Kapitel 7, Handbuch zur biologischen Sicherheit: Dekontamination

Die Dekontamination von Kulturen und Objekten, die mit biologischen Arbeitsstoffen kontaminiert sind, wird routinemäßig in mikrobiologischen Labors durchgeführt. Die Dekontamination ist ein wesentlicher Bestandteil der mikrobiologischen Sicherheitspraxis und dient dem Schutz des Laborpersonals (und anderer) vor Infektionen sowie der Freisetzung infektiöser Organismen in die Außenumgebung. Die Dekontamination von Medien, Arbeitsflächen und Geräten ist ebenfalls erforderlich, um eine Kontamination kultivierter Organismen zu verhindern.

Die Dekontamination von Arbeitsflächen, Geräten, biologischen Sicherheitswerkbänken und anderen unbelebten Gegenständen mit antimikrobiellen Wirkstoffen wird als Desinfektion bezeichnet. Als Desinfektionsmittel werden mehrere chemische Mittel eingesetzt. Labormitarbeiter sollten bedenken, dass mit all diesen chemischen Desinfektionsmitteln Gefahren verbunden sind. Einatmen und Hautkontakt sollten minimiert und Augenkontakt vermieden werden. Beim Umgang mit diesen Chemikalien sollten stets geeignete Handschuhe und Schutzbrillen getragen werden.

Die Anfälligkeit von Mikroben gegenüber chemischen Desinfektionsmitteln hängt von ihrer physikalischen Struktur und ihrem physikalischen Zustand (z. B. resistenterer Sporenzustand) ab. Beispielsweise sorgt die wachsartige äußere Zellwand von Mykobakterien für eine erhöhte Widerstandskraft. Viren, denen Lipide im äußeren Kapsid fehlen, machen sie hydrophiler und im Allgemeinen resistenter gegen chemische Desinfektionsmittel als lipophile Viren. Die Reihenfolge der Resistenz von Mikroben gegenüber chemischen Desinfektionsmitteln, von der resistentesten zur am wenigsten resistenten, ist auf der nächsten Seite dargestellt.

Im Folgenden finden Sie eine Liste der Resistenzen von Mikroben gegenüber chemischen Desinfektionsmitteln, geordnet von der resistentesten zur am wenigsten resistenten:

* Angepasst an Biological Safety: Principles and Practices, Fleming, DO und Hunt, DL, Hrsg., 4. Auflage (2006), ASM Press, Washington, DC

Relevante Informationen zu einigen der gebräuchlichen chemischen Desinfektionsmittel sind am Ende dieses Kapitels in Tabellenform zusammengefasst.

Beim Autoklavieren wird Sattdampf unter Druck (ca. 15 psi) verwendet, um im Autoklaven eine Temperatur von mindestens 121 °C (250 °F) zu erreichen. Durch Autoklavieren können vegetative Bakterien, Bakteriensporen und Viren zerstört werden. Bei der Dekontamination biologisch gefährlicher Abfälle wird empfohlen, dass die Temperatur im Abfall mindestens 20 Minuten lang mindestens 115 °C erreicht. Die zur Erfüllung dieser Bedingungen erforderliche Gesamtverarbeitungszeit hängt von mehreren Belastungsfaktoren ab (siehe unten); Bei der Dekontamination biologisch gefährlicher Abfälle muss jedoch ein Autoklavenzyklus von mindestens einer Stunde durchgeführt werden.

Es gibt drei Faktoren, die in Kombination die Wirksamkeit des Autoklavierens bestimmen:

Temperatur – Der Autoklav verwendet Dampf unter einem Druck von etwa 15 psi, um eine Kammertemperatur von mindestens 121 °C zu erreichen. Obwohl die Autoklavenkammer 121 °C erreichen kann, bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass auch das Innere der Ladung diese Temperatur erreicht.

Zeit – Für die Sterilisation sauberer Gegenstände wird üblicherweise eine minimale Autoklavzykluszeit von zwanzig Minuten bei einer Kammertemperatur von 121 °C empfohlen (die Zeit beginnt nicht, sobald der Autoklavzyklus gestartet wird). Die zur Dekontamination erforderliche Gesamtverarbeitungszeit hängt jedoch von mehreren Beladungsfaktoren ab, darunter dem Ladungsbehälter (Wärmeübertragungseigenschaften), der in der Ladung enthaltenen Wassermenge und dem Gewicht der Ladung. Bei erhöhter Belastung ist eine längere Zykluszeit erforderlich, um eine wirksame Dekontamination zu gewährleisten. Für die Behandlung biologisch gefährlicher Abfälle ist eine Autoklavierungszeit von mindestens 60 Minuten erforderlich. Ausnahmen von der Mindestautoklavierungszeit von 60 Minuten werden von Fall zu Fall geprüft und müssen vom Biosicherheitsbeauftragten oder dem Institutionellen Biosicherheitsausschuss genehmigt werden. Ausnahmeanträge müssen beim Biosicherheitsbeauftragten zusammen mit einer schriftlichen SOP eingereicht werden, in der der biologisch gefährliche Abfall, die Autoklavenbedingungen, die Autoklavenzeit sowie das Testverfahren für die Wirksamkeit des Autoklaven und die Häufigkeit der Tests beschrieben werden. In keinem Fall wird eine Autoklavierzeit von weniger als 30 Minuten genehmigt.

Kontakt – Dampfsättigung ist für eine maximale Wärmeübertragung unerlässlich. Dampf muss alle Bereiche der Ladung erreichen. Autoklavenbeutel und andere Behälter sollten teilweise offen bleiben (oder auf andere Weise den Eintritt von Dampf ermöglichen), um einen ausreichenden Kontakt zu gewährleisten. Studien haben gezeigt, dass die Zugabe von Wasser in das Innere des Beutels das Zeit-Temperatur-Profil des Autoklavenzyklus verbessert und so die Sterilisationseffizienz des Autoklaven erhöht.

Für die Dekontaminierung biologisch gefährlicher Abfälle vor der Entsorgung gelten besondere Anforderungen. Informationen zu Autoklavenverfahren für biologisch gefährliche Abfälle finden Sie in Kapitel 12.

Autoklaven müssen regelmäßig von qualifizierten Technikern gewartet und repariert werden. Darüber hinaus schreibt das Gesetz des Bundesstaates Nevada vor, dass Autoklaven mit einem Innenvolumen von mehr als 5 Kubikfuß jährlich von einem zertifizierten Inspektor überprüft werden müssen. Diese Leistung wird derzeit von der Universitätsversicherung kostenlos erbracht. Rufen Sie EH&S unter 775-327-5040 an, um einen Autoklaven zur Inspektion zu vereinbaren. Weitere Informationen zur Verwendung von Autoklaven finden Sie im Reno Autoclave Safety Manual der University of Nevada.

Trockene Hitze ist weniger wirksam als feuchte Hitze (Autoklavieren); erfordern eine höhere Temperatur und eine längere Kontaktzeit. Dennoch ist trockene Hitze der feuchten Hitze zur Dekontamination von wasserfreien Materialien und geschlossenen Behältern vorzuziehen. Dies liegt daran, dass der Feuchtigkeitsanteil des in einem Autoklaven verwendeten Dampfes nicht effektiv in wasserfreie Materialien und geschlossene Behälter eindringt. Die höchste Trockenwärmeäquivalenttemperatur, die diese Materialien in einem Autoklaven erreichen, beträgt 121 °C. Die höchste Temperatur, die das Material in einem Trockenofen erreicht, ist die tatsächliche Temperatur im Ofen. Für die Dekontamination von Abfällen mit einem Trockenhitzeofen wird eine Temperatur von 160–180 °C für 3–4 Stunden empfohlen.

Die Tabelle stammt aus: Laboratory Safety: Principles and Practices, zweite Auflage (1995), Diane O. Fleming, John H. Richardson, Jerry J. Tulis und Donald Vesley, Hrsg., American Society for Microbiology, Washington, DC

Konz.: 70-85%

Kontaktzeit: 10-30 Min.

Konz.: 0,05-0,5 % (handelsübliches Bleichmittel 5 %)

Kontaktzeit: 10-30 Min.

Konz.: 0,1-2 %

Kontaktzeit: 10-30 Min.

Konz.: 0,2-3%

Kontaktzeit: 10-30 Min.

Konz.: 0,47 %

Kontaktzeit: 10-30 Min.

Konz.: 4-8%

Kontaktzeit: 10-30 Min.

Konz.: 2%

Kontaktzeit: 10-600 Min.

Aufgrund seiner reizenden Eigenschaften und seines Status als Karzinogen sollte Formaldehyd nicht ohne gute lokale Absaugung verwendet werden.

Die Inaktivierung eines Toxins bedeutet, dass es seine Funktionsfähigkeit verliert und seine toxische Wirkung nicht mehr entfalten kann. Dies unterscheidet sich von der Inaktivierung eines biologischen Wirkstoffs, bei der das biologische Material nicht lebensfähig wird und nicht mehr wachsen, sich vermehren, infizieren oder Krankheiten verursachen kann. Die für biologische Toxine verwendeten Inaktivierungsmethoden müssen spezifisch für das Toxin sein. Die Inaktivierung kann mit physikalischen Mitteln, einschließlich Autoklavieren, oder auf chemischem Wege erfolgen. Als Orientierungshilfe für die Inaktivierung biologischer Toxine stellt das BMBL die folgenden Tabellen zur Verfügung.

Angepasst an das BMBL. Die folgende Tabelle stammt aus: Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories, fünfte Auflage (2009), US Department of Health and Human Services, Center for Disease Control and Prevention, National Institutes of Health.

Diese Tabelle stammt aus: Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories, fünfte Ausgabe (2009), US Department of Health and Human Services, Center for Disease Control and Prevention, National Institutes of Health

ND bedeutet „nicht bestimmt“ aus der verfügbaren Dekontaminationsliteratur.

Kapitel 8: Laborbelüftung für die biologische Sicherheit