимой для полного погружения указанных объемов. Ни один нормативный документ не содержит единого значения, применимого ко всем дезинфицирующим средствам, всем типам контейнеров и всем уровням биологической безопасности (BSL). Определяющим документом является собственная стандартная операционная процедура (SOP) учреждения, и она должна быть обоснованной с точки зрения сделанных в ней выборов.

Вопрос, решение которого чаще всего откладывается, — это определение предельной нагрузки. Установка максимального размера контейнера или максимального количества предметов на одну операцию перемещения — дело не самое привлекательное, но оно напрямую влияет на то, возможно ли с геометрической точки зрения полное погружение. Даже если резервуар заполнен до отметки с заданной концентрацией дезинфицирующего средства, он все равно может не погрузить груз, занимающий слишком большой объем — либо уровень жидкости поднимется и начнет выливаться, либо контейнер останется частично над поверхностью жидкости. Ограничения по загрузке должны устанавливаться с учетом рабочего объема резервуара и характеристик плавучести самых крупных контейнеров, допускаемых к прохождению через резервуар, и должны быть зафиксированы в стандартной операционной процедуре (SOP) в качестве жесткого ограничения, а не рекомендации.

Проверка смачивания — это этап проверки, подтверждающий, что условия контакта действительно были соблюдены, а не просто истекло заданное время. На практике проверка смачивания означает подтверждение того, что на всех внешних поверхностях контейнера после погружения в жидкость наблюдался видимый контакт с жидкостью, прежде чем будет разрешена передача груза через наружную дверь. Это контрольная проверка, а не гарантированный результат соблюдения временного правила. Операторы, которые не могут подтвердить полное смачивание данной партии груза, должны иметь возможность вернуть груз для повторной подготовки — разгладить мешок, изменить ориентацию контейнера, скорректировать объем в резервуаре — вместо того, чтобы продолжать работу, руководствуясь исключительно истекшим временем. Стандартная операционная процедура (СОП), не предусматривающая алгоритм действий в случае неполного смачивания, содержит пробел, который приведет либо к нарушению герметичности, либо к импровизированным действиям оператора.

Более подробно о том, как конструкция бассейна для погружения способствует проведению этих эксплуатационных проверок, рассказывается в Понимание резервуара для биологической безопасности QUALIA: Особенности и применение.

Границы SOP для перевода в «BSL Dunk Tank»

Логика обеспечения герметичности резервуара для погружения зависит от трёх взаимосвязанных эксплуатационных границ: способа упаковки материалов перед поступлением, расположения и использования резервуара в рамках системы герметичности объекта, а также порядка блокировки дверей. Сбой в любой из этих составляющих не просто снижает эффективность дезактивации — он может полностью нарушить герметичность системы, независимо от действия дезинфицирующего средства.

Требование к упаковке обусловлено тем, что дезинфекционная ванна обеззараживает наружные поверхности. Материалы, находящиеся внутри контейнера, не подвергаются воздействию дезинфицирующего средства во время перемещения; внутренний первичный контейнер и его содержимое проходят через ванну в том же биологическом состоянии, в каком они туда поступили. Таким образом, требование о наличии двойной тары является мерой контроля удержания, а не просто удобством при обращении: если первичная тара протечет внутри вторичной, в дезинфекционную ванну поступит загрязненная жидкость, а не герметичная поверхность, и операция перекачки превратится в неконтролируемый выброс, а не в этап дезинфекции. Герметичная первичная тара внутри небьющейся вторичной тары — это условие, благодаря которому химический состав дезинфекционной ванны соответствует материалам, проходящим через нее.

Требование к конструкции с проходным типом отражает конкретный случай применения. Перекачка через погружной резервуар определяется как подходящий метод для материалов, которые не поддаются автоклавированию, при этом резервуар должен сохранять герметичность на протяжении всего процесса перекачки — он не является средством дезинфекции или дополнительным этапом, применяемым после ослабления мер по обеспечению герметичности. Стандарт ISO 35001:2019 определяет управление биологическими рисками как структурированную и документированную систему, в которой каждая мера контроля должна быть целенаправленной, проверенной и отслеживаемой; стандартная операционная процедура (СОП) для погружной ванны, в которой не указано, почему был выбран именно этот метод, как он обеспечивает герметичность и при каких условиях он не работает, не соответствует этому стандарту обоснованности.

Последовательность блокировки дверей представляет собой физическое обеспечение соблюдения принципа «прохода». Внутренняя дверь должна быть зафиксирована до того, как откроется внешняя дверь, и эта последовательность не должна поддаваться ручному обходу в режиме нормальной эксплуатации. Если последовательность можно пропустить, функция «прохода» становится факультативной, а не обязательной, и защитная способность границы зависит не от конструкции системы, а от дисциплины оператора.

Граница SOPЧто в нём указаноЦель локализации
Слои контейнерной упаковкиИспользуйте герметичный первичный контейнер внутри небьющегося герметичного вторичного контейнераПредотвращает выделение биологических веществ во время перемещения
Требования к конструкции резервуараДолжен представлять собой метод деконтаминации с прохождением материала для материалов, не поддающихся стерилизации в автоклаве, при котором постоянно обеспечивается герметичность системыОбеспечивает сохранность BSL для термочувствительных предметов
Последовательность блокировки дверейПрежде чем открыть внешнюю дверь, необходимо зафиксировать внутреннюю дверьПредотвращает перекрестное загрязнение между зонами изоляции

Три границы, указанные в таблице в соответствии со стандартной операционной процедурой (SOP), взаимосвязаны. Даже правильно упакованный груз, поступающий через блокировку с соблюдением надлежащей последовательности действий, по-прежнему представляет собой неконтролируемый перенос, если резервуар не был спроектирован как постоянная граница локализации. Совместный анализ этих трех элементов — на этапах разработки SOP, при проведении приемочных испытаний (FAT/SAT) и квалификации установки (IQ) и операционной квалификации (OQ) — является более эффективным, чем рассмотрение их в качестве отдельных пунктов контрольного списка, которые можно проверять независимо друг от друга.

Сайт Резервуар для биобезопасности предназначена для обеспечения проходной дезактивации в рамках поддерживаемой архитектуры локализации, включая механизм блокировки дверей и расчет уровня наполнения, от которых зависят описанные здесь границы стандартных операционных процедур (SOP).

Основное решение, которое необходимо принять при перекачке в резервуаре для погружения, касается не выбора дезинфицирующего средства или времени контакта, а того, действительно ли при каждой перекачке были обеспечены физические условия для полного контакта с поверхностью. Концентрация, уровень наполнения, подготовка контейнера, доступ оператора и ограничения по нагрузке — все это механизмы, позволяющие обеспечить данное условие, и каждый из них может ухудшиться независимо от других, при этом сбой не будет виден в резервуаре. Концентрация, которая соответствовала требованиям в начале смены, груз, всплывший во время перекачки, и оператор, не сумевший безопасно погрузить в воду неудобный контейнер, — все это приводит к одной и той же проблеме при аудите: невозможности доказать, что дезинфекция состоялась.

Перед вводом в эксплуатацию установки для погружения в резервуар или пересмотром существующего стандартного операционного процедуры (СОП) следует уточнить следующие вопросы: что служит поводом для повторной проверки концентрации в течение смены; каков максимальный размер контейнера и допустимая нагрузка на одну операцию перемещения; как в СОП определено понятие «защита от намокания» и что должен делать оператор, если она не обеспечена; а также была ли оценена установленная позиция с точки зрения досягаемости оператора с типовой нагрузкой. Это не просто уточнения в документации — это условия, при которых граница пропускания либо соблюдается, либо нет.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Является ли резервуар для погружения в воду приемлемым способом перекачки, если перекачиваемые материалы выдерживают автоклавирование?
A: Нет — перенос с использованием погружной камеры конкретно определён как надлежащий метод для материалов, не поддающихся автоклавированию, а не как взаимозаменяемая альтернатива. Использование этого метода для материалов, поддающихся автоклавированию, не делает перенос недействительным, но означает, что в стандартной операционной процедуре (СОП) все равно должно быть обосновано выбор метода и продемонстрировано, что все описанные условия локализации — двойная упаковка, последовательность блокировки дверей, поддержание концентрации дезинфицирующего средства — соблюдены. Если в данный момент просто отсутствует возможность использования автоклава, это является эксплуатационным ограничением, а не проектным основанием, и в СОП должно быть указано, какой метод является основным и при каких условиях вместо него используется погружной резервуар.

Вопрос: Как часто следует перепроверять концентрацию дезинфицирующего средства в течение смены и при каких условиях принимается решение о прекращении его использования?
A: Периодичность повторной проверки должна быть определена в стандартной операционной процедуре (SOP) до ввода в эксплуатацию с учетом объема перекачки и органической нагрузки — универсального интервала, применимого ко всем объектам, не существует. Поводом для принятия решения о выводе из эксплуатации является показание проводимости ниже 3 500 мкСм (что соответствует 5%); при этом резервуар не может использоваться для дальнейших перекачек до тех пор, пока концентрация не будет восстановлена и повторно проверена. Предприятия, которые проверяют концентрацию только в начале смены и не учитывают потерю объема из-за выхода из резервуара влажных контейнеров, должны рассматривать это как явный пробел в стандартной операционной процедуре (SOP).

Вопрос: Что должен делать оператор, если перед открытием наружной двери невозможно убедиться в полном смачивании всех внешних поверхностей?
A: Оператору следует вернуть груз для повторной подготовки, а не продолжать процесс, ориентируясь исключительно на истекшее время контакта. Допустимые корректирующие действия включают разглаживание скомканного гибкого мешка, изменение положения жесткой тары для обеспечения вытеснения воздуха или корректировку объема наполнения резервуара — после чего следует повторно погрузить груз и начать отсчет времени с момента подтвержденного погружения. Стандартная операционная процедура (СОП), не предусматривающая четкого алгоритма принятия решений для данного сценария, лишает оператора возможности действовать в соответствии с требованиями, что на практике приводит либо к непроверенной перекачке, либо к импровизированным действиям, которые не выдержат проверки в ходе аудита.

Вопрос: В каких случаях использование «пасс-бокса» становится более подходящим способом передачи мяча, чем «бассейн для погружения»?
A: Использование проходной камеры предпочтительнее в тех случаях, когда переносимые материалы несовместимы с погружением в жидкий дезинфицирующий раствор — будь то из-за чувствительности материала тары, необходимости сохранить целостность этикеток или устройств, либо из-за невозможности надежного погружения груза без риска для безопасности с рабочего места. Проходной шкаф с VHP расширяет эту возможность на материалы, чувствительные к воздействию тепла или влаги, требующие дезинфекции в паровой фазе. Преимущество погружной ванны заключается именно в дезинфекции внешних поверхностей посредством прямого контакта с жидкостью; когда такой контакт невозможно обеспечить безопасно или полностью для данного типа груза, этот метод не подходит для данной передачи, независимо от соблюдения времени контакта.

Вопрос: Является ли установка с погружным резервуаром достаточной для перемещения материалов уровня BSL-3, или для уровня BSL-3 требуются дополнительные меры локализации, выходящие за рамки того, что обычно предусмотрено в стандартной операционной процедуре (SOP) для погружного резервуара?
A: Резервуар для погружения можно использовать в рамках системы локализации уровня BSL-3, однако одного только его использования недостаточно — он должен быть интегрирован в проект объекта, обеспечивающий сохранение границ локализации на протяжении всей последовательности перекачки. На уровне BSL-3 блокировка дверей должна обеспечивать соблюдение последовательности прохождения без возможности отключения оператором, резервуар должен быть расположен так, чтобы весь процесс перемещения мог быть завершен без нарушения зоны локализации, а стандартная операционная процедура (SOP) должна быть валидирована в рамках общей системы управления биологическими рисками объекта в соответствии с ISO 35001:2019. Химические свойства резервуара — лишь один из элементов; герметичность установки в равной степени зависит от конструкции окружающих элементов, обеспечения блокировки и задокументированных границ стандартной операционной процедуры (СОП).

Picture of Barry Liu

Барри Лю

Привет, я Барри Лю. Последние 15 лет я помогаю лабораториям работать более безопасно, применяя более совершенные методы обеспечения биобезопасности. Как сертифицированный специалист по шкафам биобезопасности, я провел более 200 сертификаций на местах в фармацевтических, исследовательских и медицинских учреждениях по всему Азиатско-Тихоокеанскому региону.

Связанные новости

Революция в области биобезопасности: Изолятор биобезопасности QUALIA

В сложном мире биологических исследований и фармацевтического производства поддержание стерильной и безопасной среды имеет первостепенное значение. Именно здесь на помощь приходит биобезопасный изолятор QUALIA — передовое решение, разработанное для защиты как оператора, так и продукта от потенциальных биологических опасностей. Давайте подробнее рассмотрим особенности и преимущества этой инновационной системы. Что такое биобезопасный изолятор QUALIA? Разработанный и произведенный компанией Shanghai QUALIA, биобезопасный изолятор представляет собой запатентованную герметичную изоляционную систему. Он предназначен для обеспечения защиты при производстве в соответствии с требованиями OEB (категории профессионального воздействия), стерильного производства, проведения асептических и биологических экспериментов, требующих строгих мер биобезопасности. Этот изолятор также идеально подходит для работы с сенсибилизирующими или токсичными веществами и разведения лабораторных животных уровня «без определённых патогенов» (SPF). Стерильность и безопасность Изолятор биологической безопасности QUALIA обеспечивает

Обеспечение безопасности и эффективности в средах с высокой степенью защиты

Узнайте, как поддерживать безопасность и эффективность в высококонцентрированных средах с помощью передовых систем вентиляции, избыточных мер безопасности и строгих протоколов биобезопасности. Обеспечьте защиту исследователей, окружающей среды и населения.

Прокрутить вверх
Деконтаминация BSL-4: Основные процедуры: объяснение | qualia logo 1

Свяжитесь с нами сейчас

Свяжитесь с нами напрямую: [email protected]