An toàn sinh học là một trong những lĩnh vực quan trọng của khoa học sinh học và y học. Nó liên quan đến các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát các nguy cơ liên quan đến các tác nhân sinh học gồm: vi khuẩn, virus, chất độc sinh học, các loài sinh vật độc hại khác. An toàn sinh học hiện nay được áp dụng trong nhiều lĩnh vực liên quan. Vậy an toàn sinh học là gì ? Có các cấp độ an toàn sinh học nào và ứng dụng của chúng. Cùng tìm hiểu với Đông Dương LFS qua bài viết này nhé.
Mục lục
Tổng quan về an toàn sinh học
Phòng an toàn sinh học là gì ?
Phòng an toàn sinh học là một một phương pháp để đảm bảo sự an toàn và có kiểm soát các tác nhân sinh học. Như vi khuẩn, virus, chất độc sinh học cùng các loại sinh vật độc hại khác khỏi việc sử dụng sai mục đích, mất mát, trộm cắp hoặc cố ý phóng thích mầm bệnh. An toàn sinh học nhằm mục đích bảo vệ sức khỏe cho cộng đồng, môi trường khỏi các tác nhân sinh học.
Lịch sử hình thành của an toàn sinh học
Có thể nói lịch sử của “ An toàn sinh học” bắt nguồn từ đầu thế kỷ 20. Tại thời gian này các nhà khoa học bắt đầu làm việc với các tác nhân gây lây nhiễm, độc tố sinh học gây nguy hại đến sức khoẻ con người và môi trường. Một ví dụ điển hình trong giai đoạn này là việc Mỹ thành lập “ Phòng thí nghiệm tác chiến sinh học” vào năm 1943 để tập trung phát triển vũ khí sinh học.
Đến năm 1970, khái niệm về “An toàn sinh học” được hợp thức hoá thành một vấn đề quan trọng trong nghiên cứu và sản xuất công nghiệp. Năm 1975, cuộc họp quốc tế đầu tiên về vấn đề an toàn sinh học diễn ra tại Geneva, Thuỵ Sĩ. Tại đây đã tạo ra bộ hướng dẫn đầu tiên về an toàn sinh học gọi là “Công ước Geneva”.
Trong những năm tiếp theo, có các tổ chức quốc tế khác được thành lập như Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) tại Mỹ. Các tổ chức này đã đặt ra các hướng dẫn để xử lý các tác nhân lây nhiễm, sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân, thiết kế và xây dựng các cơ sở an toàn sinh học.
Đi cùng với sự phát triển của hoa học công nghệ thì các tác nhân gây truyền nhiễm mới cũng xuất hiện. Từ đó, các hướng dẫn và quy định về an toàn sinh học cũng tiếp tục phát triển. Năm 1983, ấn phẩm đầu tiên cung cấp hướng dẫn toàn diện về thực hành trong môi trường phòng thí nghiệm được CDC xuất bản với tên “An toàn sinh học trong phòng thí nghiệm vi sinh và y sinh”. Từ đó đến nay cuốn sách đã được sửa đổi và nâng cấp nhiều lần.
Trong những năm gần đây, an toàn sinh học đang là vấn đề nổi cộm trong an ninh sinh học toàn cầu, đặc biệt là việc ứng phó với các bệnh truyền nhiễm. Điển hình vừa qua là đại dịch COVID-19. Việc phát triển các biện pháp về an toàn sinh học là cực kỳ quan trọng để ngăn chặn sự lây lan của bệnh truyền nhiễm và đảm bảo sức khỏe cộng đồng.
An toàn sinh học và an ninh sinh học
An toàn sinh học và an ninh sinh học là hai khía cạnh liên quan đến quản lý và đảm bảo sự an toàn của các loài vi sinh vật, động vật hoặc các chất độc hại liên quan đến sức khoẻ con người và môi trường. Có thể định nghĩa an toàn sinh học và an ninh sinh học ngắn gọn xúc tích như sau:
- An toàn sinh học là ngăn chặn các vi sinh vật, các chất độc hại tiếp xúc với con người tại môi trường làm việc.
- An ninh sinh học là ngăn chặn việc sử dụng sai mục đích các vi sinh vật hoặc các chất độc hại.
Cả vấn đề sẽ bổ sung cho nhau để giải quyết các vấn đề về khủng hoảng sinh học. Vậy nên theo thời gian phát triển thì an toàn sinh học với an ninh sinh học, đã kết hợp với nhau để hình thành phương pháp quản lý hiện đại.
Nguyên lý hoạt động của an toàn sinh học
Nguyên lý của an toàn sinh học ở đây là ngăn chặn sự lây lan của các vi sinh vật. “Ngăn chặn” nghĩa là sử toàn bộ những biện pháp an toàn như cơ sở vật chất, trang thiết bị để quản lý được các tác nhân gây lây nhiễm trong môi trường phòng thí nghiệm. Ngăn chặn để bảo vệ nhân viên phòng thí nghiệm cùng môi trường bên ngoài. Đánh giá các rủi ro với các tác nhân lây nhiễm cụ thể sẽ giúp ngăn chặn được các yếu nào phù hợp để ngăn chặn lây nhiễm.
Các yêu cầu về nhân sự và quy trình trong phòng thí nghiệm
Các yêu cầu đối với nhân sự trong phòng thí nghiệm:
- Tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn, quy định về thực hành. Có đầy đủ nhận thức về các mối nguy tiềm ẩn khi làm việc với các tác nhân lây nhiễm hoặc vật liệu có khả năng lây nhiễm.
- Cần phải đào tạo nhân viên khi làm việc với các tác nhân lây nhiễm, có kiến thức và thực hành thành thạo các quy trình kỹ thuật an toàn trong phòng thí nghiệm cũng như chịu trách nhiệm với các vấn đề xảy ra.
- Việc đào tạo phải có người phụ trách hoặc lãnh đạo phụ giúp nhân sự hiệu rõ các thao tác cần thiết.
Các yêu cầu về quy trình trong phòng thí nghiệm
- Xây dựng sổ tay về an toàn sinh học , các quy định cụ thể về quy trình thực hành
- Nhân viên phải được thông báo về các tác nhân gây nguy hiểm, đặc biệt yêu cầu thực hiện đúng các quy trình.
- Khi xây dựng quy trình luôn phải tham khảo ý kiến của các chuyên gia về an toàn sinh học
Các thiết bị an toàn trong phòng thí nghiệm
Các thiết bị an toàn chính là bức tường bảo vệ đầu tiên. Thiết bị an toàn ở đây gồm tủ an toàn sinh học, các thiết bị kiểm soát có khả năng loại bỏ hoặc giảm thiểu khi tiếp xúc với các tác nhân nguy hiểm. Tủ an toàn sinh học là thiết bị chính để ngăn chặn khí lây nhiễm được tạo ra trong quá trình thao tác thực hành.
Ngoài thiết bị an toàn còn có các thiết bị bảo vệ an toàn cho cá nhân như găng tay, áo choàng, giày kín, mặt nạ, kính bảo hộ. Thiết bị bảo hộ cá nhân được sử dụng cùng với tủ an toàn sinh học khi thao tác thực hành.
Cơ sở vật chất phù hợp
Một phòng thí nghiệm với cơ sở vật chất phù hợp chính là bức tường bảo vệ thứ hai. Thiết kế và xây dựng một phòng thí nghiệm với cơ sở vật chất phù hợp sẽ tạo một rào cản để bảo vệ nhân viên bên trong, bên ngoài phòng thí nghiệm khỏi những tác nhân lây nhiễm từ phòng thí nghiệm.
Một cơ sở vật chất phù hợp và đầy đủ tiện nghi là tác được khu vực làm việc với các khu vực hành chính, có nồi hấp, thiết bị rửa tay, cấp cứu khẩn cấp. Khi tác nhân lây nhiễm tạo ra khí dung thì ở cấp độ an toàn sinh học càng cao thì khả năng ngăn chặn các tác nhân phát tán ra trường càng cao.
Các cấp độ an toàn sinh học
Mức độ an toàn sinh học ( Biosafety level) là một bộ quy tắc do Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh CDC Hoa Kỳ ban hành để đảm bảo an toàn với các vật liệu sinh học trong phòng thí nghiệm.
Có bốn cấp độ về an toàn sinh học, các cấp độ sẽ tăng dần từ 1 đến 4. Với các cấp độ tăng dần thì mức độ bảo vệ cũng từ đấy mà tăng lên:
- BSL-1: Cấp độ này cấp độ này áp dụng cho các tác nhân không biết được là sẽ gây bệnh cho người khoẻ mạnh. Cần tuân thủ tiêu chuẩn thực hành trong phòng thí nghiệm và thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) để có được sự bảo vệ thích hợp.
- BSL-2: Cấp độ này thường được sử dụng cho các phòng thí nghiệm với các tác nhân nguy hiểm ở mức trung bình. Các tác nhân này có khả năng lây nhiễm qua hô hấp hoặc tiếp xúc với da và niêm mạc. Giống BSL-1 thêm các yếu tố như hạn chế tiếp xúc với tác nhân, có các dấu hiệu cảnh báo nguy hiểm sinh học. Có biện pháp phòng ngừa vật sắc nhọn, khử nhiễm chất thải, sử dụng tủ an toàn sinh học và các thiết bị ngăn chặn vật lý khi thao tác với các tác nhân lây nhiễm tạo ra khí dung. Đối với thiết bị bảo hộ tương tự như cấp 1 thêm Nồi hấp tiệt trùng.
- BSL-3: Cấp độ này được sử dụng cho các phòng thí nghiệm xử lý các tác nhân gây nên bệnh nghiêm trọng hoặc có khả năng tử vong nếu hít phải. Tương tự như BSL-2 thì BSL-3 cần kiểm soát khi tiếp xúc với các tác nhân, khử nhiễm với chất thải, khử nhiễm quần áo trước khi ra ngoài. Sử dụng tủ an toàn sinh học hoặc các thiết bị ngăn chặn khi thực hành với tác nhân lây nhiễm. Với thiết bị bảo hộ cần ngăn cách vật lý từ hành lang vào phòng thí nghiệm. Luôn tạo luồng không khí áp suất âm trong phòng thí nghiệm. Cửa phòng thí nghiệm phải đóng tự động không sử dụng luồng khí tuần hoàn.
- BSL-4: Đây là cấp độ cao nhất được sử dụng trong phòng thí nghiệm nghiên cứu các tác nhân có nguy cơ lây nhiễm cao và chưa có phương pháp điều trị. Chỉ có một vài phòng BSL-4 tồn tại trên thế giới. Phòng BSL-4 cần thay quần áo trước khi vào phòng xét nghiệm, có vòi sen tắm ở lối ra. Tất cả mọi thứ phải được khử khuẩn trước khi đem ra ngoài. Tất cả quy trình đều phải thực hiện trong tủ an toàn sinh học kết hợp với áp suất dương và khí áp phù hợp. Cần xây dựng khu vực biệt lập, hệ thống khí cấp, khí thải chân không khử nhiễm chuyên dụng.
Các lĩnh vực cần sử dụng an toàn sinh học
An toàn sinh học là ngăn ngừa hoặc giảm thiểu rủi ro tiếp xúc với các tác nhân truyền nhiễm hoặc vật liệu sinh học nguy hiểm. Một số lĩnh vực cần ứng dụng an toàn sinh học gồm:
Phòng thí nghiệm lĩnh vực y tế, cơ sở nghiên cứu: Các khu vực này xử lý các vật liệu sinh học , có thể gây rủi ro cho người lao động nếu không các biện pháp về an toàn sinh học phù hợp.
Nông nghiệp: ATSH hạn chế nguy cơ, tác hại do các virus, sinh vật biến đổi gen di truyền, hạn chế nhiễm khuẩn thực phẩm,…
Hoá học: Theo dõi nồng độ nitrate trong nước, hóa chất thuộc nhóm polychlorinated biphenyl
Nghiên cứu sinh học ngoài trái đất: Về khả năng và biện pháp chống vi sinh vật gây nại trong vũ trụ.
Môi trường nghiên cứu và thí nghiệm đóng vai trò rất quan trọng trong sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, mang đến nhiều lợi ích cho cuộc sống hiện đại. Tuy nhiên, quá trình nghiên cứu có thể gây ra nhiều hậu quả ảnh hưởng đến cuộc sống con người. Sự tuân thủ các quy tắc an toàn sinh học trong các môi trường này sẽ đảm bảo sự phát triển mà không ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh.
