Este artículo fue publicado en Whole Building Design Guide el año 2017 por Stanley Stark, James Petitto y Steven Darr de HLW International LLP.

La investigación con animales y sus instalaciones son fundamentales para la investigación biomédica. Las especies animales se utilizan en todas las fases de la investigación y el desarrollo (desde el descubrimiento, pasando por el desarrollo y las pruebas de seguridad, hasta los ensayos clínicos y la fabricación) porque sus sistemas biológicos, estructuras genéticas y respuestas inmunológicas, en varios aspectos, reflejan fielmente los nuestros como especie.

Numerosas organizaciones han expresado claramente la importancia y el valor de la investigación con animales. Tres de ellas son:

• Association for Accreditation and Assessment of Laboratory Animal Care International (AAALAC)
• New Jersey Association for Biomedical Research
• Pennsylvania Society for Biomedical Research

El centro de investigación animal, también conocido como vivario, es un tipo de edificio especialmente diseñado que alberga entornos exquisitamente controlados para el cuidado y mantenimiento de animales de experimentación. Las instalaciones de investigación animal están relacionadas con los laboratorios de investigación, pero son distintas de ellos. Son instalaciones complejas y caras de construir y gestionar, pero vitales para llevar a cabo una investigación adecuada, segura y humanitaria.

Los clientes presionan a los equipos de diseño de proyectos para que creen laboratorios que respondan a las necesidades actuales y futuras; que fomenten la interacción entre científicos de diversas disciplinas; que ayuden a contratar y retener a científicos cualificados; y que faciliten las asociaciones y el desarrollo.

Atributos del edificio

Tanto si los vivarios están integrados en un edificio de laboratorio como si se encuentran en una estructura independiente conectada a un edificio de laboratorio o son estructuras independientes, comparten los mismos atributos básicos.

Impulsores del diseño

• Gracias a las capacidades de su arquitectura y sistemas de construcción particulares, mantienen un estricto control ambiental de las instalaciones para evitar la introducción de contaminantes o agentes patógenos y prevenir la posibilidad de brotes infecciosos, así como la transmisión de olores.
• En estas instalaciones se trata fundamentalmente del cuidado y mantenimiento de los animales de experimentación.
• Fomente la facilidad de mantenimiento y la limpieza.
• Organizar la circulación para permitir flujos controlados de personas, animales, material, suministros y residuos.
• Capacidad del operador para mantener y adaptar el control ambiental dentro de los espacios y entre las vías de circulación y evitar contaminantes o infecciones.
• El tamaño de las jaulas y los sistemas de jaulas dependen de la especie y se rigen por las normas establecidas en la Guía para el cuidado y uso de los animales de laboratorio. Éstas, a su vez, influyen en el tamaño de las salas, su entorno y las pautas de circulación.
• La investigación con animales es delicada, y el diseño de estas instalaciones requiere una mayor conciencia de los problemas de control de la seguridad para mantener la confidencialidad y evitar intrusiones no autorizadas.
• El mantenimiento continuo de los entornos de estas instalaciones debe realizarse sin fallos, tiempos de inactividad ni interrupciones.

Tipos de espacios

• Salas de alojamiento de animales (AHR): Cubren las jaulas, las estaciones de cambio de cama y los lavabos. Las AHR pueden organizarse como salas individuales a las que se accede desde un sistema de pasillos, o pueden organizarse varias salas en suites independientes.

• Salas de procedimientos: Próximas a las salas de hemodinámica y a menudo intercambiables con ellas, son el escenario principal de la actividad investigadora dentro de la unidad. El método para permitir el acceso de los investigadores en condiciones controladas es una cuestión crítica que debe resolverse.
• Elementos de barrera: Esclusas, taquillas, autoclaves de paso. Proporcionan la barrera principal y el control de acceso que separa el entorno controlado del cuidado de los animales de las influencias externas.
• Lavado de jaulas: El centro de todas las actividades de limpieza, desinfección y zootecnia. Estas áreas están dominadas por el calor y la humedad generados por los equipos. Los principales equipos incluyen lavadores de cestas de paso, túneles de lavado, autoclaves de paso, dispensadores de camas y estaciones de descarga, y estaciones de lavado y llenado de biberones.
• Almacenamiento de jaulas: Una función necesaria, pero que consume mucho espacio y que, desgraciadamente, a menudo se reduce.
• Almacenamiento: Una función y un espacio necesarios para el pienso, la cama y el equipo que debe incorporarse al flujo operativo y a la asignación de espacio.
• Cuarentena: AHR aislados para animales sospechosos y entrantes que podrían ser una fuente de infección.
• Muelle de recepción específico: Suele ser necesario un muelle específico para las funciones de los animales. Cerca del muelle debe haber un ascensor dedicado al uso con animales.
• Necropsia/Perfusión: Función de apoyo crítica utilizada para procedimientos post mortem en animales sacrificados. Es una función "sucia" que no debe estar cerca de zonas "limpias".
• Instalaciones de contención: Instalaciones para trabajar con agentes biológicos potencialmente infecciosos. Funcionan bajo presión negativa para impedir el escape de aire al entorno general. Los residuos y efluentes se contienen y descontaminan por separado. Se emplean sofisticados sistemas y equipos de control y supervisión para lograr presurizaciones y flujos de aire estrechamente controlados y regulados.
• Instalaciones de barrera: instalaciones para trabajar con especies inmunodeprimidas. Funcionan bajo presión positiva para mantener los contaminantes fuera. Al igual que en las instalaciones de contención, en las instalaciones de barrera se utilizan sistemas y equipos de control y supervisión para mantener las presiones y flujos requeridos.
• Atención veterinaria: Laboratorio y funciones de atención, por ejemplo, cirugía, química clínica e histología.
• Despachos de veterinarios: Se han previsto despachos para el personal veterinario.
• Zonas de apoyo para el personal: Zonas de descanso, cafeterías, puestos de trabajo, taquillas y aseos. Todas ellas están pensadas para apoyar al personal veterinario y de investigación durante sus turnos de trabajo en la unidad.
• Espacios para equipos mecánicos/eléctricos: salas para equipos mecánicos, armarios eléctricos y de telecomunicaciones, salas para dispositivos terminales de ajuste como compuertas, serpentines, humidificadores y controles, pozos de distribución y áticos mecánicos. Un objetivo deseable es ubicar los espacios y dispositivos de forma que permitan separar las funciones de mantenimiento de las de cuidado de los animales.
• Los pasillos lo unen todo: Deben ser lo suficientemente anchos como para permitir el flujo de animales, carros y material, y no sólo los requisitos de salida. Los pasillos deben tener una anchura libre de 2,5 a 3,5 metros. Los pasillos deben tener acabados impermeables para que sean fáciles de limpiar y mantener. Con frecuencia se emplean componentes protectores, como parachoques y cantoneras, para proteger las paredes y puertas del tráfico pesado y abusivo.
• La organización general de un vivario se ilustra en la siguiente imagen.

Atributos importantes

1. Los sistemas de circulación interna necesitan algún tipo de control sobre el tráfico limpio frente al sucio (o de suministro frente al de retorno).
2. El lavado de jaulas se divide en limpio, que es un lado de entrada o suministro, y sucio, que es un lado de salida o retorno.
3. Las funciones presunta o inherentemente sucias, como la necropsia y la cuarentena, deben situarse cerca del muelle.
4. Las zonas de recepción de animales deben subdividirse para distinguir entre los animales que entran y reciben, y los residuos que salen.

Elementos de diseño arquitectónico

• Altura entre el suelo y el techo: La altura libre entre el suelo y el techo debe ser de entre 2,5 y 3,5 metros. La altura libre por encima del techo debe ser de 5'-0" hasta la parte inferior de la estructura para acomodar la distribución del sistema de soporte de la infraestructura. La altura total de suelo a suelo debe ser de aproximadamente 16'-0".
• El suelo y el sistema de armazón: Deben ser estables, monolíticos (preferiblemente de hormigón) y capaces de soportar una carga viva de 125 psf para amortiguar las vibraciones. Se prefiere el terrazo epoxi o los revestimientos de suelo resinosos.
• Paredes y tabiques interiores: Deben ser estables y capaces de resistir el maltrato y el lavado. Las unidades de mampostería de hormigón son el sustrato preferido por su resistencia y estabilidad. Existen muchas combinaciones de revestimientos de paredes, la mayoría de los cuales emplean relleno de bloques en las unidades de mampostería de hormigón para obtener una superficie lisa, con llana o pulverizado sobre cemento o revestimientos inferiores a base de epoxi, y son capas superiores con productos a base de epoxi. En caso necesario, pueden utilizarse montantes de acero y paneles de yeso resistentes a la humedad, pero deben ir acompañados de protecciones, como barandillas, parachoques o cantoneras. Las paredes deben tener un acabado impermeable y fácil de limpiar, ya sea relleno de bloques con pintura de látex, revestimientos de alto espesor o paneles sólidos.
• Puertas: Deben tener un mínimo de 42" de ancho y 84" de alto o más. Las puertas deben ser lo suficientemente altas para permitir el libre movimiento de las estanterías con sopladores integrados. El tamaño de la abertura depende de la jaula y del sistema de estanterías en uso. El otro principio clave es que los conjuntos de puertas deben construirse de manera que se impida la proliferación de parásitos o bacterias. Existen numerosas opciones de sistemas. Lo que deben tener en común es la solidez, es decir, la ausencia de huecos en los travesaños superior e inferior de la puerta, las jambas y el cerradero; una superficie fácil de limpiar y mantener, como el acero pintado con epoxi, el acero inoxidable o el plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP); y una superficie que no se abolla ni se hunde. Las puertas deben estar bien protegidas, sobre todo los pestillos, cerraduras y demás herrajes. Son preferibles las bisagras continuas.
• Techos: Deben estar formados por placas de yeso resistentes a la humedad, pintura de látex o revestimiento de alto espesor y sellador en las intersecciones con paredes y aberturas para garantizar la estanqueidad al aire y al agua.