Из истории эпидемиологии: Защитные боксирующие устройства

В соответствии с требованиями биологической и химической безопасности действующих санитарно-эпидемиологических правил лаборатории должны быть оснащены современным оборудованием, которое должно обеспечивать защиту персонала и окружающей среды от вредных и опасных факторов.

Одним из наиболее распространенных в настоящем защитных устройств при работе с производственными вредностями и опасностями биологической природы являются боксы микробиологической безопасности.

Бокс микробиологической безопасности (шкаф биобезопасности) представляет собой локальную конструкцию, предназначенную для удержания внутри себя вредных и опасных веществ и выведения их через высокоэффективные очистные фильтры при проведении различных операций и процессов. Защитное действие боксов направлено на предотвращение возможности попадания этих веществ на поверхности кожи и слизистых, вдыхания их как непосредственно оператором, так и лицами, находящимися в данном помещении и защиту от попадания за пределы лаборатории.

На первых этапах становления и развития естествознания, все работы проводили на открытых лабораторных столах, часто без использования каких-либо средств индивидуальной защиты. Накопление знаний о свойствах исследуемых веществ, материалов, в том числе вредных и опасных для человека способствовало разработке и созданию эффективных способов защиты. В первую очередь, ученые осознали необходимость изоляции работника от прямого контакта с объектами, вызывающими болезни или смерть, а также необходимость создания условий, при которых вредные и опасные вещества не попадут в среду обитания человека и не вызовут заболеваний и гибели населения.

Прототипом современных защитных устройств – боксов микробиологической безопасности, стали вытяжные шкафы. Вытяжные шкафы используются и в настоящем, но по сравнению с боксами микробиологической безопасности обеспечивают меньший процент защиты персонала и окружающей среды. Вытяжной шкаф представляет собой локальное устройство, включающее рабочую камеру с вытяжным куполом, соединяемые с вентиляционной системой. Шкаф может быть дополнительно оборудован подводкой газа, электричества и воды, а также прозрачной стенкой.

Воздух из лабораторных вытяжных шкафов удаляют гравитационным (естественным) либо механическим способом в зависимости от того, какой степени опасности технологические операции проводятся.

Потребность в вентиляции была очевидна с первых дней химических исследований. Некоторые ранние подходы к решению проблемы были адаптированы к обычному дымоходу. Очаг, построенный Томасом Джефферсоном в 1822-1826 годах в Университете Вирджинии, был оборудован песчаной баней и специальными дымоходами для выпуска токсичных газов.

В 1904 году новый химический факультет при Техническом университете в Гданьске был оборудован вытяжными шкафами из дерева и стекла в аудиториях, учебных и исследовательских лабораториях. Шкафы имели сдвигающуюся вверх и вниз переднюю панель со стеклом, защищенным от дыма и взрывов. Каждый вытяжной шкаф был освещен, оборудован газовой установкой и подводкой воды со сливом. Вредные и агрессивные газообразные побочные продукты реакций активно удалялись с помощью естественной тяги дымовой трубы камина.

Тяга дымохода также использовалась Томасом Эдисоном в качестве того, что было названо первым вытяжным шкафом. Первая известная современная конструкция вытяжного шкафа с поднимающимися створками была представлена в Университете Лидса в 1923 году.

Вытяжные шкафы изначально изготавливались из дерева, но в 1970-х и 1980-х годах стала использоваться сталь с порошковым покрытием как материал более устойчивый к действию химически агрессивных соединений.

С развитием микробиологии и увеличением количества научно-исследовательских и производственных объектов, использующих бактерии и вирусы в своей деятельности, медицинских диагностических лабораторий, вытяжные шкафы стали применяться и для защиты от патогенных биологических агентов – возбудителей инфекционных болезней.

С целью повышения защиты от воздействия опасных факторов, вытяжные шкафы совершенствовались и в 70-80х годах XX века появились устройства, которые в разы превосходили по защитной эффективности вытяжные шкафы. Их назвали ламинарные шкафы или в англоязычной версии safety box. Англоязычный вариант произношения русифицировался до принятого в настоящем названия – бокс безопасности. Первыми разработками стали защитные боксы, применявшиеся при работе с химическими и радиоактивными веществами. В зависимости от степени защиты они имели разную конфигурацию. Наибольшую защиту обеспечивали перчаточные боксы.

В ходе научно-технического прогресса защитные боксы были адаптированы для работ с патогенными биологическими агентами. В частности, противогазовые угольные фильтры были заменены или дополнены высокоэффективными фильтрами, защищающими от микробных аэрозолей. Кроме защиты оператора появилась возможность создания условий для защиты исследуемого материала от внешних загрязнений.

В настоящем международная классификация делит боксы, в том числе и боксы микробиологической защиты на три класса защиты.

Выбор конструкции бокса зависит от степени опасности материала, с которым производят работы и опасность манипуляций с ним.

I класс – обеспечивает защиту оператора и окружающей среды при работе с опасными для здоровья оператора агентами, но нет защиты продукта от внешних загрязнений, среда внутри рабочей камеры – нестерильная.

II класс – обеспечивает защиту оператора, окружающей среды и исследуемого материала за счет создания однонаправленного нисходящего воздушного потока внутри ламинарного бокса и воздушной завесы в переднем окне. Удаление патогенных биологических агентов из бокса происходит с помощью внутреннего воздушного потока и высокоэффективной фильтрации. Различают боксы II класса подразделяются на два подтипа А и B в зависимости от степени рециркуляции воздуха.

III класс – изолирующие перчаточные боксы, рабочая зона которых полностью изолирована от внешней среды, а оператор отделен от рабочего места физическим барьером и может проводить манипуляции в рабочей камере бокса только через перчатки, механически соединенные с боксом. Профильтрованный воздух постоянно подается в бокс, а удаляемый воздух, очищенный минимум двойными высокоэффективными фильтрами, через собственную вытяжную систему выводится во внешнюю среду.

Перчаточные боксы, как правило, включают в себя следующие элементы:

- корпус, изготовленный из нержавеющей, стали, пластика или стекловолокна;
- порты для перчаток, которые устанавливаются на фронтальную панель бокса;
-