Sicherer Umgang mit Biostoffen in mikrobiologischen Laboren
Der sichere Umgang mit Biostoffen und gentechnisch veränderten Organismen ist ein zentraler Bestandteil der Laborarbeit. Um Risiken zu minimieren und die Arbeitssicherheit im mikrobiologischen Labor zu gewährleisten, sind fundierte Kenntnisse über Gefährdungspotenziale und geeignete Schutzmaßnahmen unerlässlich. In diesem Beitrag lernen Sie die wichtigsten Grundlagen der Guten Mikrobiologischen Technik (GMT) kennen und erhalten praxisnahe Tipps für mehr Sicherheit im Laboralltag.
Gefährdungspotenziale im mikrobiologischen Labor
Biostoffe klassifizieren: Die vier Risikogruppen im Überblick
In mikrobiologischen Laboren arbeiten Beschäftigte täglich mit einer Vielzahl von Biostoffen – wie Pilzen, Protozoen, Bakterien und Viren bis hin zu gentechnisch veränderten Organismen. Mit Ihrer wichtigsten gemeinsamen Eigenschaft, der Fähigkeit zur Vermehrung und Weitergabe von genetischem Material, sind manche dieser Biostoffe unproblematisch, wie zum Beispiel Hefepilze in der Lebensmittelproduktion. Andere hingegen können Infektionen, allergische Reaktionen oder andere gesundheitliche Schäden beim Menschen auslösen.
Um das Gefährdungspotenzial zu bewerten, werden Biostoffe gemäß der Biostoff-Verordnung (BioStoffV) in vier Risikogruppen (1–4) eingeteilt, abhängig von dem von ihnen ausgehenden Infektionsrisiko:
| Risikogruppe | Gefährdung für den Menschen |
|---|---|
| Risikogruppe 1 (RG1) | Biostoffe, bei denen es unwahrscheinlich ist, dass sie beim Menschen eine Krankheit hervorrufen. |
| Risikogruppe 2 (RG2) | Biostoffe, die eine Krankheit beim Menschen hervorrufen können und eine Gefahr für Beschäftigte darstellen könnten. Eine Verbreitung in der Bevölkerung ist unwahrscheinlich. Eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung ist normalerweise möglich. |
| Risikogruppe 3 (RG3) | Biostoffe, die eine schwere Krankheit beim Menschen hervorrufen und eine ernste Gefahr für Beschäftigte darstellen können. Die Gefahr einer Verbreitung in der Bevölkerung kann bestehen, doch ist normalerweise eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung möglich. |
| Risikogruppe 4 (RG4) | Biostoffe, die eine schwere Krankheit beim Menschen hervorrufen und eine ernste Gefahr für Beschäftigte darstellen. Die Gefahr einer Verbreitung in der Bevölkerung ist unter Umständen groß; normalerweise ist eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung nicht möglich. |
Im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung nach § 5 des Arbeitsschutzgesetzes (ArbSchG) ist der Arbeitgeber verpflichtet, die Gefährdungen für Beschäftigte durch Tätigkeiten mit Biostoffen vor Aufnahme der Arbeiten zu bewerten und geeignete Schutzmaßnahmen festzulegen. Dabei sind insbesondere die Identität der Biostoffe, ihre Einstufung in eine Risikogruppe sowie ihre Übertragungswege zu berücksichtigen. Darüber hinaus müssen mögliche sensibilisierende und toxische Wirkungen sowie die relevanten Aufnahmepfade ermittelt werden – stets unter Berücksichtigung der konkreten Betriebsabläufe, Arbeitsverfahren und eingesetzten Arbeitsmittel.
In den meisten Laboren arbeiten Beschäftigte mit Biostoffen der Risikogruppen 1 oder 2. Daher gelten die folgenden Hinweise und Empfehlungen speziell für diese Stoffgruppen.
Gefährdungen durch mangelnde Laborhygiene
Bereits kleine Unachtsamkeiten im Labor können dazu führen, dass Infektionsketten entstehen oder sich Biostoffe unkontrolliert verbreiten. Werden Arbeitsbereiche nicht konsequent gereinigt und desinfiziert, können sich Biostoffe unbemerkt verbreiten. Auch Nachlässigkeiten im Arbeitsablauf – etwa das Verlassen des Arbeitsplatzes ohne vorherige Händehygiene – können dazu beitragen, dass Biostoffe verschleppt werden.
Genau hier setzen die Grundregeln der Guten Mikrobiologischen Technik (GMT) an: Sie zielen darauf ab, Kontaminationen zu vermeiden, die Verbreitung von Biostoffen zu verhindern und Infektionsketten frühzeitig zu unterbrechen. Dazu gehören unter anderem ein sauberer und strukturierter Arbeitsplatz, konsequente Flächendesinfektion, sorgfältige Händehygiene sowie ein umsichtiges Arbeitsverhalten.
Unabhängig von der Schutzstufe des Labors bilden die Grundregeln der Guten Mikrobiologischen Technik (GMT) die Basis für einen wirksamen Schutz. Wer diese Regeln konsequent einhält, minimiert das Risiko von Infektionen, Kontaminationen und gesundheitlichen Schäden erheblich. Ab der Schutzstufe 2 sind ergänzende Maßnahmen und Regeln beim Umgang mit Biostoffen zu berücksichtigen.
Die Grundregeln guter mikrobiologischer Technik (GMT)
Die Regeln der Guten Mikrobiologischen Technik (GMT) dienen dazu, Kontaminationsverschleppungen im mikrobiologischen Labor wirksam zu verhindern und eine solide Hygienebasis für die sichere Laborarbeit herzustellen. Sie gelten unabhängig von der Schutzstufe des Labors. Bei Arbeiten mit Biostoffen ab Risikogruppe 2 sind zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich, die auf das höhere Gefährdungspotenzial abgestimmt sind.
1. Saubere und aufgeräumte Arbeitsbereiche
Eine zentrale Grundregel der Guten Mikrobiologischen Technik (GMT) ist die Sauberkeit und Ordnung am Arbeitsplatz. Nur wenn Arbeitsflächen frei und übersichtlich sind, behalten Sie den Überblick über alle Arbeitsmittel – und reduzieren das Risiko, dass Geräte oder Proben versehentlich umgestoßen werden. Sollte es dennoch zu einem Verschütten von Biostoffen kommen, muss der Bereich sofort gereinigt und desinfiziert werden. Die Wirksamkeit der Desinfektion hängt dabei entscheidend von der Wahl des passenden Mittels und der Einhaltung der vorgeschriebenen Einwirkzeit ab. Durch konsequente Umsetzung dieser Maßnahme lassen sich Übertragungen auf andere Arbeitsflächen oder Materialien verhindern.
Arbeitsflächen stets frei und aufgeräumt halten
Kontaminierte Flächen sofort reinigen und desinfizieren
Geeignete Desinfektionsmittel verwenden und Einwirkzeit beachten
2. Sorgfältige Handhygiene
Gründliche Handhygiene ist entscheidend, um die Verschleppung von Biostoffen zu vermeiden und Infektionsrisiken zu minimieren. Hände sollten nicht nur am Ende des Arbeitstages und vor Pausen, sondern auch immer dann gewaschen werden, wenn eine Arbeit abgeschlossen wurde. Nach dem Händewaschen sollte stets eine geeignete Handpflege erfolgen. Besondere Vorsicht gilt bei offenen Wunden, da diese das Infektionsrisiko deutlich erhöhen. Je nach Art des Biostoffs sind entsprechende Schutzmaßnahmen erforderlich. In vielen Fällen genügt es, die Wunden mit geeigneten Handschuhen abzudecken – in manchen Fällen kann jedoch auch ein vorübergehendes Arbeitsverbot notwendig sein.
Hände beim Verlassen des Arbeitsbereichs gründlich waschen und ggf. desinfizieren
Hände regelmäßig eincremen
Offene Wunden mit Handschuhen schützen
3. Aerosolbildung vermeiden
Laut der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI) zählen Bioaerosole heutzutage zu den häufigsten Infektionsquellen im Labor.
Aerosole sind winzige luftgetragene Tröpfchen oder Partikel, die sich im Raum verteilen und leicht eingeatmet werden können. Im Labor können Bioaerosole bei Tätigkeiten wie dem Abfüllen von Kulturflüssigkeiten oder dem Überimpfen von Kulturen entstehen. Sie sind besonders riskant, weil sich die Mikroorganismen in der Luft ausbreiten und dort über längere Zeit überlebensfähig sind. Werden Bioaerosole eingeatmet, gelangen sie über die Schleimhäute in den Körper und können Infektionen auslösen. Arbeiten, bei denen mit Aerosolen zu rechnen ist, sollten daher in einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank durchgeführt werden.
Aerosole beim Arbeiten vermeiden
Arbeiten in einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank ausführen
Mikrobiologische Sicherheitswerkbänke: Schutz bei aerosolbildenden Tätigkeiten
Mikrobiologische Sicherheitswerkbänke nach EN 12469 werden in Laboren eingesetzt, um Personal, Proben und die Laborumgebung bei der Arbeit mit biologischen Stoffen vor Gefährdungen zu schützen. Sie schaffen einen kontrollierten Arbeitsraum mit gezielter Luftströmung und Filtration, sodass insbesondere bei Tätigkeiten mit möglicher Bioaerosolbildung keine gefährlichen Mikroorganismen in den Laborraum gelangen.
Im Inneren der Werkbank wird Luft durch HEPA‑Filter geführt und so gereinigt, dass sowohl der Anwender als auch Produkt und die umgebende Umwelt geschützt sind. Die Luftströmung sorgt dafür, dass kontaminierte Partikel nicht aus dem Arbeitsbereich entweichen, während gleichzeitig die Proben vor Verunreinigungen geschützt werden. Je nach Anforderung und Gefährdungspotenzial gibt es unterschiedliche Klassen von Sicherheitswerkbänken.
Mikrobiologische Sicherheitswerkbänke sind besonders wichtig, wenn mit Biostoffen gearbeitet wird, bei denen durch Pipettieren, Überimpfen oder andere Manipulationen Aerosole entstehen können. In diesen Fällen bieten sie eine effektive Barriere gegen die Ausbreitung von Mikroorganismen und tragen entscheidend zur Sicherheit im Labor bei.
4. Orale Aufnahme von Biostoffen vermeiden
Unbewusst berühren Menschen im Durchschnitt alle paar Minuten ihr Gesicht – Augen, Nase oder Mund. Im Labor kann dies besonders gefährlich sein: Biostoffe gelangen so besonders leicht über Schleimhäute oder durch Verschlucken in den Körper. Berührungen des Gesichts mit den Händen sollten daher so weit wie möglich vermieden werden, um das Risiko einer Kontamination zu minimieren.
Aus diesem Grund haben auch Nahrungsmittel im Labor nichts zu suchen. Snacks gehören in den Pausenraum, um eine versehentliche Aufnahme kontaminierter Substanzen auszuschließen. Darüber hinaus gelten in Laborräumen strikte Verbote für Essen, Trinken, Rauchen, Kaugummikauen und die Nutzung von Kosmetikartikeln. Auch Mundpipettieren ist streng verboten. Stattdessen sollten stets Pipettierhilfen verwendet werden.
Berührungen des Gesichts mit den Händen vermeiden
Kein Essen, Trinken und Rauchen in Arbeitsräumen
Keine Benutzung von Kosmetikartikeln
Keine Nahrungsmittel mit ins Labor bringen
Pipettierhilfen verwenden
5. Verletzungsrisiko durch scharfe Instrumente minimieren
Verletzungen mit scharfen oder spitzen Instrumenten bergen ein hohes Risiko, da Biostoffe direkt in den Körper gelangen und Infektionen verursachen können. Deshalb sollte der Umgang mit Kanülen, Klingen und ähnlichen Instrumenten stets auf das notwendige Minimum beschränkt werden. Am sichersten ist die Nutzung von sicheren Systemen, die das Risiko von Stichverletzungen von vornherein ausschließen. Besonders gefährlich ist das sogenannte Recapping, also das Wiederaufsetzen der Schutzkappe auf eine gebrauchte Kanüle – dieser Vorgang ist mittlerweile strikt verboten, da hier viele Unfälle passieren.
Gebrauchte Kanülen und andere spitze Instrumente sollten stets in durchstichsicheren, fest verschließbaren Behältern entsorgt werden. So schützen Sie nicht nur sich selbst, sondern verhindern auch, dass andere Personen, wie etwa das Reinigungspersonal, bei der Entsorgung verletzt werden.
Umgang mit Spritzen, Kanülen und scharfen Instrumenten minimieren
Kein Recapping von gebrauchten Kanülen
Gebrauchte Instrumente in durchstichsicheren Behältern sammeln
6. Persönliche Schutzausrüstung benutzen
Ein zentraler Bestandteil der Laborarbeit ist die persönliche Schutzausrüstung, kurz PSA. Sie bildet eine direkte Barriere zwischen dem Mitarbeiter und den Biostoffen und reduziert das Risiko von Kontaminationen erheblich. Zur Standardausrüstung im Labor gehören Laborkittel, Handschuhe und Schutzbrille. Bei Tätigkeiten mit möglicher Spritzgefahr kann zusätzlich ein Gesichtsschutz erforderlich sein. Handschuhe müssen regelmäßig gewechselt werden, insbesondere bei Beschädigung oder Kontamination.
Vor dem Verlassen des Arbeitsbereichs ist die PSA abzulegen und getrennt von anderen Kleidungsstücken aufzubewahren. So wird verhindert, dass Biostoffe in andere Bereiche wie den Pausenraum oder nach Hause verschleppt werden. Dafür ist es notwendig, dass jeweils ein eigener Aufbewahrungsort für die Schutz- und Straßenbekleidung vorhanden ist, z.B. ein Garderobenschrank.
Geschlossenen Laborkittel tragen
Schutzbrille und eventuell Gesichtsschutz bei möglichen Spritzern tragen
Schutzhandschuhe tragen und bei Beschädigung oder Kontamination wechseln
Schutzkleidung nicht außerhalb des Arbeitsbereichs tragen
7. Unterweisung und kontinuierliche Schulung
Eine sorgfältige Einarbeitung neuer Mitarbeitender ist unerlässlich. Unerfahrene Kolleg:innen benötigen eine besonders gründliche Unterweisung, enge Anleitung und achtsame Betreuung, um sich sicher im Labor bewegen zu können. Gleichzeitig sollten auch erfahrene Mitarbeitende regelmäßig ihre Kenntnisse auffrischen, um das Sicherheitsbewusstsein dauerhaft hochzuhalten und Risiken zu minimieren. Eine arbeitsplatzbezogene Unterweisung sollte daher jährlich stattfinden.
Neue Mitarbeitende umfassend einweisen
Unerfahrene Mitarbeitende eng anleiten
Jährliche Unterweisung für alle Mitarbeitenden
8. Fenster und Türen geschlossen halten
Fenster und Türen des Labors sollten während der Arbeit stets geschlossen bleiben. Offene Zugänge können unbemerkt dazu führen, dass Biostoffe nach draußen gelangen – zum Beispiel über Insekten. Durch das konsequente Schließen von Fenstern und Türen wird die Ausbreitung von Biostoffen effektiv verhindert.
Fenster und Türen während der Arbeit geschlossen halten
9. Ungezieferkontrolle im Labor
Schädlinge im Labor sollten regelmäßig und fachgerecht bekämpft werden. Offene Schädlingspopulationen können Biostoffe unkontrolliert verschleppen – sowohl in andere Laborbereiche als auch nach draußen in die Umwelt. Eine konsequente Ungezieferkontrolle trägt daher entscheidend zur Sicherheit und Hygiene im Labor bei.
Labor regelmäßig auf Schädlinge kontrollieren
Bei Befall sofort geeignete Maßnahmen einleiten
Vorbeugende Maßnahmen zur Schädlingsvermeidung umsetzen
10. Regelmäßige Kontrolle der Biostoffe
In festen Intervallen sollte die Identität der Biostoffe überprüft werden. So wird sichergestellt, dass die charakteristischen biologischen Eigenschaften unverändert geblieben sind und die möglichen Gefährdungen korrekt eingeschätzt werden können.
Biostoffe regelmäßig auf Identität und Eigenschaften prüfen
Gefährdungspotenzial kontinuierlich neu einschätzen
Zusätzliche Schutzmaßnahmen bei Biostoffen der Risikogruppe 2
Biostoffe der Risikogruppe 2 können beim Menschen Krankheiten verursachen und bergen daher ein erhöhtes Risiko für Labormitarbeitende. Deshalb werden die Grundregeln der Guten Mikrobiologischen Technik (GMT) für den Umgang mit solchen pathogenen Biostoffen um zusätzliche Maßnahmen ergänzt.
Baulich-technische Anforderungen
Labore, in denen mit Biostoffen gearbeitet wird, müssen hinreichende baulich-technische Anforderungen erfüllen, um Sicherheit und Hygiene zu gewährleisten. Dazu gehören die deutliche Kennzeichnung als Labor der entsprechenden Schutzstufe (1 - 4) sowie Zutrittsregelungen. Arbeiten, bei denen mit der Bildung von Aerosolen zu rechnen ist, müssen zwingend in einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank durchgeführt werden.
Eine besondere Unterscheidung zwischen Biolaboren und Reinräumen im Sinne des GMP: In Reinräumen dürfen zur Gewährleistung der Produktqualität keine Staubpartikel oder sonstige Verunreinigungen von außen eingetragen werden. Demgegenüber dürfen in Biolaboren keine biologisch aktiven Stoffe, kontaminierte Luft oder verunreinigte Komponenten aus dem Raum gelangen. Auch in den Arbeitsbereich darf keine kontaminierte Prozessabluft gelangen. Dafür bedarf es eines kontinuierlichen Unterdrucks im Schutzbereich. Besonders hohe Sicherheitsansprüche werden an die Luftungs-/Luftfiltersysteme gestellt. Bei S3 Hochleistungsschwebstofffilter für die Abluft, bei S4 für Ab- & Zuluft.
Des Weiteren wird über Autoklaven im Gebäude die sichere Inaktivierung kontaminierter Abfälle sowie Objekte welche den Raum verlassen sollen sicher gestellt. In allen Sicherheitsbereichen ab S2 sind Dekontaminations- / Wascheinrichtungen verbindlich. Bei Verlassen des Schutzbereiches sind Dekontaminationsduschen bei S3 empfohlen, bei S4 verbindlich. Zudem sollten Arbeitsflächen und Oberflächen so gestaltet sein, dass sie leicht zu reinigen sind und bei Verschmutzungen schnell und gründlich desinfiziert werden können.
Zusätzliche organisatorische Maßnahmen
Ab S2 sind (im Falle von Tätigkeiten mit gelisteten Humanpathogenen) sowie bei S3 & S4 grundsätzlich Zugangsbeschränkungen auf bekannte Beschäftigte mit Personenkontrolle vorgeschrieben.
Erstellung eines Hygieneplans
Beim Umgang mit Biostoffen der Risikogruppe 2 sowie mit sensibilisierenden oder toxisch wirkenden Biostoffen schreibt die Biostoffverordnung (BioStoffV) die Erstellung eines Hygieneplans vor. Ein solcher Plan legt die betrieblichen Hygienemaßnahmen konkret fest und beantwortet fünf zentrale Fragen: Wer muss handeln? Welche Arbeitsbereiche oder Materialien sind betroffen? Wann müssen die Maßnahmen durchgeführt werden? Mit welchen Mitteln werden sie umgesetzt? Und wie erfolgt die Durchführung im Detail? Durch die systematische Planung und Dokumentation wird sichergestellt, dass die Einhaltung der erforderlichen Hygienemaßnahmen im Umgang mit pathogenen Biostoffen gewährleistet wird.
Zusätzliche Hinweise zur PSA
Beim Umgang mit Biostoffen der Risikogruppe 2 ist neben der ohnehin durch die GMT vorgeschriebenen Schutzkleidung insbesondere das Tragen geeigneter Schutzhandschuhe entscheidend. Diese sollten eine hohe Resistenz gegenüber Bakterien, Pilzen und deren Sporen aufweisen. Bei der Auswahl ist darauf zu achten, dass die Handschuhe einen standardisierten Penetrationstest des Herstellers erfolgreich bestanden haben. Beim Arbeiten mit Viren ist besondere Vorsicht geboten: Da Viren deutlich kleiner sind als Bakterien oder Pilzsporen und das Handschuhmaterial durchdringen können, empfiehlt es sich, beim Arbeiten mit Viren zwei Handschuhe übereinander zu tragen, um den Schutz zu erhöhen. In der Schutzstufe 3 wird Vollschutz zur Voraussetzung, in S4 Vollschutz mit umluftunabhängigem Atemschutz.
Desinfektion als Teil der Händehygiene
Neben regelmäßigem Händewaschen und sorgfältiger Hautpflege spielt die Desinfektion beim Umgang mit pathogenen Biostoffen eine besondere Rolle. Selbst bei Einhaltung aller Vorsichtsmaßnahmen können Biostoffe über Mikrolöcher in Schutzhandschuhen auf die Haut gelangen. Deshalb ist es nach dem Ausziehen der Handschuhe unbedingt erforderlich, die Hände auch zu desinfizieren. Um die Wirksamkeit der Desinfektion sicherzustellen, sollte man zwingend auf das Tragen von Handschmuck, Eheringen, Uhren oder ähnlichen Gegenständen verzichten.
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