TUGAS I BIOSAFETY (REKAYASA HAYATI)

1. Jelaskan perbedaan secara prinsip perlindungan yang menghasilkan pengelompokan Biosafety Cabinet (BSC) menjadi Class I, II, III Biological Safety Cabinet merupakan kabinet kerja yang disterilkan untuk kerja di tempat yang memiliki resiko mikrobiologi. BSC memiliki suatu pengatur aliran udara yang menciptakan aliran udara kotor (dimungkinkan ada kontaminan) untuk disaring dan diresirkulasi melalui filter. BSC dirancang untuk melindungi operator, seluruh lingkungan labolatorium dan material kerja dari penyebaran aerosol beracun dan infeksius. Kegiatan labolatorium seperti inokulasi kultur sel, suspensi cairan dari senyawa infeksius, homogenisasi, dan pengocokan material infeksius, sentrifugasi dari cairan beracun, atau bekerja dengen hewan dapat menimbulkan aerosol beracun (Suhardi et al., 2008) Kabinet Biosafety (KB) menggunakan Laminar air flow untuk menghalangi airborne desease. Pada alat ini digunakan HEPA (High Effeciency Particulate Air) sebagai filter untuk membersihkan mikroba, udara pada KB akan beresirkulasi melalui filter HEPA. Filter ini memiliki efisiensi 99,97% terhadap partikel dengan diameter dibawah 0,3 µm. Berdasarkan kelompok resiko terhadap bahaya biologi (Biohazard) Kabinet Biosafety ini dibagi menjadi 3 kelas yaitu : Kelas I, Kelas II ( A1, A2, B1, B2), dan kelas III (Suhardi et al., 2008).  Kabinet Biosafety Kelas I KB kelas 1 dirancang untuk melindungi praktikan/peneliti , aliran udara yang keluar disaring dengan HEPA filter. Pada KB kelas 1 tidak terdapat resirkulasi udara. Udara luar dapat masuk melewati area kerja, oleh karena itu KB ini tidak untuk perlindungan produk. Ruang terbuka memungkinan operator untuk menjangkau permukaan bidang kerja, jendela dapat dibuka seluruhnya untuk untuk menyediakan akses pada bidang kerja. Merupakan ruang bertekanan negatif yg memiliki percepatan minimum 0,38 m/s. KB jenis ini cocok untuk bekerja dengan radionuklida dan bahan kimia beracun yang nonvolatile (U.S. Departement of Health and Human Services, CDC, 2007).  Kabinet Biosafety Kelas II Dengan pesatnya penggunaan sel dan kultur jaringan untuk perkembangbiakan virus dan tujuan lain, tidak ada pilihan yang lebih baik selain udara ruang yang tidak disterilkan agar tidak melewati permukaan bidang kerja. KB kelas II dirancang tidak hanya untuk melindungi personil tetapi juga untuk melindungi material permukaan bidang kerja dari udara yan telah tercemar. merupakan open-front, berventilasi, menggunakan HEPA filter, memiliki resirkulasi udara kedalam bidang kerja. Dapat digunakan untuk pekerjaan yang berhubungan dengan senyawa infeksius yang termasuk kelompok Resiko 2 dan 3. Dapat pula digunakan untuk kelompok resiko 4 jika memakai APD dan tekanan udara positif. Kabinet Biosafety keelas II ini terdiri dari 4 jenis yaitu : tipe A1, A2, B1, dan B2 (U.S. Departement of Health and Human Services, CDC, 2007).  Kabinet Biosafety Kelas II tipe A1 Tidak harus ada ventilasi keluar, cocok untuk labolatorium yg tidak punya saluran perpipaan. Digunakan untuk agen yg memilki resiko rendah, dan tidak mengandung bahan kimia beracun yg volatil dan radionuklida volatil. Percepatan udara masuk minimal 0,38-0,5 m/s pada bukaan depan. Mungkin memiliki tekanan positif pada contaminated duct dan plenum. jika udara dimungkinkan dibuang keluar gedung maka udara tersebut akan memasuki suatu tudung kanopi “thimble” dimana kesimbangan tekanan dalam kabinet tidak terganggu oleh fluktuasi dalam exhaust sistem.  Kabinet Biosafety Kelas II tipe A2 Memilki ventilasi keluar, sehingga ada resirkulasi udara. Sebanyak 30% dibuang keluar dan 70% masuk kembali kedalam ruangaan, Percepatan udara masuk minimal 0,5 m/s atau 100 ft/min. Memiliki duct dan plenum dengan tekanan negatif cocok untuk bekerja dengan bahan kimia beracun dan radionuklida volatile tingkat rendah.  Kabinet Biosafety Kelas II tipe B1 Sebanyak 70% dibuang keluar dan 30% masuk kembali kedalam ruangan. Memiliki duct dan plenum dengan tekanan negatif, percepatan minimal 0,5 m/s. cocok untuk bekerja dengan bahan kimia beracun dan radionuklida volatile konsentrasi rendah.  Kabinet Biosafety Kelas II tipe B2 Tidak ada resirkulasi udara, 100% udara dibuang. Memiliki duct dan plenum dengan tekanan negativ, percepatan minimal 0,5 m/s. cocok untuk bekerja dengan bahan kimia beracun dan radionuklida volatile. Memiliki alarm yang akan berbunyi jika aliran penghisap berhenti.  Kabinet Biosafety Kelas III Menyediakan tingkat perlindungan paling tinggi dan digunakan untuk kelompok resiko 4 . Semua penetrasi disegel “kedap gas”. Pasokan udara melaui saringan HEPA dan buangan juga melewati HEPA. Udara di dalam kabinet tetap bertekanan negatif (124,5 Pa/0,5 in). Akses kedalam ruangan harus memaki sarung tangan yg terikat ports didalam kabinet. HEPA buangan dapat disambungkan dengan pintu ganda autoklaf agar semua senyawa infeksius dapat steril. Globe box dapat digabungkan untuk memperluas permukaan bidang kerja, cocok untuk Biosafety tingkat 3& 4 (U.S. Departement of Health and HumanServices, CDC, 2007). Kriteria Perlindungan terhadap bahan atau produk Perlindungan terhadap pekerja dan lingkungan Exhaust ke dalam ruangan Penggunaan volatile toxic chemical dan volatile radionuclides Duct Control plenum surrounded by Recycled air (%) Exhausted air (%) Biosafety level I - II-A1 √ Kelas II-A2 √ II-B1 √ II-B2 √ III √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ - - √ - Minute quantities Minute quantities √ √ √ Hard Outside air 0 100 1,2 &3 Thimble Outside air 70 30 1,2 &3 Thimble Negative plenum 70 30 1,2 &3 Hard Negative plenum 30 70 1,2 &3 Hard Negative plenum 0 100 1,2 &3 Hard Negative plenum 0 100 1,2,3&4 2. Jelaskan dan gambarkan 5 (lima) mekanisme bagaimana partikel ditangkap pada system HEPA Filter HEPA filter sesuai dengan standar yang diadopsi oleh banyak industri dan OSHA harus bisa mengurangi setidaknya 99,97% dari partikel udara yang memiliki diameter 0,3 μm atau kurang. Filter pada HEPA biasanya terbuat dari fiberglass yang dikompres dengan diameter fiber antara 0,52 μm, kunci utama yang mempengaruhi fungsi fiber adalah diameter, ketebalan filter, dan face velocity. Ruangan udara antara filter itu sendiri lebih besar dari 0,3 µm, asumsi umum yang menyebutkan bahwa HEPA filter adalah saringan yang dapat melalukan partikel yang lebih kecil dan menahan partikel yang lebih besar tidak sepenuhnya benar. Tidak seperti membran filter yang hanya dapat menyaring partikel berdasarkan ukurannya, HEPA filter dirancang untuk menargetkan pada partikel yang jauh lebih kecil, partikel tersebut tidak hanya tersaring tetapi juga terjebak pada fiber dengan melalui 5 mekanisme yaitu (U.S. Departement of Health and Human Services, CDC, 2007) : a) Interception Partikel mengikuti alur aliran dalam suatu aliran serat fiber. Partikel dikumpulkan ketika partikel tersebut menyentuh materi filter b) Inertial Impact Pada proses ini partikel yang lebih besar tidak dapat menghindari serat dengan mengikuti kontur melengkung dari aliran udara dan dipaksa untuk melekat dalam salah satu dari fiber secara langsung; meningkatkan efek ini dengan mengurangi pemisahan serat dan tinggi kecepatan aliran udara. c) Diffusion Partikel tersebut terkumpul pada saat mereka bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, partikel itu kemudian menabrak partikel yang sudah terkumpul sebelumnya. d) Electrostatics Pada proses ini partikel- partikel yang bermuatan negative akan tertarik pada material fiber yang bermuatan positif. e) Sedimentation Proses ini didasarkan pada ukuran partikel, atau bisa dissebut penyaringan. Partikel yang lebih besar akan tertahan pada material fiber dan tidak dapat lolos. 3. Laboratorium Mikrobiologi di Prodi Rekayasa Hayati baru saja direnovasi dan akan menempatkan satu set Biosafety Cabinet, Class II-A2. Laboratorium tersebut dilengkapi dengan jendela di sisi yang menghadap ke luar Gedung, 2 (dua) buah pintu masuk di ujung-ujungnya dan akan dilengkapi dengan 2 (dua) unit Air Condition, yang akan diletakkan sesuai perencanaan. Gambarkan dan jelaskan rencana alternative layout penempatan biosafety cabinet tersebut Penggunaan Kabinet Biosafety di Labolatorium  Penempatan Percepatan udara yang mengalir melalui medan terbuka ke dalam KB adalah sekitar 0,45 m/s. Pada percepatan ini integritas arah aliran udara masuk mudah terganggu dan dapat dengan mudah diganggu oleh aliran udara yang dihasilkan oleh orang- orang berjalan dekat dengan KB, jendela yang terbuka, udara yang masuk dan pintu yang terbuka dan tertutup. Idealnya KB diletakan pada lokasi yang terpisah dari lalu lintas dan dari daerah yang berpotensi terganggu aliran udara, jika mungkin dilakukan pengosongan sekitar 30- 35 cm dibelakang dan diatas KB. Pengosongan area dibelakang KB ini menyediakan pengukuran percepatan udara yang akurat pada saringan buangan dan untuk perubahan pada saringan buangan (Suhardi, et al.,2008)  Operator Jika KB tidak digunakan secara tepat keuntungannya yang bersifat menguntungkan akan sangat berkurang. Operator harus teliti dalam pemeliharaan integritas daerah bukaan aliran udara masuk ketika menggerakan tangannya ke dalam dan keluar dari cabinet. Lengan harusbergerak keluar masuk secara pelan, tegak lurusdengan medan bukaan. Manipulasi material di dalam KB harus ditunda sekitar 1 menit setelah menempatkan tangan dan lengan di dalam untuk membuat penyesuaian pada kabinet dan untuk “menyapu udara” pada permukaan tangan dan lengan. Banyak pergerakan ke seberang medan bukaan juga harus diminimalisasi melalui penempatan semua materi penting kedalam kabinet sebelum dimulainya manipulasi (Suhardi, et al.,2008) .  Sertifikasi Tahunan Integritas dan operasi yang fungsional dari tiap KB harus bersertifikat stanadar internasional pada saat instalasi dan secara teratur sesudahnya oleh teknisi berkualitas, menurut instruksi pabrik pembuatnya. Evaluasi dari efektifitas KB meliputi: integritas kabinet, kebocoran saringan HEPA, down flow, flow velocity, tekanan negatif, pola asap, alarm. Tes optioanal juga disediakan untuk kebocoran elektrik, intensitas cahaya, intensitas cahaya ultraungu, tingkat kebisingan dan getaran. Latihan khusus, keterampilan dan peralatan diperlukan untuk melaksanakan tes ini dan sangat direkomendasikan untuk dikerjakan oleh pihak yang professional berkualitas (Suhardi, et al.,2008) .  Peralatan Perlindungan Diri Pakaian pelindung diri harus dikenakan setiap menggunakan KB. Matel labolatorium dapat dipakai untuk pekerjaan pada Biosafety tingkat 1 dan 2. Jas yang terbuat dari bahan padat, serta tertutup bagian belakangnya menyediakan perlindungan yang baik dan harus digunakan pada Biosafety tingkat 3 dan 4 (kecuali labolatorium khusus). Sarung tangan harus dikenakan diatas pergelangan tangan jas daripada dikenakan didalam. Lengan baju yang elastis dapat digunakan untuk melindungi lengan peneliti. APD harus dikenakan ketika menggunkan KB. APD bergantung pada kelompok resiko (Suhardi, et al.,2008).  Pembersihan dan Penyeterilan Media KB harus didekontaminasi sebelum dan setelah penggunaan, dengan alkohol 70% atau UV selama 5- 10 menit (Suhardi, et al.,2008). a. Layout 1 (Jika Laboratorium diapit ruangan pada sisi barat dan timur) U AC pintu pintu AC AC BSCBSC jendela  Misalkan sisi depan ruangan merupakan arah utara, maka BSC diletakkan pada sisi ujung tenggara ruangan  BSC dijauhkan dan tidak diletakkan berseberangan dengan pintu, jendela dan AC agar aliran udara pada BSC tidak terganggu akibat dibuka-tutupnya pintu dan jendela serta aliran udara dari AC  Terdapat AC yang diletakkan pada sisi yang sama dengan BSC agar suhu dan aliran udara ruangan merata tanpa mengganggu aliran udara BSC b. Layout 2 (Jika Laboratorium diapit ruangan pada sisi barat dan selatan) U pintu AC pintu AC jendela BSC  Bagian depan laboratorium pada sisi utara  BSC dijauhkan dari pintu, jendela dan AC agar aliran udara pada BSC tidak terganggu  BSC terpaksa diletakkan berseberangan dengan jendela namun dengan konsekuensi jendela tidak boleh dibuka-tutup saat pengoperasian BSC  AC diletakkan pada sisi utara dan barat agar aliran udara yang keluar dari AC tidak mengganggu 4. Lengkapi gambar dibawah ini yang merupakan ilustrasi BSC Kelas II-B1 Kabinet Biosafety Kelas II tipe B1 Sebanyak 70% dibuang keluar dan 30% masuk kembali kedalam ruangan. Memiiki face velocity 100fpm. Memiliki duct dan plenum dengan tekanan negatif. Kercepatan permukaan 0,51 m/s. Sistem pembuangan merupakan saluran pipa. Cocok untuk bekerja dengan bahan kimia beracun dan radionuklida volatile konsentrasi rendah. Daftar Pustaka Suhardi, Sri Harjati et al. 2008. Biosafety: Pedoman Keselamatan Kerja di Labolatorium Mikrobiologi dan Rumah Sakit. PT Multazam Mitra Prima : Jakarta. U.S. Departement of Health and Human Services, Central for Disease Control and Prevention. 2007. Biosafety in Microbiological and Biomedical Labolatories. U.S. Government Printing Office : W ashington DC.