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Forschungsabfälle Thermisches Verfahren dekontaminiert Forschungsabfälle im Labor

Autor / Redakteur: Sandra Werner* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Abfallentsorgung ist gerade bei dem Umgang mit biologischem Material ein großes Thema. Potenziell infektiöse Substanzen müssen häufig über aufwändige Verfahren bearbeitet werden, damit sie entsorgt werden können. Wie die Mikrowellentechnik die Entsorgung der Foschungsabfälle beschleunigen und vereinfachen kann, lesen Sie in diesem Beitrag.

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Seit 1985 erforscht und entwickelt Boehringer Ingelheim biologische Arzneimittel mit neuen Wirkmechanismen. Am Biopharmaziestandort Biberach widmen sich Forscher und Entwickler speziell den Proteintherapeutika und damit verbunden den Technologien zur Kultivierung von Säugetierzellen. Strenge Hygienemaßnahmen gehören angesichts der Empfindlichkeit dieser Zellen zum Alltag. Um zu verhindern, dass biologisches Material nach außen gelangt, setzen die Strukturforscher neuerdings auf ein Entsorgungssystem des österreichischen Unternehmens Meteka. Das Gerät basiert auf der speziellen Mikrowellentechnologie und desinfiziert Abfälle direkt im Labor.

Zahlreiche neue biologische Wirkstoffe und biopharmazeutische Medikamente, die heute international in Gebrauch sind, haben ihren Ursprung in Biberach, wo Boehringer Ingelheim mit mehr als 4700 Mitarbeitern eine der größten Biotechnologieanlagen weltweit betreibt. Auch die Strukturforschung ist hier angesiedelt. Die Aufgabe der Gruppe Strukturforschung ist es, biologische Zielmoleküle herzustellen und ihre dreidimensionalen Strukturen in atomarem Detail aufzuklären. Proteine, die im Krankheitsgeschehen eine Rolle spielen, werden dabei in einem geeigneten Zellsystem hergestellt und anschließend aufgereinigt.

Dabei anfallende Festabfälle, etwa aus der Insektenzellexpression, enthalten Kontaminationen und Baculoviren. Auch jene aus der Bakterienkultur des S1-Zellkulturbereichs, wie Agarplatten, Zentrifugenbeutel und kontaminiertes Verbrauchsmaterial, müssen desinfiziert werden, bevor sie das Labor verlassen. Dazu nutzen die Forscher ein Entsorgungssystem, das auf Mikrowellentechnologie basiert und direkt im Labor installiert ist. Das so genannte Medister-Gerät des österreichischen Unternehmens Meteka macht infektiöse und potenziell infektiöse Abfälle vor Ort in kurzer Zeit unschädlich. „Im Vergleich zu Autoklaven hat das Gerät den Vorteil, dass es zum einen wenig Platz in Anspruch nimmt und uns zum anderen viel Zeit erspart, da seine Laufzeit um ein Drittel kürzer ist“, berichtet Dr. Margit Bauer von der Gruppe Strukturforschung. „Dadurch können wir die Labor- und Spülprozesse sehr beschleunigen.“

Abfallgut wird 25 Minuten lang von innen heraus erhitzt

Die anfallenden Abfälle werden zunächst in einem speziellen, luftdichten und stichfesten Behälter direkt im Labor gesammelt. Ist dieser gefüllt, stellt man ihn in das Medister-HF-Gerät. Dort wird der Abfall automatisch befeuchtet und anschließend mittels eines thermischen Verfahrens von innen heraus erhitzt. 25 Minuten lang bleibt die Temperatur konstant bei 100 °C. „Durch dieses Even-Heat-Verfahren kann der zuvor kontaminierte Abfall, um 30 bis 50 Prozent zusammengeschrumpft, bedenkenlos im Hausmüll entsorgt werden“, erklärt Dr. Helmut Katschnig, wissenschaftlicher Leiter bei Meteka. Der Unterschied zu anderen Verfahren: Die Mikrowellentechnologie ermöglicht es, große Mengen an infektiösen Abfällen schnell und effizient zu behandeln, auch solche mit inhomogener Zusammensetzung. Dabei ist es nicht notwendig, diese Abfälle zuvor zu zerkleinern oder chemisch zu behandeln. „Außerdem ist das Gerät wasser- und energiesparender sowie einfacher zu handhaben als Schrankautoklaven, die das gleiche Fassungsvermögen haben“, ergänzt Dr. Bauer von Boehringer Ingelheim. Daher wird das Gerät inzwischen auch im Upstream-Development der Produktion des Unternehmens eingesetzt. 60 Liter fasst das HF-Abfalldesinfektionsgerät Medister 160. Der Medister 160 kann Keime der Resistenzstufe I bis IV, also alle Virenarten, alle vegetativen Keime sowie jegliche Parasiten und Pilze einschließlich deren Sporen abtöten.

Vor-Ort-Behandlung isoliert die Abfälle von der Umgebung

Die Medister-Desinfektions- und Sterilisationsgeräte kommen überall dort zum Einsatz, wo gefährliche und infektiöse Reststoffe anfallen, etwa in Krankenhäusern und Arztpraxen sowie in Laboren und Pflege- bzw. Sanitätseinrichtungen.

„Nur durch eine hygienische Sammlung von Abfällen in solchen Einrichtungen können Infektionen verhindert werden“, ist Dr. Katschnig überzeugt. Der Gründer von Meteka ist Facharzt für innere Medizin und Nephrologie und leitet ein Dialyse-institut im heimischen Judenburg. Dort legt er großen Wert darauf, auch potenziell infektiöses Material von der Umgebung zu isolieren und sicher zu beseitigen. „Die Alternative, dieses zu entsorgen, ist die Sonderabfallverbrennung, die aber sehr teuer und belastend für die Umwelt ist“, so Dr. Katschnig. In vielen Einrichtungen ist es daher üblich, auch mit Blut von Patienten behaftete Abfälle im Hausmüll zu entsorgen, sagt Dr. Katschnig. Der Transport zur Verbrennung oder die Entsorgung über den Hausmüll birgt jedoch das große Risiko, dass Bakterien und Viren nach außen gelangen können. „Pharmazeutische Abfälle können immer infektiös sein“, warnt der Mediziner. „Sie sollten nie ihren Entstehungsort verlassen.“

*S. Werner, Pressebüro Gebhardt-Seele, 80636 München

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