2 Vaarallisten aineiden eristäminen

Tutkimuseläimiä käytetään usein tutkimuksissa, joissa annetaan vaarallisia kemikaaleja, biologisia aineita ja/tai radionuklideja. Tiettyjä teknisiä ominaisuuksia voidaan soveltaa kaikkiin vaaratekijöihin. Näihin kuuluvat vaarallisten eläinten ja jätteiden fyysinen eristäminen; huoneen pinnat, jotka ovat monoliittisia, suljettuja ja helposti desinfioitavia ja jotka eivät edistä pölyn kerääntymistä; vaaraan ja kokeeseen sopivien BSC- tai kemikaalihuppujen käyttö; huoneilmanvaihdon lisääminen ympäristön epäpuhtauksien laimentamiseksi; suunnatun ilmavirtauksen aikaansaaminen konfiguroimalla tuloilmahajottajat ja poistoilmarekisterit siten, että vaaratekijät vedetään poispäin ihmisistä, jotka oleskelevat niissä, ja huoneen paine-eron luominen sen varmistamiseksi, että vaaratekijöitä sisältävillä alueilla vallitsee ympäröiviin tiloihin nähden alipaine. Turvallisen ympäristön ylläpitämiseksi tarvittavien tilojen ja laitteiden teknisten ominaisuuksien ja käytäntöjen määrittämistä varten on saatavilla erilaisia resursseja (Adelberg et al., 1989; CDC-NIH, 2009; Commission on Physical Sciences, Mathematics and Applications, 1995; Evans, Lesnaw (1999); DiBerardinis, 1999; Liberman, 1995; Ruys, 1991b). Monet karanteenia varten kuvatuista laitoksen ominaisuuksista ovat sovellettavissa ja tarkoituksenmukaisia vaarallisten aineiden eristämisessä. Kuitenkin eristäminen ja siihen liittyvät turvatoimet ovat usein tiukempia.

Biologiset vaarat luokitellaan BSL-luokkien 1-4 mukaan, ja kukin taso määrää erityiset tekniset ominaisuudet ja turvallisuuskäytännöt (CDC-NIH, 2009). Eläinkokeet BSL-2-tekijöillä ovat suhteellisen yleisiä, ja ne ovat lisääntyneet virusvektoreiden käytön myötä geeniterapiatutkimuksissa (Webber ja William, 1999; Evans ja Lesnaw, 1999). BSL-3-aiheuttajilla tehtävien tutkimusten kysyntä on harvinaisempaa, vaikka monet laitokset voisivat hyötyä siitä, että niillä olisi BSL-3-eläintutkimuslaitos (ABSL-3). ABSL-2-tutkimusaineilla tehtäviä tutkimuksia voidaan tehdä eläintiloissa käyttäen asianmukaisia laitteita ja ABSL-2-käytäntöjä, mutta ne voidaan suorittaa tehokkaammin ja johdonmukaisemmin korkeammalla turvallisuustasolla ABSL-2-tiloissa. Lisäksi ABSL-2-tila on erittäin toivottava sellaisten jyrsijöiden karanteeniin asettamista varten, jotka ovat saaneet tartunnan avoimista ja/tai satunnaisista taudinaiheuttajista tai joiden terveydentila on tuntematon. Yksityiskohtaisia kuvauksia ABSL-eläintiloista ja -käytännöistä annetaan muissa teksteissä (Barkley, 1979; Barkley ja Richardson, 1984; Richmond, 1991, 1996; Hessler, 1995; White, 1996; Hessler et al., 1999; King et al., 1999).

Vakiomuotoiset suunnitteluominaisuudet ja -käytännöt, jotka on sisällytetty suurimpaan osaan eläintiloista, täyttävät BSL-1-standardit. Suunnittelun ja toimintakäytäntöjen monimutkaisuus lisääntyy, kun bioturvallisuustaso nousee. Teknisiä lisäominaisuuksia voivat olla muun muassa ilmalukkojen, läpisuihkujen ja läpisterilisaattoreiden käyttö, fyysisten eristyslaitteiden, kuten koppien, poistoilman HEPA-suodatuksen, kattavien tietokonepohjaisten ympäristönseurantajärjestelmien ja automatisoitujen LVI- ja ilmastointisäätöjen tarjoaminen sekä redundanssin ja varavoiman tarjoaminen kaikille kriittisille mekaanisille järjestelmille.

Haihtuvien vaarojen, kuten vaarallisten kemikaalien tai tiettyjen radioisotooppien, eristäminen on monimutkaisempaa kuin hiukkasten eristäminen, koska haihtuvat yhdisteet läpäisevät HEPA-suodattimet, eivätkä muuntyyppiset suodatinmateriaalit, kuten aktiivihiili, välttämättä saa niitä talteen. Kemikaalihuput (vain henkilöstösuojaus) tai 100-prosenttisen poistoilman BSC-suodattimet (luokka II, tyyppi B21) (henkilöstö- ja tuotesuojaus), jotka molemmat liitetään rakennuksen poistoilmajärjestelmään, ovat hyödyllisiä häkkien vaihtamisessa ja vaarojen hallinnassa silloin, kun haihtuvuus on ongelma. Vaikka staattisten eristyshäkkien yhteydessä voidaan käyttää erityisiä täydentäviä eristyslaitteita, jotka keräävät häkkien jätevedet, on helpompaa sijoittaa häkit tiloihin, joissa ilmanvaihtuvuus on suuri (>50 täydellistä ilmanvaihtoa tunnissa) ja joissa on myös suunnattu ilmavirta siten, että raikas tuloilma johdetaan henkilökunnan käyttämälle alueelle ja vedetään pois eläinten häkkien yli poistojärjestelmään. Esimerkiksi 4 jalkaa × 6 jalkaa käsittävä koppi, jossa on lineaarinen kattohajotin kabinetin etuosassa ja vaakasuora rakoilmanpoisto useilla tasoilla takaseinää pitkin, jonka eteen häkkihylly on sijoitettu, on hyödyllinen tutkimuksissa, joissa käytetään vaarallisia haihtuvia kemikaaleja. Henkilöstön suojelun varmistamiseksi voi olla tarpeen käyttää myös täydentävää henkilökohtaista suojavarustusta.

Häkkien puhdistaminen ja saastuneen jätteen, kuten vuodevaatteiden, hävittäminen on ensisijaisen tärkeää, kun jommankumman tai molempien oletetaan olevan vaarallisia. Vuodevaatteet olisi autoklavoitava ennen hävittämistä ja häkit olisi dekontaminoitava ennen myöhempää käsittelyä. Häkkien osien sterilointi ennen käsittelyä on hyödyllistä silloin, kun vaaratekijät ovat lämpöherkkiä, kuten useimmat biologiset vaaratekijät. Vaikka jotkin vaaralliset kemikaalit ovat lämpöherkkiä, useimmat vaativat kemiallista deaktivointia tai ne on hävitettävä aktiivisena yhdisteenä (Fox et al., 1980). Kertakäyttöiset polystyreeni- tai polyeteenihäkit ovat hyödyllisiä erittäin vaarallisille kemikaaleille, joita ei voida helposti deaktivoida. Häkki ja jäte hävitetään vaarallisena jätteenä. Luokan II BSC- ja kemikaalihuuvissa voi olla erilaisia ominaisuuksia, jotka ovat hyödyllisiä vaarallisia aineita käyttävissä eläintutkimuksissa, kuten kaapin seinässä oleva läpivientiovi, joka mahdollistaa häkkien sijoittamisen suoraan biovaaralliseen pussiin ilman, että häkkiä tarvitsee irrottaa kaapista (BSC); kaapin työtasoon integroitu kiinteän jätteen hävittämisjärjestelmä (BSC); ja/tai pieni kupillinen pesuallas nestemäisen jätteen hävittämistä varten (kemikaalihuuva). Luokan I BSC:n rutiininomainen käyttö, joka on suunniteltu kuivikkeiden hävittämiseen likaantuneessa häkkipesussa ja joka on hyödyllinen pölyn, allergeenien ja kontaminaation hallinnan kannalta, on erittäin suositeltavaa käsiteltäessä häkkejä, joissa on vaarallisia aineita, myös dekontaminaation jälkeen.

Radionuklidien antaminen eläimille edellyttää ydinalan sääntelykomission (Nuclear Regulatory Commission) standardien noudattamista (Code of Federal Regulations, 1999). Standardit edellyttävät, että radionuklideja käyttävillä laitoksilla on oltava toimilupa ja että ne varmistavat asianmukaisen säteilysuojeluohjelman avulla, että koko henkilökunnan säteilyaltistus on niin vähäinen kuin kohtuullisesti saavutettavissa (ALARA). Kun radioisotooppeja käytetään in vivo, on otettava huomioon annettu radioisotooppi, erityisesti sen puoliintumisaika, energia ja biologinen aktiivisuus sekä annettu määrä, radioaktiivisille eläimille ja radioaktiiviselle jätteelle altistuvan henkilökunnan suojelu sekä radioisotoopin saastuttamien materiaalien, myös ruhojen, hävittäminen.

Radionuklidin puoliintumisaika vaikuttaa merkittävästi jätteiden hävittämiseen ja häkkien käsittelyyn käytettäviin menettelyihin. Kun ruhojen ja jätteiden annetaan hajota 10 puoliintumisaikaa, nämä materiaalit voidaan hävittää ei-radioaktiivisiin jätevirtoihin. Lyhyen puoliintumisajan omaavien radioisotooppien antaminen mahdollistaa siis sen, että saastuneita materiaaleja voidaan pitää paikan päällä hajoamisen ajan ja hävittää sen jälkeen ei-radioaktiivisena jätteenä. Ruhot säilytetään jäädytettyinä, ja häkit ja kuivikkeet varastoidaan, kunnes ne voidaan käsitellä turvallisesti. Ennen ruhojen, häkkien tai kuivikkeiden vapauttamista radioisotooppien aktiivisuustasot varmistetaan asianmukaisella laitteella tai tekniikalla, kuten Geiger-laskurilla tai pintapyyhkeillä, asianmukaisesti koulutetun henkilöstön toimesta. Pitkän puoliintumisajan omaavilla radioisotoopeilla kontaminoituneet eläimet, häkit ja jätteet on hävitettävä asianmukaisiin jätealueisiin luvan saaneiden henkilöiden toimesta. Vaikka kertakäyttöisiä häkkejä käytetäänkin, yleisemmin häkit tyhjennetään, kuivikkeet käsitellään hävitettäväksi muualla kuin laitoksessa ja häkit puhdistetaan käsin radioaktiivisuuden puhdistusaineella, kunnes aktiivisuutta ei enää ole havaittavissa. Tämän jälkeen häkit käsitellään mekaanisten pesukoneiden kautta.

Erityistä huomiota olisi kiinnitettävä mekaanisten pesukoneiden käyttöön häkkien ja niihin liittyvien laitteiden desinfiointiin, kun niitä käytetään vaarallisten aineiden kanssa. Koska jotkin mekaaniset pesurit kierrättävät pesuvettä tai huuhteluvettä, vaaralliset epäpuhtaudet voivat kerääntyä ja saastuttaa muita laitteessa pestäviä laitteita (Lipman, 1995). Näissä olosuhteissa pesuvesi ja/tai huuhteluvesi olisi tyhjennettävä sen jälkeen, kun vaarallinen aine on käsitelty. Monet häkki-/telinepesukoneet voidaan ohjelmoida siten, että jätevesi tyhjennetään jokaisen pesujakson lopussa ja/tai siten, että on ylimääräisiä huuhtelujaksoja.