2 Hazardous Agent Containment
Onderzoeksdieren worden vaak gebruikt in studies waarin gevaarlijke chemicaliën, biologische agentia, en/of radionucliden worden toegediend. Bepaalde technische kenmerken zijn van toepassing op alle gevaren. Deze omvatten de fysieke isolatie van de gevaarlijke dieren en het afval; ruimteoppervlakken die monolithisch, verzegeld en gemakkelijk te reinigen zijn en die de ophoping van stof niet bevorderen; het gebruik van BSC’s of chemische kappen die geschikt zijn voor het gevaar en het experiment; verhoogde luchtverversing in de ruimte om omgevingscontaminanten te verdunnen; het creëren van gerichte luchtstromen door het configureren van toevoerroosters en afzuigregisters om gevaren weg te leiden van menselijke bewoners; en het creëren van luchtdrukverschillen in de ruimte om ervoor te zorgen dat gebieden die gevaren bevatten een negatieve druk hebben ten opzichte van de omringende ruimten. Er zijn verschillende bronnen beschikbaar om te helpen bij het bepalen van de juiste technische voorzieningen en praktijken om een veilige omgeving te handhaven (Adelberg et al., 1989; CDC-NIH, 2009; Commission on Physical Sciences, Mathematics and Applications, 1995; Evans, Lesnaw (1999); DiBerardinis, 1999; Liberman, 1995; Ruys, 1991b). Veel van de voorzieningen die voor quarantaine zijn beschreven, zijn van toepassing op en geschikt voor de inperking van gevaarlijke agentia. Biologische gevaren worden geclassificeerd volgens BSL 1 tot en met 4, waarbij elk niveau specifieke technische kenmerken en veiligheidspraktijken voorschrijft (CDC-NIH, 2009). Dierproeven met BSL-2-agentia zijn relatief gebruikelijk en zijn dat in toenemende mate geworden door het gebruik van virale vectoren voor gentherapiestudies (Webber en William, 1999; Evans en Lesnaw, 1999). De vraag naar onderzoek met stoffen van BSL-3 is minder groot, hoewel veel instellingen baat zouden kunnen hebben bij een faciliteit voor dieren van BSL-3 (ABSL-3). Onderzoek met ABSL-2 agentia kan worden uitgevoerd in dierverblijven met gebruikmaking van de juiste apparatuur en ABSL-2 praktijken, maar in een ABSL-2 faciliteit kunnen zij efficiënter en consistenter worden uitgevoerd op een hoger veiligheidsniveau. Bovendien is een ABSL-2 faciliteit zeer wenselijk voor de quarantaine van knaagdieren die besmet zijn met openlijke en/of adventieve agentia of waarvan de gezondheidsstatus onbekend is. Gedetailleerde beschrijvingen van ABSL-dierfaciliteiten en -praktijken worden gegeven in andere teksten (Barkley, 1979; Barkley en Richardson, 1984; Richmond, 1991, 1996; Hessler, 1995; White, 1996; Hessler et al., 1999; King et al., 1999).
De standaardontwerpkenmerken en -praktijken die in de meeste dierfaciliteiten zijn opgenomen, voldoen aan de BSL-1-normen. De complexiteit van het ontwerp en de operationele praktijken neemt toe naarmate het bioveiligheidsniveau toeneemt. Extra technische kenmerken kunnen het gebruik van luchtsluizen, doorgeefdouches en doorgeefsterilisatoren omvatten; de voorziening van extra fysieke inperkingsvoorzieningen zoals hokjes, HEPA-filtratie op de uitlaat, uitgebreide, computergebaseerde milieubewakingssystemen en geautomatiseerde HVAC-regelingen; en de voorziening van redundantie en noodstroomvoorziening voor alle kritieke mechanische systemen.
Het indammen van vluchtige gevaren zoals gevaarlijke chemicaliën of geselecteerde radio-isotopen is complexer dan het indammen van deeltjes, omdat vluchtige verbindingen door HEPA-filters heengaan en mogelijk niet worden afgevangen door andere soorten filtermedia zoals actieve kool. Chemische afzuigkappen (alleen bescherming van het personeel) of BSC’s met 100% afzuiging (klasse II type B21) (bescherming van het personeel en de producten), die beide worden aangesloten op het afzuigsysteem van het gebouw, zijn nuttig voor het wisselen van kooien en het beheren van gevaren wanneer vluchtigheid een probleem is. Hoewel gespecialiseerde aanvullende inperkingsapparatuur die de effluenten van de kooien opvangt, kan worden gebruikt in combinatie met statische isolatorkooien, is het gemakkelijker de kooien te huisvesten in ruimten met een hoge luchtverversingssnelheid (>50 volledige luchtverversingen per uur) en tegelijk te zorgen voor een gerichte luchtstroom, zodat verse toevoerlucht wordt toegevoerd naar de ruimte waar het personeel verblijft en over de kooien van de dieren wordt afgevoerd naar het afzuigsysteem. Bijvoorbeeld, een box van 1,5 bij 1,6 m met een lineair plafondrooster aan de voorkant van de box en horizontale luchtsleuven op verschillende niveaus langs de achterwand, waar het kooirek voor geplaatst is, is nuttig voor onderzoek met gevaarlijke vluchtige chemicaliën. Aanvullende persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) kunnen ook nodig zijn om het personeel te beschermen.
De ontsmetting van kooien en de verwijdering van verontreinigd afval, zoals beddegoed, zijn van het grootste belang wanneer een van beide of beide gevaarlijk wordt geacht. Beddingmateriaal moet worden geautoclaveerd voordat het wordt gestort en kooien moeten worden ontsmet voordat zij verder worden behandeld. Sterilisatie van kooibestanddelen vóór verwerking is nuttig wanneer de gevaren hitte-labiel zijn, zoals bij de meeste biologische gevaren het geval is. Hoewel sommige gevaarlijke chemicaliën hitte-labiel zijn, vereisen de meeste chemische deactivering of moeten ze als actieve verbinding worden afgevoerd (Fox et al., 1980). Wegwerpkooien van polystyreen of polyetheen zijn nuttig voor zeer gevaarlijke chemicaliën die niet gemakkelijk kunnen worden geïnactiveerd. Kooi en afval worden afgevoerd als gevaarlijk afval. BSC’s en chemische afzuigkappen van klasse II kunnen worden aangeschaft met een aantal voorzieningen die nuttig zijn voor dierproeven waarbij gevaren worden gebruikt, zoals een doorgeefluik in de wand van de kast, waardoor de kooien rechtstreeks in een biohazardzak kunnen worden geplaatst zonder uit de kast te hoeven worden verwijderd (BSC); een systeem voor de verwijdering van vast afval dat in het werkoppervlak van de kast is geïntegreerd (BSC); en/of een kleine gootsteen voor het verwijderen van vloeibaar afval (chemische afzuigkap). Het routinematige gebruik van een Klasse I BSC ontworpen voor het verwijderen van bedding in vervuilde kooiwas, gunstig voor stof-, allergeen-, en besmettingscontrole, wordt ten zeerste aanbevolen bij het hanteren van kooien met gevaarlijke agentia, zelfs na decontaminatie.
Het toedienen van radionucliden aan dieren verplicht tot naleving van de normen van de Nuclear Regulatory Commission (Code of Federal Regulations, 1999). De normen vereisen dat instellingen die radionucliden gebruiken, een vergunning hebben en ervoor zorgen dat de blootstelling van al het personeel aan straling zo laag is als redelijkerwijs haalbaar (ALARA) door de uitvoering van een passend programma voor stralingsbescherming. Bij het gebruik van radio-isotopen in vivo moet rekening worden gehouden met de toegediende specifieke radio-isotoop, met name de halveringstijd, energie en biologische activiteit, en de toegediende hoeveelheid; de bescherming van het personeel dat aan radioactieve dieren en afval wordt blootgesteld; en de verwijdering van met radio-isotopen besmet materiaal, met inbegrip van kadavers.
De halveringstijd van de radionuclide heeft een aanzienlijke invloed op de te volgen procedures voor afvalverwijdering en op de behandeling van kooien. Door kadavers en afval 10 halfwaardetijden te laten vervallen, kunnen deze materialen in niet-radioactieve afvalstromen worden gedeponeerd. Door de toediening van radio-isotopen met een korte halfwaardetijd kan besmet materiaal ter plaatse worden bewaard om te vervallen en vervolgens als niet-radioactief afval te worden verwijderd. De kadavers worden bevroren bewaard en het kooi- en strooisel wordt opgeslagen totdat het veilig kan worden verwerkt. Voordat kadavers, kooien of strooisel worden vrijgegeven, wordt het activiteitsniveau van radio-isotopen bevestigd met een geschikt apparaat of een geschikte techniek, zoals een geigerteller of oppervlaktedoekjes, door ter zake opgeleid personeel. Dieren, kooien en afval dat besmet is met radio-isotopen met een lange halveringstijd, moeten door daartoe bevoegde personen worden verwijderd op daartoe geschikte stortplaatsen. Hoewel er wegwerpkooien worden gebruikt, worden de kooien meestal leeggemaakt, wordt het beddegoed verwerkt voor verwijdering buiten de locatie en worden de kooien met de hand gereinigd met een radioactief decontaminatiemiddel totdat er geen activiteit meer aantoonbaar is. Daarna worden de kooien door mechanische wassers behandeld.
Bijzondere aandacht moet worden besteed aan het gebruik van mechanische wassers voor het ontsmetten van kooien en aanverwante apparatuur wanneer deze met gevaarlijke agentia worden gebruikt. Omdat in sommige mechanische wassers het was- of spoelwater wordt gerecirculeerd, kunnen gevaarlijke verontreinigingen zich ophopen en andere apparatuur besmetten die in de eenheid wordt gewassen (Lipman, 1995). Onder deze omstandigheden moet het waswater en/of spoelwater worden geloosd nadat het gevaarlijke materiaal is verwerkt. Veel kooi-/rekwasmachines kunnen zo worden geprogrammeerd dat het afvalwater aan het einde van elke cyclus wordt geloosd, en/of dat er extra spoelcycli zijn.