La complejidad de la seguridad en los laboratorios BSL-4

Los detalles de diseño marcan una gran diferencia en los niveles de seguridad del laboratorio

Ébola, fiebre hemorrágica, el virus Nipah: si se entra en contacto con cualquiera de estos, las posibilidades de muerte son casi seguras. Sin embargo, los científicos e investigadores se acercan mucho a estos patógenos todo el tiempo sin sufrir daños. ¿Cómo es eso posible? La respuesta está en el entorno en el que trabajan. Los laboratorios de nivel de bioseguridad 4 son entornos rigurosamente controlados que pueden tardar años en planificarse, diseñarse y construirse.

Puntos clave

Los laboratorios de bioseguridad BSL-4 están diseñados para manejar patógenos altamente peligrosos y transmisibles, garantizando la seguridad de los investigadores y la comunidad.
El flujo de aire controlado hacia el interior es fundamental para evitar la fuga de agentes peligrosos, utilizando sistemas de presión negativa y filtros HEPA.
El diseño de los laboratorios debe ser adaptable, con sistemas flexibles que respondan rápidamente a cambios ambientales o fallas del equipo.
Un tiempo de respuesta en fracciones de segundo y la interacción confiable entre los sistemas son esenciales para mantener la seguridad.
El Instituto Malbrán en Argentina cuenta con instalaciones de bioseguridad avanzada (BSL3 y BSL3A) que manejan muestras de nivel 4 con tecnologías de contención biológica de última generación.

Hay cuatro designaciones de laboratorios de nivel de bioseguridad (BSL), aumentando las medidas de protección y buenas prácticas de bioseguridad a medida que los organismos estudiados representan un mayor riesgo para la salud humana. Una designación de nivel 1 requiere un equipo de protección mínimo y lavado de manos, mientras que el nivel 4 requiere trajes de aire de respiración completos, equipo de laboratorio especializado, puertas herméticas y un sistema mecánico que garantice el flujo de aire hacia el laboratorio de BSL en todo momento.

Garantizar el flujo de aire hacia el interior a través del límite de contención es un principio fundamental de cualquier diseño BSL-3 o BSL-4, no solo para la seguridad de los investigadores, sino también para la seguridad de la comunidad circundante. Para lograr esto, el sistema mecánico y el sistema de control (sistema de automatización de edificios) deben responder adecuadamente a los cambios ambientales en el entorno construido, las fallas del equipo y las influencias externas. Esta interacción altamente compleja entre las unidades de tratamiento de aire, los sistemas de escape y el equipo terminal requiere un enfoque sofisticado para controlar estos sistemas.

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El nivel de complejidad y sofisticación depende de tres factores principales:

Cada laboratorio opera de manera diferente, lo que requiere sistemas altamente flexibles y adaptables. Cada laboratorio BSL-3 y -4 funciona de manera diferente. Cada sistema de ingeniería tiene diferentes tiempos de respuesta, el equipo reacciona de manera diferente según el fabricante y el ajuste y acabado arquitectónico se comporta de manera diferente en cada instalación. Estas diferencias sutiles afectan profundamente la funcionalidad del sistema de control y requieren sistemas altamente flexibles y adaptables.
El tiempo de respuesta apropiado de una fracción de segundo es fundamental. Cada componente dentro del sistema debe reaccionar rápidamente y en conjunto para evitar una inversión del flujo de aire. La instrumentación correcta y la fuerza motriz adecuada para accionar los componentes del sistema, como los actuadores de válvulas de aire y los amortiguadores, son aspectos críticos del diseño y contribuyen en gran medida a un tiempo de respuesta adecuado del sistema.
La interacción y la respuesta del equipo deben ser confiables y repetibles. El interbloqueo de los componentes del sistema mediante cableado o software proporciona la confiabilidad necesaria en un laboratorio de BSL. Los dispositivos de seguridad cableados pueden proporcionar una respuesta instantánea a una falla, sin embargo, la implementación de interbloqueos cableados en cada escenario puede crear un sistema muy complejo que es casi imposible de solucionar y mantener. Por el contrario, los interbloqueos de software pueden reducir la complejidad; sin embargo, pueden introducir latencia en el tiempo de reacción. Un diseño adecuado logrará un equilibrio entre estas dos estrategias para llegar a un entorno de laboratorio seguro y confiable.

La complejidad es inherente al diseño de cualquier laboratorio BSL-3 o BSL-4.

Se presta especial atención a cada faceta del diseño de un nuevo laboratorio para garantizar que los científicos e investigadores puedan continuar logrando avances importantes en nuestra comprensión de estas amenazas altamente transmisibles y, a menudo, mortales para nuestras comunidades locales y la sociedad en general.

En Argentina tenemos el orgullo de contar con el Instituto Malbrán que es la única institución pública del país que cuenta con un edificio inteligente con laboratorios de seguridad biológica BSL3 y BSL3A. Tiene la capacidad de manejo de muestras de Nivel 4, gracias a que cuenta con una cabina clase 3, cascada de presión negativa por termomecánica equipada con filtros HEPA, destructor térmico para tratamiento de residuos líquidos y puertas herméticas, autoclaves de frontera y sistemas redundantes para asegurar contención biológica.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia a un laboratorio BSL-4 de otros niveles de bioseguridad?

Un laboratorio BSL-4 maneja patógenos altamente peligrosos con altos índices de mortalidad, utilizando medidas extremas de contención como presión negativa, trajes de aire y sistemas redundantes de seguridad.

¿Por qué es importante garantizar el flujo de aire hacia el interior del laboratorio?

El flujo de aire hacia el interior evita la fuga de agentes peligrosos al exterior, protegiendo a la comunidad y asegurando un ambiente controlado para los investigadores.

¿Qué medidas de seguridad tiene el Instituto Malbrán en sus laboratorios de bioseguridad?

El Instituto Malbrán cuenta con cabinas de clase 3, sistemas de presión negativa, filtros HEPA, autoclaves de frontera y tecnologías avanzadas para manejar muestras de nivel 4 con máxima seguridad.

¿Qué desafíos enfrentan los diseños de laboratorios BSL-3 y BSL-4?

El diseño debe ser altamente adaptable, con sistemas que reaccionen rápidamente a cambios o fallas, asegurando la interacción confiable de los equipos y minimizando riesgos de inversión del flujo de aire.

¿Cómo contribuyen los sistemas de control al diseño de un laboratorio BSL?

Los sistemas de control garantizan la seguridad ajustando el flujo de aire, manejando interbloqueos y reaccionando rápidamente ante fallas para mantener la contención biológica efectiva.