Manutenzione Cappe a flusso laminare

Alcune attività lavorative possono comportare un potenziale rischio di esposizione ad agenti biologici infettivi. Tra le più importanti riportiamo le seguenti:

 

• attività nei laboratori clinici, microbiologici e di ricerca
• attività sanitaria (chirurgica e di reparto)
• attività di raccolta e smaltimento di rifiuti speciali (infetti, contaminati, tossici, ecc..)
• attività di stabulazione animali
• attività delle industrie alimentari

Gli agenti biologici capaci di creare "danno" (infezione, intossicazione, decesso – HIV/Ebola), sono stati classificati secondo un criterio di pericolosità e definiti nel D.Lgs 81/2008, Titolo X.

 

Agente biologico di Gruppo 1 (nessuno o basso rischio individuale e collettivo)	Un agente che con poca probabilità é causa di malattie nell'uomo e negli animali.
Agente biologico di Gruppo 2 (moderato rischio individuale, limitato rischio collettivo)	Un agente patogeno che può causare malattie nell'uomo o negli animali, ma che é poco probabile che costituisca un serio pericolo per chi lavora in laboratorio, per la comunità, per il bestiame e per l'ambiente. Le esposizioni in laboratorio possono causare patologie, ma sono disponibili trattamenti efficaci e misure preventive e il rischio di diffusione é limitato.
Agente biologico di Gruppo 3 (elevato rischio individuale, basso rischio collettivo)	Un agente patogeno che usualmente casa gravi patologie nell'uomo o negli animali e costituisce un serio rischio per il lavoratori. Difficilmente si propaga nella comunità e comunque sono disponibili efficaci misure terapeutiche e preventive.
Agente biologico di Gruppo 4 (elevato rischio individuale e collettivo)	Un agente patogeno che normalmente provoca gravi patologie nell'uomo e negli animali, costituisce un serio rischio per i lavoratori e può propagarsi rapidamente nella comunità. Non sono di norma disponibili efficaci misure terapeutiche e preventive.

Gli obblighi del datore di lavoro, il contenimento, le misure di prevenzione e protezione dei lavoratori esposti sono condizionati dalla differente pericolosità dei microorganismi. Gli adempimenti sono diversi a seconda che si utilizzino agenti biologici rispettivamente dei gruppi 2 e 3 da un lato e 4 dall'altro.

Cappe a flusso laminare

Breve concetto di aerosol: miscela bifasica, con una fase disperdente aeriforme ed una fase dispersa liquida o solida. Distinguiamo due tipi fondamentali di aerosol:

• di dispersione: polveri, spray
• di condensazione: fumi, nebbie

La disseminazione sotto forma di aerosol rappresenta una rilevante fonte di dispersione nell’atmosfera di materiale infetto e costituisce una delle più frequenti modalità di contaminazione ambientale, tanto più pericolosa in quanto non visibile.

La maggior parte delle tecniche di laboratorio, provocano la formazione di aerosol: centrifugazione, flambatura, frantumazione, miscelazione, agitazione, raccolta di tessuti da animali, attività di colture cellulari.

Date le ridottissime dimensioni delle particelle che li compongono, gli aerosol si diffondono rapidamente nell’ambiente: contaminano persone, superfici e strumenti, si possono insinuare nei canali di aerazione raggiungendo in breve altri laboratori, uffici e degenze anche lontane dal luogo di origine. In seguito all’inalazione di aerosol patogeni si possono così contaminare non solo l’operatore, ma i colleghi presenti nello stesso locale e altro personale presente nell’edificio.

Filtro HEPA(High Efficiency Particulate Air): prevengono la contaminazione particellare e sono costituiti da fogli di microfibre di vetro ripiegati più volte; l’efficienza filtrante è la capacità di trattenere particelle di 0,3µ di diametro con un’efficacia compresa tra il 99,97% e il 99,99%.

Il filtro HEPA ha anche la capacità di "raddrizzare" il flusso d’aria che lo attraversa a 0,45 m/sec, generando un flusso d’aria laminare, ossia unidirezionale e privo di turbolenze, ideale per creare ambienti a contaminazione controllata in cui operare su materiale sterile (es. colture cellulari, preparazioni farmaceutiche, e altro).

La cabina di sicurezza biologica (cappa biohazard) è uno degli elementi più importanti di contenimento fisico primario del rischio biologico durante le lavorazioni, assicura la protezione dell’operatore e del prodotto e  previene la dispersione di aerosol nell’ambiente.

Le cappe a sicurezza biologica sono suddivise in tre categorie che corrispondono a livelli diversi di sicurezza.

Cappe a sicurezza biologica di classe I

Le cabine di classe I sono sostanzialmente simili alle cappe chimiche aspiranti ma dotate di filtro HEPA sul canale di espulsione dell’aria. Sono ottime per la protezione del personale e dell’ambiente ma non proteggono il prodotto in esse manipolato dalla contaminazione esterna.

Cappe a sicurezza biologica di classe II

Sono dotate di un’apertura frontale che permette l’ingresso dell’aria la quale presenta un flusso laminare verticale rispetto al piano di lavoro. L’aria in ingresso e in uscita è filtrata da un filtro HEPA. Quando la cappa viene accesa, l’aria dell’ambiente viene aspirata dalla griglia posta alla base dell’apertura frontale e dopo il passaggio attraverso il filtro HEPA viene immessa dall’alto nella camera di lavoro. In base alla percentuale di aria riciclata ed alla velocità dell’aria le cappe di classe II sono suddivise in diversi tipi: A, B1, B2, B3.

Cappe a sicurezza biologica di classe III

Queste cappe hanno una chiusura totale ed ermetica, funzionano a pressione negativa; le manipolazioni all’interno della cappa avvengono tramite dei guanti inseriti nella struttura stessa della cappa da qui la denominazione di “glove box”.  Hanno un filtro HEPA sull’aria in ingresso ed un doppio filtro HEPA sull’aria in uscita.  Permettono una protezione totale dell’operatore e dell’ambiente sono perciò adatte per la manipolazione ad alto rischio biologico e sono utilizzate anche in caso di manipolazioni con agenti cancerogeni e antiblastici.

Tipo di cabina	Rapporto % aria riciclata/espulsa	Modalità espulsione
Classe I	0/100	nel locale
Classe II-A	70/30	nel locale o all'esterno dell'edificio
Classe II-B1	30/70	all'esterno dell'edificio
Classe II-B2	0/100	all'esterno dell'edificio
Classe II-B3	70/30	all'esterno dell'edificio
Classe III	0/100	all'esterno dell'edificio

L’uso in sicurezza delle cappe biologiche

• Accertarsi che la cappa sia idonea all’agente biologico utilizzato e che sia perfettamente funzionante
• Spegnere la lampada UV, se presente
• Accendere il motore della cappa e dopo circa 10 secondi togliere il coperchio sull’apertura frontale
• Lasciare la cappa in funzione almeno 10 minuti prima di iniziare il lavoro in modo da stabilizzare il flusso
• Ridurre al minimo indispensabile il materiale sul piano di lavoro in quanto può diminuire notevolmente il passaggio di aria sotto il piano stesso
• Eseguire tutte le operazioni nel mezzo o verso il fondo del piano di lavoro
• Evitare il più possibile di introdurre nuovo materiale all’interno della cappa dopo aver iniziato il lavoro
• Evitare movimenti bruschi delle mani e degli avambracci all’interno della cappa
• Rimuovere immediatamente rovesciamenti o fuoriuscite di materiale, soprattutto se biologico o infetto
• Estrarre il materiale potenzialmente infetto o contaminato in contenitori chiusi ed a tenuta
• Disinfettare le apparecchiature prima di estrarle dalla cappa
• Lasciare la cappa in funzione per circa 10 min. dopo la fine del lavoro per “pulire” da un’eventuale contaminazione
• Ogni volta che si termina il lavoro effettuare la pulizia e la disinfezione della cappa con prodotti idonei
• Chiudere con il coperchio frontale quando la cappa biologica non è in uso, eventualmente accendere la lampada a raggi UV

Al fine della loro efficienza le cappe di classe I e II devono essere collocate nel laboratorio in posizioni prive di correnti d’aria e lontano dalle aeree di transito del personale.
Al momento dell’installazione le cappe di sicurezza biologica devono essere conformi alla norma UNI EN 12469 (marcatura CE e dichiarazione di conformità).
La conta particellare va eseguita secondo la normativa UNI ISO 14644-1.
I filtri sostituiti devono essere eliminati come rifiuto speciale utilizzando il Codice CER 15.02.02.

Le verifiche, la manutenzione e validazione periodica cappe biologiche

La manutenzione delle cappe (di qualsiasi tipo) e dei sistemi di aspirazione in generale richiede particolari precauzioni per prevenire il rischio di esposizione alle sostanze depositate sulle pareti interne dei sistemi di aspirazione.
Pertanto la manutenzione è molto importante soprattutto quando vengono utilizzate delle sostanze cancerogene e/o mutagene e altamente tossiche.

I controlli e le verifiche periodiche principali possono essere:

• tutte le volte che si usa la cappa, verifica “a vista” della velocità di aspirazione
• verifica delle tubazioni di scarico (ove presenti)
• verifica del funzionamento del motore di aspirazione
• controllo delle ore di funzionamento dei filtri (ove possibile) ed eventuale sostituzione filtri Hepa, filtri ULPA, sostituzione filtri carbone attivo
• verifica generale delle parti meccaniche (ad es. pannello frontale, saliscendi, …), parti strutturali (ad esempio integrità superfici e tubazioni), indicatori e allarmi, impianto elettrico, rubinetti, lampade UV (sostituzione dopo 2000 h)
• annualmente misura della velocità di aspirazione con anemometro (secondo norma UNI 12469) e conta particellare (secondo norma UNI ISO 14644-1)

Per i "glove-box" inoltre occorre controllare:

• verifica della depressione interna secondo norma UNI 12469
• verifica della velocità dell’aria entrante da ciascuna delle aperture alle quali vanno applicate  i guanti secondo norma UNI 12469
• verifica della portata d’aria secondo norma UNI 12469

I risultati delle verifiche così ottenuti devono essere riportati in una scheda di manutenzione specifica per ogni cappa biologica.  Tale scheda di manutenzione deve essere disponibile nelle vicinanze della cappa stessa.

References:
Manuale della Sicurezza nei Laboratori di Ricerca, Università degli Studi di Padova, Autori: Maria Letizia Gabriele e Raffaele Polato