Bài giảng quản lý an toàn trong phòng thí nghiệm

Khái niệm về ATSH và ANSH • An toàn sinh học trong phòng xét nghiệm: BAO GỒM những nguyên tắc, kĩ thuật cần thiết để ngăn chặn các nguy cơ không mong muốn hay “bảo vệ con người khỏi tá

Bài giảng

Quản lý an toàn phòng thí nghiệm

(Biological Laboratory safety

Management )

Khái niệm

• Là một hệ thống quy trình, tạo ra để hướng dẫn và duy trì chất lượng công việc

• Giúp tránh khỏi sơ sót, giúp người mới làm quen với môi trường làm việc

Lĩnh vực sử dụng

• Y tế, hàng không, kỹ thuật, giáo dục, công nghiệp và quân sự

Mục đích sử dụng

• Tiết kiệm thời gian, cải thiện hiệu suất

• Ngăn ngừa lãng phí tài nguyên

Chương 1: Vi sinh vật và nguy cơ nhiễm bệnh

 Là những cơ thể nhỏ bé chỉ thấy được dưới kính hiển vi

 Có tốc độ sinh trưởng và phát triển nhanh, thích ứng nhanh với môi trường, chịu được điều kiện sống khắc nghiệt và dễ phát sinh đột biến

 Có khoảng trên 100 nghìn loài, trong đó vi khuẩn khoản 1,5 nghìn loài,

2 Khả năng lây bệnh của VSV

 Quá trình nhiễm VSV của cơ thể phụ thuộc vào 3 yếu tố: trạng thái

cơ thể, vsv gây bệnh và điều kiện sống

Con đường lây nhiễm

Vi sinh vật gây bệnh xâm nhập vào cơ thể con người thông qua ba con

đường: hô hấp; tiêu hóa; máu, da và niêm mạc ( tiếp xúc)

2.1 Con đường lây nhiễm tự nhiên:

- Hô hấp: lây truyền qua không khi, dịch tiết ( hít, thở)

- Tiêu hóa: lây truyền qua không khí, phân, dịch tiết

- Máu, da và niêm mạc: tiếp xúc ( tiêm truyền, dịch tiết, tình dục)

2.2 Con đường lây nhiễm trong PTN, PXN

- Máu, da và niêm mạc:Tiêm truyền hay các dụng cụ thí nghiệm:

dao kéo, pipet, máy ly tâm…kim tiêm

- Hô hấp

- Tiêu hóa

Bài tập 1

Phân loại các tác nhân gây bệnh theo con đường lây nhiễm:

Salmonella, Herpesvirus, máu người, : Variola virus, Hendra

virus, Lake Victoria Marburg virus, Ebola virus, Lassa virus, Corona – Sars1 ( SARS), Corona – Sars2 (CoVid-19), HIV, M

tuberculosis ( lao phổi)

1 Khái niệm về ATSH và ANSH

• An toàn sinh học trong phòng xét nghiệm: BAO

GỒM những nguyên tắc, kĩ thuật cần thiết

để ngăn chặn các nguy cơ không mong

muốn hay “bảo vệ con người khỏi tác nhân

Chương 2: An toàn sinh học trong PTN, PXN

An ninh sinh học trong phòng xét nghiệm: bảo

vệ, kiểm soát và chịu trách nhiệm về các vật liệu

sinh học giá trị trong phòng xét nghiệm để ngăn

tiếp cận trái phép, mất mát, trộm cắp, lạm dụng,

đánh tráo hoặc cố tình phát tán 2

10

Tủ an toàn sinh học là một không gian thao tác thí nghiệm

việc an toàn với mẫu thí nghiệm có chứa tác nhân yêu cầu mức độ an toàn sinh học Có nhiều loại tủ an toàn sinh học,

sự khác nhau của chúng đến từ độ mức độ lây nhiễm sinh học của mẫu

Có 3 loại tủ an toàn sinh học: Phổ biến nhất là Tủ an toàn sinh học cấp 2

2 Tủ an toàn sinh học là gì?

11

Tiêu chuẩn NSF từ năm

2002 trở lại đây

Tiêu chuẩn NSF từ trước năm 2002 Đặc điểm

A1 Class II, type A

Tuần hoàn 70% khí, 30% khí thải ra phòng thí nghiệm

Tốc độ hút không khí khoảng 0.35m/s A2 Class II, type A/B3

Tuần hoàn 70% khí, 30% khí thải ra phòng thí nghiệm

Tốc độ hút không khí khoảng 0.51m/s B1 Class II, type B1

Tuần hoàn 40 % lượng khí, 60% thải ra ngoài phòng theo đường ống dẫn khí thải

Tốc độ hút không khí khoảng 0.51m/s

B2 Class II, type B2

Không tuần hoàn khí, 100% lượng khí thải

ra ngoài Tốc độ hút khí nhỏ nhất 0.51 m/s Tất cả bụi bẩn và không khí ô nhiễm sinh học dưới ấp suất âm hoặc bao quanh bởi

áp suất âm thải ra ngoài

Theo tiêu chuẩn New NSF Classification (áp dụng từ năm

2002) chia tủ an toàn sinh học cấp 2 thành các cấp độ sau:

12

Tủ Class 3 cung cấp khả năng bảo vệ tương tự như Class 2 nhưng được thiết kế để hoạt động với các tác nhân lây nhiễm cao cấp độ an toàn sinh học cấp 4 và cung cấp mức độ bảo vệ cao nhất cho môi trường, mẫu và người dùng Được sử dụng khi bạn đang làm việc với các tác nhân sinh học có nguy cơ rất cao

Hình 6 Sơ đồ tủ cấy ATSH cấp 1

A: Khe hở phía trước ; B: khung kính trượt ; C: bộ lọc khí thải HEPA D: lối thoát gió

Hút không khí trong phòng vào tủ nhờ

quạt hút >>> không khí sẽ đi vào trực tiếp

vào khoảng không gian thao tác, qua

màng lọc HEPA và thải ra ngoài môi

trường

14

Màng lọc HEPPA

Sơ đồ tủ ATSH cấp 2 A1

A: khe hở phía trước; B: khung kính trượt; C: bộ lọc khí thải HEPA; D: lối thoát

gió E: bộ lọc cấp khí HEPA F: máy thổi gió

17

Sơ đồ tủ ATSH cấp 3, 4(tủ găng tay)

A: cổng găng tay cho các găng tay dài đến cánh tay B: khung kính trượt C: bộ lọc khí thải

HEPA kép D: bộ lọc khí cấp HEPA E: Nồi hấp hai đáy hoặc hộp hai nắp; F: Bình chứa hóa

chất

ATSH cấp 3,4

18

Chức năng của các loại tủ ATSH

Mức độ bảo vệ của từng loại tủ sẽ nâng cao theo từng cấp

độ Do vậy, việc sử dụng tủ cho từng nhóm đối tượng sẽ

khác nhau

Bảng so sánh tiêu chuẩn tủ an toàn sinh học dưới đây dựa theo tiêu

chuẩn kỹ thuật NSF 49 của Mỹ

Tủ an toàn học

Tốc độ INFLOW (khí tại cửa làm việc) (fpm)

Tỷ lệ khí xả (%)

Tỷ lệ khí tuần hoàn (%)

Hệ thống thải khí Tác nhân phóng

xạ và hơi dộc Bảo vệ mẫu

Mức an toàn sinh học (BSL)

Cấp 1 75 fpm (0.38 m/giây) 100 0 Trong phòng hoặc ống cứng

ra bên ngoài phòng

Lượng nhỏ nếu dùng ống thải ngoài cứng Không 1,2,3

Cấp 2 A1 75 fpm (0.38 m/giây) 30 70 Thải trong phòng Không Có 1,2,3

Cấp 2 B2 100 fpm (0.5 m/

giây) 100 0 Ống cứng ra bên ngoài phòng làm việc lượng nhỏ Có 1,2,3

Cấp 3 Không áp dụng 0 100 Ống cứng ra bên ngoài phòng làm việc lượng nhỏ Có 1,2,3,4

3 Các mức độ an toàn sinh học trong PTN,

PXN

Phân loại vi sinh vật theo nhóm nguy cơ

Nhóm nguy

Hầu như không gây bệnh

Có thể gây bệnh cho người và động vật ở mức

độ nhẹ

ĐÃ có biện

pháp phòng, chống lây nhiễm, điều trị hiệu quả

22

Phân loại vi sinh vật theo nhóm nguy cơ

ĐÃ có biện pháp

phòng, chống lây nhiễm, điều trị hiệu quả

dễ dàng lây trực tiếp, gián tiếp

CHƢA có biện

pháp phòng, chống lây nhiễm, điều trị hiệu quả

Vi sinh vật đƣợc phép xét nghiệm

Cấp

độ 1

Các loại vi sinh vật thuộc nhóm 1

Gồm các loại VSV không gây bệnh như Bacillus

subtilis, Bacillus thuringiensis, chủng E coli không

gây bệnh Cấp

độ 2

- Các loại vi sinh vật thuộc nhóm 1 và nhóm 2

Như các chủng vi rút viêm gan A, B, C, E coli có độc lực, Salmonella spp, Staphylococcus aureus,

herpesvirus, máu người

- Sản phẩm từ vi sinh vật thuộc nhóm 3, nhóm 4 nhưng

đã được xử lý phù hợp với điều kiện của cơ sở xét

nghiệm an toàn sinh học cấp II

- Các loại vi sinh vật thuộc nhóm 1, nhóm 2 và nhóm 3

(M tuberculosis Vi khuẩn gây bệnh lao, virus gây sốt

vàng da, sởi)

- Các sản phẩm từ vi sinh vật thuộc nhóm 4 nhưng đã

được xử lý phù hợp với điều kiện của cơ sở xét nghiệm

an toàn sinh học cấp III

Cấp

độ 4

Các loại vi sinh vật thuộc 4: Variola virus, Hendra

virus, Lake Victoria Marburgvirus, Ebola vi rút, Lassa

vi rút

25

4 Trang thiết bị, cơ sở vật chất

trong PTN, PXN

Điều kiện của cơ sở xét nghiệm an toàn sinh học cấp I

- Sàn, tường, bàn xét nghiệm phải bằng phẳng, không thấm nước, chịu

được nhiệt và các loại hóa chất ăn mòn và dễ cọ rửa vệ sinh;

- Có bồn nước rửa tay, dụng cụ rửa mắt khẩn cấp, hộp sơ cứu;

- Có điện với hệ thống điện tiếp đất và có nguồn điện dự phòng;

- Có nước sạch, đường ống cấp nước trực tiếp cho khu vực xét nghiệm

phải có thiết bị chống chảy ngược để bảo vệ hệ thống nước công cộng;

: - Các thiết bị xét nghiệm phù hợp với kỹ thuật và mẫu bệnh phẩm hoặc vi sinh vật được xét nghiệm;

- Có các bao bì, dụng cụ, thiết bị lưu chứa chất thải y tế theo quy định;

- Có thiết bị để khử trùng dụng cụ và bệnh phẩm;

- Các trang thiết bị bảo hộ cá nhân phù hợp với loại kỹ thuật xét

nghiệm thực hiện tại cơ sở xét nghiệm an toàn sinh học cấp I

- Có hệ thống thu gom, xử lý hoặc trang thiết bị xử lý nước thải

- Phải riêng biệt với các phòng khác của cơ sở xét nghiệm;

- Có biển báo nguy hiểm sinh học trên cửa ra vào của khu vực xét nghiệm

Sự khác nhau giữa PTN ATSH1 và 2?

Điều kiện của cơ sở xét nghiệm an toàn sinh học cấp III

- Riêng biệt với các phòng xét nghiệm và khu vực khác của cơ sở xét nghiệm;

- Hệ thống cửa ra vào khu vực xét nghiệm phải bảo đảm trong Điều kiện bình thường chỉ mở được cửa phòng đệm hoặc cửa khu vực xét nghiệm trong một thời Điểm;

- Phòng xét nghiệm có ô kính trong suốt hoặc thiết bị quan sát bên trong khu vực xét nghiệm từ bên ngoài;

- Hệ thống thông khí phải thiết kế theo nguyên tắc một chiều; không khí ra khỏi khu vực xét nghiệm phải qua bộ lọc không khí hiệu suất lọc cao;

- Có hệ thống báo động khi áp suất của khu vực xét nghiệm không đạt chuẩn; áp suất khu vực xét nghiệm luôn thấp hơn so với bên ngoài khi khu vực xét nghiệm hoạt động bình thường;

- Tần suất trao đổi không khí của khu vực xét nghiệm ít nhất là 6 lần/giờ;

- Hệ thống cấp khí chỉ hoạt động được khi hệ thống thoát khí đã hoạt động và tự động dừng lại khi hệ thống thoát khí ngừng hoạt động;

- Có thiết bị tắm, rửa trong trường hợp khẩn cấp tại khu vực xét nghiệm;

- Phòng xét nghiệm có hệ thống liên lạc hai chiều và hệ thống cảnh báo

- Sử dụng trong nghiên cứu, chẩn đoán đặc biệt,

- Có tủ an toàn sinh học cấp II trở lên;

- Có thiết bị hấp chất thải y tế lây nhiễm hoặc thiết bị khử khuẩn đặt trong khu vực xét nghiệm;

- Các trang thiết bị bảo hộ cá nhân phù hợp với loại kỹ thuật xét nghiệm thực hiện tại khu vực xét nghiệm an toàn sinh học cấp III (Quần áo được bảo hộ đặc biệt)

-Lối vào cần kiểm soát, định hướng luồng không khí -Có địa chỉ , điện thoại liên lạc trong trường hợp khẩn cấp

30

- Có phòng thay đồ giữa phòng đệm và khu vực xét nghiệm;

c) Có hệ thống thông khí không tuần hoàn riêng cho tủ an toàn sinh học

cấp III;

- Có hệ thống cung cấp khí độc lập cho bộ quần áo bảo hộ có khả năng

cung cấp thêm 100% lượng khí trong trường hợp xảy ra sự cố về an

toàn sinh học;

- Phải đảm bảo riêng biệt, được bảo vệ an toàn và an ninh;

- Phải có hộp vận chuyển để vận chuyển vật liệu lây nhiễm ra, vào khu

vực xét nghiệm;

- Không khí cấp và thải từ khu vực xét nghiệm phải được lọc bằng bộ

lọc không khí hiệu suất lọc cao

bị - Có tủ an toàn sinh học cấp III trở lên;

- Có thiết bị hấp chất thải y tế lây nhiễm hai cửa;

- Các trang thiết bị bảo hộ cá nhân phù hợp với loại kỹ thuật xét nghiệm

thực hiện tại cơ sở xét nghiệm an toàn sinh học cấp IV

-Phòng thí nghiệm ngăn chặn và cách ly tối đa

-Ngăn chặn không khí, chỉ dẫn lối đi

Virus Hunters: Inside Maryland's Biosafety

Level 4 Lab

Chương 3: Các biện pháp ngăn chặn hiểm họa

trong an toàn sinh học

- Mở đồ đựng mẫu vật thí nghiệm: cẩn thận, đúng nguyên tắc

- Cần nắm qui trình, nguyên tắc vận hành trang thiết bị PTN: tủ

cấy ATSH, máy li tâm, tủ lạnh sâu, tủ hóa chất, thiết bị cháy nổ

35

- Sử dụng pipet để hút mẫu

- Cấy truyền các vật liệu dễ lây nhiễm bệnh

- Cẩn thận với các vật liệu, bệnh phẩm dễ phát tán nguồn bệnh

Hạn chế sự cố và lây nhiễm cho người làm việc trong phòng thí nghiệm

 Phải tuân thủ nội qui trong PTN

 Có biện pháp đề phòng, mô tả xử lý sự cố khi cần thiết

 Địa chỉ và số điện thoại liên hệ trong trường hợp khẩn cấp

 Không được dùng kim tiêm dưới da để thay pi-pet hoặc bất kỳ mục

đích nào khác ngoài việc tiêm truyền hay hút dịch từ động vật

 Khi bị tràn, đổ vỡ vật liệu nhiễm trùng phải báo cáo ngaycho người

phụ trách phòng thí nghiệm, cần lập hồ sơ, biên bản lưu lại sự cố

 Giấy tờ ghi chép để đưa ra ngoài cần được bảo vệ khỏi ô nhiễm khi

đang ở trong phòng thí nghiệm 37

Lưu ý: Những qui trình nguy hiểm cao mà tất cả nhân viên phòng thí nghiệm hay gặp phải :

• Nguy cơ hít phải khí dung khi sử dụng que cấy, cấy trên đĩa thạch, hút pi-pet, nhuộm tiêu bản, lấy mẫu huyết thanh, ly tâm

• Nguy cơ nuốt phải khi thao tác mẫu, nhuộm tiêu bản và cấy

• Nguy cơ phơi nhiễm qua da khi sử dụng bơm tiêm và kim

• Bị cắn và cào khi thao tác với động vật

• Thao tác với máu và các bệnh phẩm tiềm tàng nguy hiểm khác

• Khử trùng và thải bỏ các vật liệu nhiễm trùng, vật sắc nhọn đúng nơi

qui định và ATSH

38

1 Phòng thí nghiệm cơ bản (ATSH cấp 1-2)

Mặc dù có những cảnh báo không cần thiết cho một số sinh vật thuộc

nhóm nguy cơ 1, nhưng có giá trị cho mục đích đào tạo để nâng cao kỹ

thuật vi sinh vật an toàn

 Lối vào

 chỉ có người có trách nhiệm mới được phép ra vào khu vực làm việc

 Luôn đóng cửa PTN

 Không cho phép trẻ em vào khu vực làm việc

 Chỉ có người có trách nhiệm đặc biệt mới được ra vào khu vực động

vật nuôi thí nghiệm

 Chỉ đưa vào những động vật cần cho công việc của phòng thí nghiệm

39

 Bảo hộ cá nhân

 Mặc áo bảo hộ theo qui định của PTN

 Đeo găng tay

 Phải rửa tay khi thao tác với vật liệu, bệnh phẩm gây nhiễm

 Đeo kính, mặt nạ và các thiết bị bảo hộ khác

 Cấm mặc quần áo bảo hộ PTN ra bên ngoài

 Không mang giày dép hở mũi

 Cấm ăn uống, hút thuốc, để đồ ăn thức uống trong PTN, hay khu vực làm việc

40

Hình Phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp1 điển hình

(hình do CUH2A, Princeton, NJ, Hoa Kỳ cung cấp)

41

Phòng thí nghiệm kiểm soát (Cấp 3)

1 Trang thiết bị: cũng giống như phòng thí nghiệm cơ bản

 Cửa ra vào có bồn rửa với vòi nước tự động

 Hệ thống thông gió để duy trì luồng khí vào PTN

 Hệ thống thông khí không được thông từ phòng thí nghiệm đến

các khu khác trong tòa nhà

 Tất cả phải được lắp đặt bộ lọc HEPA để có thể khử nhiễm và

kiểm tra khí

 Tủ ATSH phải được đặt tránh lối đi và các hệ thống thông hơi

 Phải có nồi hấp để khử nhiễm chất thải ô nhiễm PTN, chất thải

đưa ra ngoài phải được bịt kín, không rò rỉ đúng với qui định

quốc gia và quốc tế

43

 Hệ thống cấp nước phải lắp đặt hệ thống chống chảy ngược

 Các qui trình thiết kế cơ sở hạ tầng và vận hành ATSH PTN cấp 3 phải được thể hiện bằng văn bản

2 Giám sát y tế: Cũng giống như PTN cấp 1-2, nhưng bổ sung

 Bắt buộc phải kiểm tra sức khỏe cho nhân viên PTN Cần ghi lại bệnh sử và sức khỏe nghề nghiệp

 Sau khi kiểm tra sức khỏe, nhân viên PTN phải có thẻ ghi đầy

đủ thông tin: tên, dán ảnh, làm việc tại PTN ATSH cấp 3 Thẻ phải luôn luôn mang theo khi làm việc trong PTN

44

Hình Phòng thí nghiệm ATST cấp 3 điểnhình

(Mô hình do CUH2A, princeton, NJ, Hoa Kỳ cung cấp) PTN tách ra khỉ khu vực chung và

đi qua một phòng chờ Phòng có một nồi hấp đểkhử nhiễm chất thải trước khi loại bỏ

Có bồn nước với vòi tự động Luồng khí hướng vào trong và các thao tác với vật liệu

nhiễm trùng được thực hiện trong tủ ATSH

45

Phòng thí nghiệm kiểm soát tối đa (cấp 4)

1 Tiêu chuẩn: giống PTN cấp 3 nhưng bổ sung:

 Cần áp dụng qui tắc 2 người, không cá nhân nào được làm việc một

mình trong PTN cấp 4, Có hệ thống liên lạc: điện thoại, chuông báo động trong trường hợp cần thiết -> qui tắc đặc biệt

 Phải thay toàn bộ quần áo, giày dép trước khi ra vào PTN

 Nhân viên phải được đào tạo về qui trình cấp cứu cơ bản trong trường hợp có người chấn thương hoặc đau ốm

 Phải có phương pháp thông tin liên lạc trong trường hợp khần cấp giữa nhân viên làm việc trong PTN và nhân viên hỗ trợ bên ngoài PTN

46

Phòng thí nghiệm kiểm soát tối đa (cấp 4)

1 Trang thiết bị: cũng giống như PTN ATSH cấp 3 nhưng có bổ

sung

a Kiểm soát cơ bản:

 Phòng thí nghiệm với tủ an toàn sinh học cấp III/phòng thí

nghiệm ca-bin III; có ít nhất 2 cửa vào trước khi đặt tủ an toàn;

phải có phòng tắm; phòng thay đồ trong và ngoài PTN; vật liệu và

dụng cụ phải hấp tiệt trùng với nồi hấp 2 cửa hay phun sương;

 Phải yêu cầu mặc đồ bảo hộ: thay đồ và khử khuẩn trước khi vào

thao tác với vật liệu nhiễm trùng; phòng tắm để khử khuẩn cho

nhân viên trước khi ra ngoài PTN

47

b kiểm soát lối ra vào

 Khu vực thí nghiệm phải được bố trí ở một tòa nhà riêng biệt hoặc

mô tả rõ ràng trong một tòa nhà an toàn

 Nhân viên và vật dụng ra vào phải qua một phòng khóa khí hoặc

hệ thống riêng biệt

 Nhân viên khi vào phải thay đồ, đi ra phải tắm rửa sạch sẽ và khử nhiễm

c kiểm soát hệ thống khí

• Áp lực âm phải được duy trì trong phòng

• khí vào và ra phải được lọc bằng bộ lọc HEPA

48

d Khử nhiễm chất thải lỏng

 Chất thải lòng phải được ưu tiên xử lý bằng nhiệt, một số chất thải

cần trung hòa pH trước khi thải ra ngoài

 Nước thải từ phòng tắm, nhà vệ sinh của nhân viên thải trực tiếp ra

cống mà không cần xử lý

e Vô khuẩn chất thải và vật liệu

 Phải có nồi hấp hai cửa

 Phương pháp khử khác cho những chất thải không khử được bằng hơi

f Phải có đường dây điện chuyên dụng và nguồn điện riêng trong

Đánh giá nguy cơ Risk Assessment

Giảm thiểu nguy cơ Risk Mitigation

Hệ thống thực hiện Performance System

A

M

P

Mô hình : AMP