Bezpieczne laboratorium dzięki wirnikom Bioseal

2023-02-23
Przyjrzyjmy się temu, co napędza dzisiejsze badania w dziedzinie nauk biologicznych
 


Kiedy sto pięćdziesiąt lat temu pierwsze wirówki sprawdzały się jako dobry sposób na oddzielenie śmietany od mleka, nikt się nie martwił o to, że przeciekają. Ale czasy się zmieniają. Wirówka stała się prawdziwym kołem napędowym badań w dziedzinie Life Science. Śmiertelna pandemia zabrała ponad sześć milionów żyć na całym świecie. Opinia publiczna uświadomiła sobie zagrożenia, jakie niosą ze sobą niezabezpieczone laboratoria. Konstruktorzy współczesnych wirówek dokładają wszelkich starań, aby zapewnić bezpieczeństwo pracującym przy nim osobom.
 
Warto więc przyjrzeć się bliżej temu urządzeniu, które napędza dzisiejsze badania w dziedzinie nauk biologicznych. Zajmiemy się głównie elementem, który ma największe znaczenie dla bezpieczeństwa pracy. Jest to technologia uszczelnienia, która zabezpiecza przed uwolnieniem choćby jednej cząsteczki materiału patogennego.
 
Przypomnimy sobie również niektóre z najpoważniejszych wypadków w ostatnich kilkudziesięciu latach. Możemy zacząć od pandemii rosyjskiej grypy w 1977 roku, która zabiła około 700 000 osób — jej najbardziej prawdopodobną przyczyną był wyciek z laboratorium w północno-wschodniej Azji.
 
Kolejne zdarzenie nastąpiło w 1994 w New Haven w amerykańskim stanie Connecticut, ale na szczęście nie spowodowało ofiar śmiertelnych. Naukowiec pracujący w jednostce BLS-3 Szkoły Medycyny Uniwersytetu Yale zachorował na nietypową gorączkę krwotoczną. Było to dwa tygodnie po tym, jak stłukła się probówka zawierająca kulturę arenawirusa Sabia podczas pracy wirówki.
 
Wcześniej arenawirus Sabia występował tylko w południowoamerykańskich tropikach. Dlatego po stwierdzeniu infekcji w Connecticut zaczęto bić na alarm. Ostatecznie badacz został wyleczony, a incydent spowodował wprowadzenie wielu nowych praktyk i procedur do protokołów bezpieczeństwa biologicznego Uniwersytetu Yale.
 
W nowym tysiącleciu doszło do kilku zdarzeń patogennych w krótkim odstępie czasu. W latach 2002-2003 występował wirus SARS (kuzyn wirusa, który był następnie odpowiedzialny za Covid-19). Nieco później doszło do wybuchu ptasiej grypy H5N1, a kilka lat potem zapanowała świńska grypa. Następnie w 2014 r. wybuchła epidemia Ebola, a w 2015 r. panowanie przejął koronawirus MERS. To wszystko okazało się tylko preludium do największej tragedii — pandemii wirusa Covid-19 wraz z wariantami, takimi jak omikron.
 
W tym samym okresie w mediach społecznościowych pojawiły się niepokojące doniesienia o gorączce Lassa i Denga.  Mimo, że epidemie te okazały się w dużej mierze ograniczone do niektórych krajów Afryki, wiadomość ta wzbudziła duży niepokój opinii publicznej spowodowany wątpliwościami dotyczącymi laboratoriów biologicznych na całym świecie.
 
W 2022 roku światem wstrząsnęła wiadomość o kolejnym zagrożeniu: małpiej ospie. Jednak po wielu alarmujących wiadomościach okazało się, że prawdopodobieństwo nowej epidemii, spowodowanej wirusem małpiej ospy, jest znikome.
 
Zważywszy że wszystkie te patogeny dały o sobie znać w dość krótkim czasie, nie dziwi fakt, że potrzeba wzmocnienia bezpieczeństwa biologicznego jest uważana za priorytet. Nie możemy jednak pozwolić sobie na spowolnienie prac laboratoryjnych. Potrzebujemy np. nowych antybiotyków, żeby leczyć nowe choroby, a ponieważ drobnoustroje bezustannie ewoluują i mutują, rosnąca oporność na antybiotyki jest bezustannym wyzwaniem.
 
Wpisując się w ten kontekst, Amerykańskie Stowarzyszenie ds. Bezpieczeństwa Biologicznego przeanalizowało dane dotyczące znanych wycieków laboratoryjnych w okresie ostatnich 50 lat i skorelowało je z określonymi patogenami. Patrz tabela:
Centrifuges

Teraz możemy się przyjrzeć konkretnym maszynom, np. linii wirówek laboratoryjnych OHAUS Corporation. Zostały one zaprojektowane w Niemczech i są obecnie najnowocześniejszym rozwiązaniem w branży.
 
Maszyny te są wyjątkowo dobrze dostosowane do zagrożeń wywoływanych lotnymi patogenami, które są szczególnie niebezpieczne w zamkniętych przestrzeniach. Wirowanie, podobnie jak inne procesy wykonywane w laboratorium, takie jak mieszanie, mielenie, wstrząsanie i sonikacja, może powodować uwalnianie patogenów do powietrza, więc konstrukcja wirówki musi być odpowiednio zabezpieczona.
 Centrifuges
Ryzyko powstania aerozolu i jego przedostania się do powietrza jest szczególnie wysokie w przypadku wirowania z dużą prędkością, zwłaszcza jeśli probówka nie została zamknięta albo pękła lub pokrywa wirnika nie ma założonego uszczelnienia Bioseal (pojęcie, którego używa OHAUS w odniesieniu do swojej technologii uszczelnień). Większość modeli wirówek OHAUS z serii Frontier™ 5000 oferuje akcesoria z barierą biologiczną, takie jak wirniki Bioseal Angle do mikroprobówek i pojemniki Bioseal używane z wirnikami wychylnymi do próbek o większej objętości.

Przed wprowadzeniem na rynek wirniki OHAUS Bioseal zostały poddane rygorystycznym testom przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), a następnie uzyskały certyfikat zgodności z odpowiednią międzynarodową normą DIN EN 61010-2-020:03-2007.

Taka weryfikacja ma duże znaczenie, ponieważ mikrobiolodzy, naukowcy biomedyczni i inni pracownicy wykonujący najważniejsze procedury w laboratorium — zwłaszcza na poziomie BSL-3 i BSL-4 — regularnie zbliżają się do potencjalnie niebezpiecznych mikrobów. Robią to z korzyścią dla ogółu społeczeństwa i dlatego zasługują na wielki szacunek. Nie powinni jednak zaprzątać sobie głowy takimi sprawami, jak bezpieczeństwo i niezawodność urządzeń.

Jednak w dyskusji na temat bezpieczeństwa biologicznego w laboratorium nie można zignorować czynnika ludzkiego. Z tego powodu zarówno międzynarodowe organizacje, lokalne stowarzyszenia, jak i czołowi producenci z branży, chcą zwiększać świadomość dobrych standardów i praktyk laboratoryjnych w celu poprawy bezpieczeństwa. Pomyłki są oczywiście nieuniknione w każdej ludzkiej aktywności, ale częste przypomnienia mogą pomóc w zmniejszeniu ich częstotliwości. W odniesieniu do wirówek najważniejsze jest, aby:
  • Pokrywa wirnika była prawidłowo zabezpieczona.
  • Nie przeciążać wirnika.
  • Pojemniki były prawidłowo zaczepione i mogły się swobodnie obracać.
  • Nie pozostawiać pustych miejsc na pojemniki, jeżeli wirnik jest przystosowany do pojemników obrotowych.
  • Probówki w wirniku były równomiernie rozstawione.

Rozwiązanie Bioseal najlepiej przystosowane do swoich potrzeb można znaleźć w poniższej tabeli:​
Centrifuges