Eine biologische Gefahr, auch Biogefahr genannt, ist ein Organismus oder ein Nebenprodukt eines Organismus, der für andere Lebewesen, vor allem den Menschen, schädlich oder potenziell schädlich ist. Häufige Arten von biologischen Gefahren sind Bakterien, Viren, medizinische Abfälle und Toxine, die von Organismen produziert wurden. Das Symbol „Biohazard“ ist in Krankenhäusern ein vertrauter Anblick, und jedes Objekt, das es trägt, sollte mit äußerster Vorsicht behandelt werden. Biologische Gefahren variieren in ihrem Schweregrad und die Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung, Lagerung oder Entsorgung werden entsprechend festgelegt.
Chemische und biologische Gefahren unterscheiden sich darin, dass letztere das Potenzial haben, von Mensch zu Mensch zu übertragen. Daher ist es besonders wichtig, dass alle Vorsichtsmaßnahmen von Personen, die mit biologisch gefährlichen Stoffen arbeiten oder damit in Berührung kommen, strikt eingehalten werden. Im schlimmsten Fall können unzureichende Vorkehrungen oder deren Nichtbeachtung zu einem massiven Ausbruch einer tödlichen Krankheit führen. Dies ist jedoch äußerst unwahrscheinlich, da Einrichtungen, die an krankheitserregenden Infektionserregern forschen, sorgfältig darauf ausgelegt sind, eine versehentliche Freisetzung zu verhindern, und strenge Vorschriften zur biologischen Sicherheit haben.
Arbeiten mit biologischen Gefahren
Krankenhauspersonal kommt routinemäßig mit potenziell gefährlichen Materialien wie gebrauchten Spritzen und weggeworfenen Verbänden in Kontakt. Diese werden normalerweise in spezielle, deutlich gekennzeichnete Säcke und Behälter zur Verbrennung gebracht. Die Verwendung von Einweghandschuhen in Kombination mit grundlegenden Hygienepraktiken wie häufigem Händewaschen und Desinfektion von Oberflächen trägt dazu bei, dass diese Materialien keine Krankheiten verursachen.
Die Notwendigkeit, neue Behandlungen und Impfstoffe zu entwickeln, bedeutet, dass Menschen manchmal mit potenziell tödlichen biologischen Wirkstoffen arbeiten müssen. Bakterien können gegen Antibiotika resistent werden, sodass neue Wirkstoffe oder alternative Behandlungsmethoden gefunden werden müssen. Einige Viren mutieren schnell, wodurch Impfstoffe unwirksam werden und neue entwickelt und getestet werden müssen. In anderen Fällen gab es nie einen Impfstoff. Die Erforschung gefährlicher Mikroorganismen oder Krankheitserreger wird in hochspezialisierten Einrichtungen durchgeführt, die eine Reihe von Vorkehrungen, Verfahren und Geräten verwenden, um Infektionen und Flucht zu verhindern.
Ausrüstung und Vorsichtsmaßnahmen
Mikroorganismen könnten potenziell aus Laboratorien entweichen, entweder durch Infektion des Personals oder direkt durch Materialien, die ohne Dekontamination aus dem Labor stammen. Dies können Abfallstoffe, Kleidung des Personals oder Aerosole – winzige, schwebende Tröpfchen oder Partikel – sein, die das Gebäude über Türen, Fenster oder Lüftungssysteme verlassen könnten. Beim Umgang mit biologischen Gefahren werden eine Reihe von Ausrüstungsgegenständen verwendet.
Bei der Arbeit mit Krankheitserregern, bei denen Spritzer oder Aerosolbildung drohen, kommt eine Biologische Sicherheitswerkbank (BSC) zum Einsatz. Es ist eine in sich geschlossene Einheit mit eigener Luftversorgung, in die die Probe eingebracht wird. Das Laborpersonal arbeitet mit dem Material über Schutzhandschuhe, die im Schrank eingebaut sind.
Es können auch hocheffiziente Partikelluftfilter (HEPA) verwendet werden, um die gesamte Luft zu filtern, die den Arbeitsbereich verlässt. Eine weitere übliche Vorsichtsmaßnahme besteht darin, im Gefahrenbereich einen negativen Luftdruck zu haben, damit beim Öffnen der Türen Luft ein- und nicht ausströmt. Im Extremfall müssen die Mitarbeiter unter Umständen versiegelte Schutzanzüge mit eigener Luftversorgung tragen.
Zu den Vorkehrungen gehören besondere Vorsicht bei scharfen Instrumenten, die Beschränkung des Zugangs zu Bereichen, in denen gefährliche Krankheitserreger vorkommen, auf entsprechend qualifizierte Personen und sicherzustellen, dass nichts das Labor verlässt, ohne zuvor dekontaminiert worden zu sein. Dies können auch Personen sein, die vor der Abreise duschen müssen. Generell ist das Personal verpflichtet, vor dem Betreten des Gefahrenbereichs geeignete Laborkleidung anzuziehen und beim Verlassen des Gefahrenbereichs wieder zu wechseln. Neben den Standardverfahren gibt es weitere Anforderungen, die sich auf die Art des Gefahrstoffes beziehen.
Biologische Gefahrenstufen
In den USA hat das Center for Disease Control and Prevention (CDC) vier biologische Gefahrenstufen festgelegt. Ein ähnliches System existiert in Europa und in vielen anderen Teilen der Welt. Die Kategorien hängen von Faktoren wie der Infektiosität des Erregers, der Schwere der Krankheit, die er verursachen kann, und davon ab, ob es wirksame Behandlungen und Impfstoffe gibt oder nicht. Wenn einer dieser Faktoren unbekannt ist, wird normalerweise die höchste Gefahrenstufe zugewiesen, bis weitere Informationen verfügbar sind.
Die biologische Gefährdungsstufe 1 (BSL-1) wird Stoffen zugeordnet, die beim gesunden Menschen im Allgemeinen keine Krankheit verursachen. Ein Beispiel wäre Bacillus subtilis, ein weit verbreitetes Bodenbakterium, das von Genetikern intensiv untersucht wird und bei Menschen mit stark geschwächtem Immunsystem gelegentlich Krankheiten verursachen kann. Für diese Stoffe ist keine besondere Eindämmung erforderlich und normale mikrobiologische Laborverfahren, wie das Tragen von Handschuhen und einer Gesichtsmaske, sind ausreichend. Die Agenten gelten als geeignet für Studenten und Mitarbeiter in der Ausbildung.
BSL-2 ist für Wirkstoffe, die bei gesunden Menschen möglicherweise schwere Krankheiten verursachen können, die aber bereits in der Bevölkerung außerhalb vorhanden sind und nicht durch Einatmen übertragbar sind. Diese Erreger können nur durch direkten Kontakt mit infiziertem Material über Schnitt- und Schürfwunden oder durch Verschlucken eine Infektion verursachen. Beispiele sind das Humane Immunschwächevirus (HIV), das Hepatitis-B-Virus und Salmonellen. Bei allen Arbeiten, bei denen Spritzer oder Aerosole entstehen können, müssen die Biohazard-Symbole deutlich angezeigt werden und BSCs oder ähnliche Geräte verwendet werden. Zur Sterilisation der Instrumente muss ein Autoklav vorhanden sein. Der Zugang zu den BSL-2-Bereichen ist geschultem Personal vorbehalten.
BSL-3 gilt für Krankheitserreger, die schwere und lebensbedrohliche Krankheiten verursachen und in die Luft gelangen können, zum Beispiel das Bakterium, das Tuberkulose verursacht. Diese Mikroorganismen können sich ohne direkten Kontakt mit kontaminiertem Material infizieren und erfordern daher besonders strenge Vorsichtsmaßnahmen. Der Zugang zum Arbeitsbereich ist stark eingeschränkt und BSCs werden für alle Arbeiten mit Materialien verwendet, die den Erreger enthalten können.
BSL-4 ist Krankheitserregern vorbehalten, die Krankheiten mit hoher Sterblichkeitsrate verursachen und für die es keine wirksamen Behandlungen oder Impfstoffe gibt, zum Beispiel das Marburg-Virus. Es kann auch für Wirkstoffe verwendet werden, deren Eigenschaften unbekannt oder nicht vollständig verstanden sind, wie beispielsweise ein neuer Influenza-Stamm oder eine Krankheit, die zuvor beim Menschen nicht beobachtet wurde. Über die Verfahren für BSL-3 hinaus müssen alle Mitarbeiter in Ganzkörper-Druckanzügen mit eigener Luftversorgung arbeiten und vor dem Verlassen duschen. Alle Materialien, die das Labor verlassen, müssen dekontaminiert werden.