Although researchers are generally knowledgeable about procedures and safety precautions required for biosafety level 1 or 2 (BSL-1/2) experiments, they may not be familiar with experimental procedures in BSL-4 suit laboratories. This article provides a detailed visual demonstration of BSL-4 suit laboratory systems check, laboratory entry, movement, and exit procedures.
Biosafety level 4 (BSL-4) suit laboratories are specifically designed to study high-consequence pathogens for which neither infection prophylaxes nor treatment options exist. The hallmarks of these laboratories are: custom-designed airtight doors, dedicated supply and exhaust airflow systems, a negative-pressure environment, and mandatory use of positive-pressure (“space”) suits. The risk for laboratory specialists working with highly pathogenic agents is minimized through rigorous training and adherence to stringent safety protocols and standard operating procedures. Researchers perform the majority of their work in BSL-2 laboratories and switch to BSL-4 suit laboratories when work with a high-consequence pathogen is required. Collaborators and scientists considering BSL-4 projects should be aware of the challenges associated with BSL-4 research both in terms of experimental technical limitations in BSL-4 laboratory space and the increased duration of such experiments. Tasks such as entering and exiting the BSL-4 suit laboratories are considerably more complex and time-consuming compared to BSL-2 and BSL-3 laboratories. The focus of this particular article is to address basic biosafety concerns and describe the entrance and exit procedures for the BSL-4 laboratory at the NIH/NIAID Integrated Research Facility at Fort Detrick. Such procedures include checking external systems that support the BSL-4 laboratory, and inspecting and donning positive-pressure suits, entering the laboratory, moving through air pressure-resistant doors, and connecting to air-supply hoses. We will also discuss moving within and exiting the BSL-4 suit laboratories, including using the chemical shower and removing and storing positive-pressure suits.
L'intérêt scientifique dans exotiques, les agents pathogènes à haut conséquence n'a cessé d'augmenter ces dernières années. D'un intérêt particulier sont des agents pathogènes considérés comme émergents ou des agents ré-émergentes qui sont bioweapons potentiels. En termes de priorité de recherche et de risque, ces agents pathogènes sont classés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) comme le bioterrorisme Catégorie Agents AC 1. En outre, les agents pathogènes à haut conséquence sont classés comme agents Sélectionnez [et Toxines] en ce qui concerne les règlements d'importation, d'exportation et d'accès. Aux Etats – Unis, les règles et procédures de biosécurité qui doivent être suivies pour le travail avec des agents pathogènes spéciaux qui nécessitent BSL-2, BSL-3, ou BSL-4 de confinement sont décrites dans biosécurité en laboratoires microbiologiques et biomédicaux (BMBL) 2. Pathogens qui sont perçus pour présenter un risque de santé le plus important pour les humains et / ou les animaux sont considérés comme BSL-4 agents pathogènes. Par conséquent, la recherche de BSL-4 requiert une attention particulière, highlformation spécialisée y, et un centre robuste et redondant infrastructure 3. Pour améliorer la sensibilisation générale aux défis associés à BSL-4 recherche, la compréhension des exigences pour les opérations de construction haut niveau de confinement, la gestion des systèmes et des tests de validation de routine des contrôles techniques est nécessaire. Notre objectif est de faire avancer cette compréhension en présentant visuellement les normes accrues de fonctionnement et de la biosécurité, et la difficulté accrue résultant des mains sur la recherche dans le BSL-4 de confinement.
Installations logement laboratoires BSL-4 costume doivent répondre à des exigences strictes , y compris, mais sans s'y limiter, les systèmes de ventilation nonrecirculating dédiés, système de traitement des déchets rigoureux et traite 4,5, et les systèmes d'automatisation des bâtiments (BAS) 2,6,7. l'air d'alimentation de laboratoire est filtré une fois l'air d'échappement est double filtré à travers l'air (HEPA) filtres à particules à haute efficacité, qui sont Recertified annuellement. En outre, leBMBL impose des exigences strictes en matière de décontamination des déchets solides et la collecte et la décontamination de tous les effluents avant rejet dans le système général de déchets. licenciements multiples sont intégrés dans le système pour empêcher le rejet de tout type de BSL-4 pathogène. Les opérations de l'installation du moniteur de BAS à distance et peuvent localiser la zone à problème. systèmes d'aide à l'installation sont contrôlés quotidiennement par le personnel pour le fonctionnement et la notification des problèmes en temps réel optimal. Tous les systèmes sont testés sur une base récurrente pour se conformer à CDC / Division de Select agents et de toxines requises pour le fonctionnement de l'installation.
En plus de ces normes pour l'installation physique, le personnel de laboratoire travaillant avec Select Agents et Toxines doit se soumettre à une évaluation des risques de sécurité (SRA) par le ministère de la Justice avant de travailler avec ou autour de sélectionner des agents. En outre, le personnel travaillant avec Niveau 1 Sélectionnez Agents (par exemple, le virus Ebola, Bacillus anthracis) doit être inscritdans un programme de fiabilité du personnel (PRP) qui évalue en permanence l'état de santé physique et mentale des chercheurs individuels 8. Les examens de santé évaluent si les individus sont physiquement capables d'effectuer le travail dans BSL-4 de confinement d'une manière sûre. des examens de santé mentale évaluent le bien-être, le bien-être psychologique et la résilience, et la sensibilisation à la sécurité du personnel. Au NIAID, les scientifiques travaillent avec des agents sélectionnés sont soumis à un examen supplémentaire dans lequel chaque individu effectue une Agence nationale Contrôle d'accès et demandes de renseignements (ANACI) vérification des antécédents qui examine les diplômes et professionnels, les antécédents criminels, l'histoire financière, et le risque d'influence étrangère.
Par rapport à BSL-2 entrée de laboratoire, l'entrée de confinement maximal nécessite un beaucoup plus grand investissement de ressources, de temps, et la formation. Après approbation SRA et inscription auprès de la Division de sélectionner des agents et les toxines, le personnel doit subir les mains sur le train strictesment avant que l'accès aux BSL-4 laboratoires de costume. Le personnel de laboratoire reçoit une formation sur le fonctionnement de l'installation, y compris des vérifications quotidiennes des fonctions critiques et les procédures d' entrée / sortie 9. Le personnel est également formé sur la biosécurité en laboratoire et les soins et l'utilisation des combinaisons à pression positive. costumes blancs en tissu de polyester avec revêtement polyvinyle de chlorure sont utilisés à l'installation NIH / NIAID recherche intégrée à Fort Detrick. Les installations qui utilisent d'autres types / marques commerciales de combinaisons à pression positive peuvent nécessiter des procédures opérationnelles pour entrer et sortir du laboratoire BSL-4 que celles décrites ci. Les chercheurs dans les installations utilisant cet article devrait tenir compte de ces différences avant la formation. la formation de costume à l'installation NIH / NIAID de recherche intégrée à Fort Detrick comprend des procédures appropriées pour enfiler le costume, en veillant à la combinaison fonctionne correctement, la réparation et l'entretien des costumes (à l'intérieur et à l'extérieur du laboratoire), et le déplacement au sein du laboratoire. SurCE cette formation est terminée, le membre du personnel de laboratoire peut commencer à travailler dans les laboratoires BSL-4 de costume. Dans un premier temps, une autre expérience mentors membres du personnel d'un-à-un membre du personnel nouvellement formé au cours des cinq premières visites aux BSL-4 laboratoires de costume. Pour travailler de façon autonome à l'installation de NIH / NIAID recherche intégrée à Fort Detrick, le membre du personnel nouvellement formé d'un minimum de 40 visites supervisées dans BSL-4 laboratoires de costume avec au moins 100 heures de temps de travail pratique dans les laboratoires.
Nous avons décrit les procédures BSL-4 entrée et de sortie utilisés à l'installation NIH / NIAID de recherche intégrée à Fort Detrick pour travailler avec très dangereux (Groupe de risque 4) des agents pathogènes. Un but de visualiser les procédures d'entrée et de sortie BSL-4 est de souligner l'importance de la sécurité du personnel de laboratoire pendant le travail avec de tels agents pathogènes pour éviter les infections acquises au laboratoire. Négatif pression, BSL-4 laboratoires maintenir un flux d'air directionnel vers l'intérieur afin d'assurer que les agents pathogènes seront contenus dans le laboratoire. costumes à pression positive avec les systèmes d'air de respiration dédié portés par le personnel de laboratoire contact à atténuer des agents pathogènes aéroportés avec le personnel de laboratoire. Après le personnel de laboratoire quittent le laboratoire BSL-4, une douche chimique désinfecte la surface de la combinaison potentiellement contaminée et empêche donc la contamination potentielle du reste du bâtiment et de la personne qui change de costume.
Que l'intégrité de la positicostume ve-pression est l'un de plusieurs barrières primaires importantes pour prévenir l'exposition des agents pathogènes potentiels, le personnel est nécessaire pour vérifier les fuites costume avant l'entrée et après la sortie de BSL-4 laboratoires. Si une fuite se produit, le personnel identifie l'emplacement de la gestion des installations et des alertes fuites. Ces pratiques assurent une réponse rapide à toute exposition à des agents pathogènes à haut risque. Bien que tous les efforts soient prises pour éliminer les risques pour le personnel de laboratoire, les violations de la combinaison peuvent se produire à travers l'utilisation de la verrerie, objets tranchants, l'agressivité des animaux, ou l'utilisation continue.
Alors que les procédures présentées ici suivent généralement les spécifications définies par BMBL CDC 2, ces procédures sont spécifiques à l'IRF-Frédéric. Chaque BSL-4 installation a différentes spécifications de conception de bâtiments qui ont une incidence les méthodes exactes de fonctionnement du laboratoire. D'autres procédures pour entrer et sortir des laboratoires BSL-4 dépendent en partie de la conception et le fonctionnement de ces laboratories. En outre, les réglementations gouvernementales dans différents pays peuvent aussi avoir un effet sur BSL-4 procédures de laboratoire dans chaque pays. Néanmoins, une compréhension générale de BSL-4 procédures et la construction des systèmes qui prennent en charge la sécurité du personnel de laboratoire aidera les administrateurs de la santé qui envisagent la conception des bâtiments similaires et des collaborateurs extérieurs impliqués dans les études d'agents pathogènes à risque élevé de surveillance.
La productivité augmentera à mesure que davantage de personnel de laboratoire est formé à BSL-4 entrée de laboratoire et des procédures de sortie et dans la réalisation d'expériences dans BSL-4 conditions. Cependant, lors de la conception des protocoles avec des collaborateurs extérieurs, un temps suffisant doit être alloué pour effectuer des opérations de laboratoire de base même, et les attentes des délais pour l'obtention de résultats doivent être ajustés en acceptant les difficultés inhérentes au travail dans BSL-4 laboratoires. Une hypothèse généralisée est que toute expérience réalisée à BSL-2 (par exemple, 2 heures)il faudra deux fois plus de temps pour effectuer en BSL-4 (par exemple 4 heures).
The authors have nothing to disclose.
The content of this publication does not necessarily reflect the views or policies of the US Department of Health and Human Services or of the institutions and companies affiliated with the authors. KJ, MRH, and LB performed this work as employees of Battelle Government Services, Inc.; JHK as an employee of Tunnell Government Services, Inc.; and MGL as an employee of Lovelace Respiratory Research Institute, Inc. Tunnell Government Services and Lovelace Respiratory Research Institute are subcontractors of Battelle Memorial Institute under its prime contract with NIAID, under Contract No. HHSN272200700016I.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Micro-Chem Plus | National Chemical Laboratories | 255 | |
Windex | Grainger | 3U560 | |
Sperian aluminum pressure test cap | Honeywell Sperian | CC0199649 | |
Sperian suit repair kit | Honeywell Sperian | CC0199621 | |
Sperian Protection Suit Integrity Test Log | NA | NA | Created by individual lab |
Sperian positive pressure suit | Honeywell Safety Products | BSL 4-2 | |
Soapy water | NA | NA | Created by individual lab |
Outer suit gloves (canners) | Fisher | 19-019-601 | |
Outer suit gloves (MAPA) | Fisher | 2MYU1 | |
Inner nitrile suit gloves | Fisher | 19-050-592 | |
Zip Lube | Amazon | B000GKBEJA | |
Scrubs | Cintas | 60975/60976 | |
Socks | Cintas | 944 | |
Duct Tape | Pack-N-Tape | 51131069695 | |
Towels | Cintas | 2720 | |
O-rings | O-ring warehouse | AS568-343 | |
Overshoes | Amazon | B0034KZE22 | |
Plastic dunk tanks | Fisher | 14-831-113 | |
Entry and exit logbook | NA | NA | Created by individual lab |
Baby powder | Amazon | 44230 | |
Ethanol | Fisher | BP2818500 |