Barreras de contención empleadas en laboratorios microbiológicos (Parte I)
Contention barriers used in microbiological laboratories (Part I).

El termino "contenedor" se emplea para la descripción de los métodos seguros para el manejo de agentes infecciosos en el área del laboratorio, donde los mismos se manipulan y/o almacenan. Los riesgos de contaminación por exposición a diferentes microorganismos, de parte del personal de laboratorio, es minimizado por el uso adecuado de los respectivos equipos de seguridad. El principal objetivo de este tipo de barrera de contención es el control de aerosoles, principal causa de contaminación por parte del operador. En el sentido más amplio, este tipo de equipo debe ser altamente efectivo para aislar al personal del riesgo infeccioso y/o tóxico a ser procesado. En otras circunstancias, sin embargo, la situación es todo lo contrario: proteger el producto o el área de trabajo de una posible contaminación, ocasionada por el operador o por el medio ambiente que lo rodea. En ultima instancia, hay equipos diseñados para la protección, tanto del operador, como del producto; por ejemplo durante la manipulación de cultivos celulares, muestras clínicas, cepas de microorganismos, etc. Se conocen dos tipos de barreras de contención: primarias y secundarias.

Barreras primarias:

Este tipo de equipo de seguridad incluye tanto las cabinas biológicas, como contenedores cerrados para centrifugación, dispositivos para manipulación de pipetas, homogeneizadores, equipos de ultrasonido, agitadores; indumentaria personal (batas, tapabocas, guantes, lentes de seguridad, mascaras, etc.). En determinadas situaciones, en las cuales no se puede operar en cabina, la indumentaria protectora del operador forma la barrera primaria más importante entre el personal y el agente infeccioso; ej.: estudios relacionados con la manipulación de animales de experimentación (inoculaciones, necropsias, etc.).

Barreras secundarias:

El diseño de las instalaciones de un laboratorio es un paso importante para proporcionar tanto una barrera de protección personal durante sus operaciones como del entorno, evitando fugas de aerosoles al medio ambiente. El diseño de dichas instalaciones incluye 3 tipos de infraestructuras, en orden ascendente de su nivel de protección: laboratorio básico, laboratorio de contención y laboratorio de contención máxima.

En esta primera parte nos ocuparemos solamente de las barreras de contención primaria: cabinas, dispositivos para pipetas, equipos de ultrasonido, homogenizadores, agitadores, mezcladores, indumentaria personal, etc.

CABINAS DE BIOSEGURIDAD.

La mayor parte de los procedimientos microbiológicos ocasionan aerosoles que diseminan material infeccioso en el área de trabajo, representando un riesgo de infección para el operador. Dichos dispositivos de contención se emplean ampliamente para prevenir la fuga de aerosoles y/o gotitas, protegiendo adicionalmente el material que se manipula en el interior de la cabina de la contaminación ambiental. Existen en el comercio 3 tipos de cabinas de bioseguridad, de acuerdo a cada conveniencia: clase I, II y III. La eficacia de estos equipos se basa en la comprobación de la eficacia de los filtros, el sistema de ventilación y la capacidad de contención general, así como en otros factores, tanto de diseño como de fabricación (ver esquemas anexos).

Cabina de seguridad biológica clase I:

Este equipo está formado por una cámara de manipulación con apertura frontal, provista de un dispositivo de evacuación de aire, a fin de proteger tanto al operador como al medio ambiente, por medio de una corriente de aire que aleja las partículas del operador, arrastrándolas hacia su interior, pasando a través de un filtro HEPA antes de salir al exterior. Las cabinas clase I están destinadas a trabajos con microorganismos que entrañan un riesgo leve o moderado. Cuando en investigaciones microbiológicas se utilicen productos químicos tóxicos en cantidades de 1 microgramo o compuestos radioactivos en volúmenes muy reducidos, se deben emplear cabinas de bioseguridad clase I especialmente diseñadas y construida para esos fines. Antes de su uso se deben practicar pruebas de contención, para determinar la velocidad de entrada de aire que se necesita para un empleo satisfactorio de la cabina, que debe de estar comprendida entre 0,4 y 1,0 m/s.

Figura 1. Cabina de seguridad biológica clase I

Cabina de seguridad biológica clase II:

Este equipo está constituido por una cámara de manipulación abierta parcialmente en la parte frontal, que protege al personal y al medio ambiente de los riesgos biológicos leves o moderados, a través de una barrera de aire circulante, situada en la abertura de la cabina; la misma cantidad de aire sale de la cámara a través de un filtro HEPA. Se utiliza este tipo de cabina para la manipulación de microorganismos que implican un riesgo biológico bajo o moderado, debiéndose especificar en su cara anterior las limitaciones de su empleo.

Las cabinas de clase II sirven también para proteger el producto y/o el trabajo experimental de la contaminación, mediante una corriente de aire filtrado HEPA que circula en sentido descendente, uniforme y unidireccional (flujo laminar). La velocidad de la corriente de aire descendente debe ser suficiente como para conferir protección contra la contaminación cruzada, y a su vez evitar que se rebose. La eficacia de la barrera de aire deberá confirmarse mediante pruebas de contaminación provocada. Cuando se alcanza un buen nivel de contención, hay que medir la velocidad de salida del aire expulsado y consignar el valor obtenido para utilizarlo como referencia en las pruebas periódicas de rendimiento. Este valor no ha de ser inferior a 0,4 m/s, tomando como base el volumen de aire medido en función de la abertura frontal de la cabina (velocidad mínima de penetración del aire). Como la capacidad de contención de este tipo de cabina de bioseguridad depende de la uniformidad y del buen equilibrio del flujo de aire, habrá que comprobar periódicamente estas características.

Las cabinas de bioseguridad clase II se clasifican en 2 tipos: A y B, basadas en sus características de construcción, velocidad de flujo de aire y sistema de extracción. Las cabinas de bioseguridad clase II tipo A son especiales para tareas de investigaciones microbiológicas, en ausencia de compuestos químicos volátiles y/o tóxicos, así como de sustancias radioactivas, ya que el aire recircula en el área de trabajo. La misma expulsa el aire a través de filtros HEPA, bien sea dentro del laboratorio mismo o hacia el exterior, a través de una conexión hacia el ducto de salida. Las cabinas clase II tipo B, a su vez, pueden incluir 3 subtipos: B1, B2 y B3. En el esquema anexo se pueden observar las diferencias y aplicaciones de cada una de ellas. Poseen ductos herméticos y muy resistentes y contienen presión negativa. Estos hechos, adicionales a una incrementada velocidad de 100 Ifpm, permiten la manipulación de compuestos tanto tóxicos, como radioactivos.

Figura 2. Cabina de seguridad biológica clase II

Figura 3. Cabina de seguridad biológica clase II

Cabina de seguridad biológica clase III:

Este equipo esta constituido por estructuras totalmente cerradas y herméticas, en cuyo interior las manipulaciones se realizan por medio de guantes recambiables, que recubren todo el brazo del operador. La cabina recibe aire, que penetra a través de un filtro HEPA y se evacua a través de 2 filtros del mismo tipo montados en serie. Las manipulaciones dentro de la misma se realizan bajo presión negativa, lo cual asegura la protección tanto del personal como del producto y del medio ambiente .Este tipo de cabina puede ser usada para todo tipo de microorganismo, no así para la manipulación de líquidos o gases inflamables, a causa del riesgo de explosión. La presión negativa en su interior deberá ser de al menos 200 Pa. El flujo total de aire debe ser capaz de disipar el calor producido en el interior. El flujo de aire debe ser lo suficiente como para que se puedan abrir dos de los portaguantes, obteniendo una velocidad mínima de 0,75 m/s.

Dentro de esta categoría pueden incluirse también los "aisladores de plástico flexible con presión negativa". Los mismos están constituidos por una envoltura maleable montada y conformada sobre un bastidor metálico, pero, debido a su menor resistencia, no puede considerarse como una alternativa eficiente de los actuales equipo de contención máxima.

Figura 4. Cabina de seguridad biológica clase III

Figura 5. Esquemas que muestran las características de las cabinas clase I (presión negativa) y clase II (flujo laminar vertical).

Dispositivos para pipetas:

Las pipetas se encuentran entre los utensilios más comunes que se manipulan en laboratorios microbiológicos y biomédicos en general. Su mal empleo está asociado a un elevado numero de accidentes profesionales. Los riesgos más frecuentes que entraña el uso de pipetas proviene de la succión bucal. Además, puede producirse el paso de agentes patógenos a la boca cuando se coloca un dedo contaminado en el extremo de la pipeta por el que se hace la aspiración. Un riesgo menos conocido es la inhalación de los aerosoles causados por la succión; el tapón de algodón no constituye un filtro bacteriano eficaz en caso de presión, tanto positiva como negativa, permitiendo el paso de partículas durante dicha operación. Cuando el citado tapón está muy apretado, es necesario hacer una succión muy enérgica, con el consiguiente riesgo de aspirar a la vez el algodón y el material biológico. También pueden originarse aerosoles cuando el líquido de la pipeta salpica la superficie del mesón de trabajo o cuando se mezclan suspensiones al alternar succiones e insuflaciones, así como al soplar para que salga la última gota. Pese a todo lo expuesto, aun existe mucho personal de laboratorio que insiste en el pipeteo bucal, técnica que debe ser erradicada totalmente mediante la concientización y el entrenamiento del personal en el empleo de dispositivos adaptados a las pipetas por parte de quien tiene a cargo la supervisión de ese tipo de personal. Hoy en día existen innumerables dispositivos de ese tipo, disponibles en el comercio.

Homogenizadores, agitadores, mezcladores, equipos de ultrasonido:

Este tipo de aparato y todos sus similares pueden crear aerosoles de riesgo y conducir a exposición del personal que no cumple precauciones extremas al respecto. De acuerdo al tipo de material biológico que se manipule con ellos, deberá o no utilizar la cabina de bioseguridad indicada. Las tapas y empacaduras de este tipo de equipo deben ser evaluadas periódicamente, pues durante su operatividad pueden dejar salir aerosoles altamente contaminantes.

Respiradores:

En este grupo se incluyen tanto los respiradores de capucha con presión positiva, como las caretas respiratorias de cubierta completa y las de cubierta parcial.

Respiradores de capucha con presión positiva: Son capuchas ligeras de cloruro de polivinilo transparente, que recubren la cabeza. el cuello y los hombros. El aire penetra a presión por detrás de la cabeza y se dispersa alrededor de la cara y el cuello, saliendo por los lados de los hombros. Hay otros modelos en los cuales el aire proviene de botellas portátiles o llega por tuberías conectadas a compresores ubicados en el exterior; los primeros tienen el inconveniente de que su tiempo de utilización está limitado a sólo 15 ó 30 minutos. Un modelo más sofisticado de respirador de capucha es el que recibe el aire a través de un pequeño ventilador de pilas provisto de filtros HEPA, pudiendo dar una autonomía de 6-7 horas. Su eficacia depende del buen estado de los filtros, por lo cual serán reemplazados periódicamente.

Caretas respiratorias de cobertura completa: Estos respiradores recubren la mayor parte de la cara, los ojos y las vías respiratorias, pudiendo estar equipados a la vez de un filtro biológico y de un cartucho químico. Este último resulta innecesario cuando la careta se utiliza exclusivamente para asistir a pacientes y realizar trabajos de laboratorio biológico. Su filtro debe ser del tipo HEPA y su localización debe ser lateral, para que permitan una mejor visualización por parte del operador. La eficacia de este tipo de caretas depende de factores tales como: dificultad respiratoria, que puedan acarrear la molestia al usuario, y la correcta adaptación de sus bordes a los contornos faciales. Es importante que quede bien encajada, a fin de que el aire inhalado pase siempre por el filtro; de lo contrario, la protección será escasa o nula.

Caretas respiratorias de cobertura parcial: La misma sólo protege la nariz y la boca, dejando al descubierto los ojos; puede contener a la vez un filtro biológico y un cartucho químico. Este último resulta innecesario si la careta se utiliza sólo para atender pacientes y/o realizar trabajos biológicos. El filtro debe ser del tipo HEPA, debiendo estar colocado en un sitio donde no entorpezca la visibilidad. Este tipo de equipo tiene el inconveniente de que no viene en una talla universal, por lo cual es necesario adquirir una gama de tamaños, siendo de más difícil adaptación al rostro del operador que la de cobertura total. La careta de cobertura parcial deberá emplear una protección separada para los ojos. En estos casos se recomienda emplear una visera o pantalla facial de plástico que recubra toda la cara, siempre que se consiga un modelo que se adapte bien a la careta respiratoria, de lo contrario es preferible el uso de anteojos de seguridad.

Viseras, anteojos y lentes de seguridad: Las salpicaduras de ciertos productos químicos, ej.: desinfectantes utilizados en los laboratorios de Microbiología, pueden provocar ceguera si entran en contacto con la mucosa ocular. Las viseras que recubren toda la cara ofrecen una óptima protección, cuando no hay riesgo de infección transmitida por el aire. Conviene que estas viseras puedan levantarse a voluntad, para descubrir el rostro, y sean fáciles de quitar en caso de accidentes. Los anteojos deben adaptarse muy bien en torno a la cuenca ocular, para protegerla de eventuales emanaciones irritantes. Debemos recordar que los lentes de contacto no ofrecen ninguna protección ocular. Cuando es importante asegurar la protección del producto biológico, habrá que utilizar al mismo tiempo una careta respiratoria para la cara y una capucha para la cabeza. En estos casos la protección de los ojos también es de gran importancia, ya que pueden presentarse infecciones por vía conjuntival.

Indumentaria personal protectora: Las batas de laboratorio, guantes, delantales, tapabocas, mascaras, gorros, protectores de calzado, etc., ofrecen al operador cierto grado de protección, al ser empleados en combinación con otros elementos de seguridad, como las cabinas. Las batas protegen nuestra ropa de calle de eventuales contaminaciones, pero no deben ser empleadas fuera del área de trabajo, ej.: corredores, baños, cafetines, calle, etc. Cada una de las citadas indumentarias personales tienen una función protectora específica cuando las circunstancias lo requieran. Los guantes, por ejemplo, son de particular importancia cuando se maneja material infeccioso como sangre y otros fluidos biológicos, así como muestras clínicas. Los tapabocas y mascaras, conjuntamente con los anteojos, son muy útiles para la protección de mucosas (ojos, nariz, boca) de salpicaduras contaminantes durante operaciones de riesgo realizadas particularmente fuera de las cabinas de bioseguridad. El empleo de protectores para calzado no es muy frecuente en un laboratorio rutinario de Microbiología, pero sí en áreas donde se manipulan cultivos celulares, envase de productos biológicos, manejo de agentes infecciosos de niveles de riesgo III y IV, etc.

BIBLIOGRAFÍA:

Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. Section II: Priciples of Biosafety, pp. 4-10. CDC/NIH, 1999.

Biosafety in the Laboratory. Cap. 3. Safe Handling of Infectious Agents. pp. 13-33. National Academy Press, 1989.

Manual de Bioseguridad en el Laboratorio. Parte III: Guía del Material de Bioseguridad, págs. 90-109. OMS, Ginebra, 1984.