Misure di sicurezza e procedure operative in un (A) BSL-4 di laboratorio: 1. livello di biosicurezza 4 Suit Laboratorio Suite entrata e di uscita Procedure
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
L'interesse scientifico in esotici, gli agenti patogeni ad alto conseguenza è costantemente aumentato negli ultimi anni. Di particolare interesse sono gli agenti patogeni considerati emergenti o riemergenti agenti che sono potenziali armi biologiche. In termini di priorità della ricerca e del rischio, questi agenti patogeni sono classificati per i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) come Bioterrorism Categoria Agenti di AC 1. Inoltre, gli agenti patogeni ad alto conseguenza sono classificati come selezionare gli agenti [e] tossine in materia di norme di importazione, di esportazione e di accesso. Negli Stati Uniti, le regole e le procedure di biosicurezza che devono essere seguite per il lavoro con gli agenti patogeni speciali che richiedono BSL-2, BSL-3, o BSL-4 di contenimento sono descritte in biosicurezza in microbiologiche e laboratori biomedici (BMBL) 2. Gli agenti patogeni che sono percepiti per presentare il più significativo rischio per la salute per gli esseri umani e / o animali sono considerati BSL-4 agenti patogeni. Di conseguenza, la ricerca BSL-4 richiede particolare cautela, highlformazione specializzata y, e una infrastruttura 3 struttura robusta e ridondante. Per migliorare la consapevolezza generale delle sfide connesse con BSL-4 ricerca, la comprensione dei requisiti per le operazioni di costruzione ad alto contenimento, la gestione dei sistemi, e di routine test di validazione dei controlli tecnici è necessario. Il nostro obiettivo è far avanzare questa comprensione presentando visivamente le maggiori standard di funzionamento e di biosicurezza, e la conseguente maggiore difficoltà di hands-on di ricerca in BSL-4 di contenimento.
Laboratori BSL-4 tuta strutture abitative devono soddisfare severi requisiti tra cui, ma non limitatamente a, i sistemi di ventilazione nonrecirculating dedicati, rigoroso sistema di gestione dei rifiuti e processi 4,5, e sistemi di building automation (BAS) 2,6,7. aria di alimentazione da laboratorio è filtrata una volta e l'aria di scarico è doppio filtrata attraverso filtri ad alta efficienza di particelle d'aria (HEPA), che sono recertified ogni anno. Inoltre, laBMBL impone requisiti rigorosi per la decontaminazione dei rifiuti solidi e la raccolta e la decontaminazione di tutti i materiali effluenti prima del rilascio nel sistema rifiuti. ridondanze multiple sono integrati nel sistema per impedire il rilascio di qualsiasi tipo di BSL-4 patogeno. Le operazioni di impianto del monitor BAS remoto e possono individuare l'area del problema. sistemi di supporto impianto vengono controllati quotidianamente dal personale per il funzionamento ottimale e la notifica dei problemi in tempo reale. Tutti i sistemi sono stati testati su base ricorrente per rispettare CDC / divisione dei requisiti selezionare gli agenti e tossine per il funzionamento impianto.
In aggiunta a questi standard per l'impianto fisico, personale di laboratorio che lavora con selezionare gli agenti e tossine deve presentare una valutazione del rischio di sicurezza (SRA) dal Dipartimento di Giustizia prima di lavorare con o intorno selezionare gli agenti. Inoltre, il personale che lavora con Livello 1 selezionare gli agenti (ad esempio, il virus Ebola, Bacillus anthracis) devono essere iscrittiin un Programma di Affidabilità del personale (PRP), che valuta continuamente la salute fisica e mentale dei singoli ricercatori 8. Le selezioni di salute di valutare se gli individui sono fisicamente in grado di svolgere il lavoro in BSL-4 di contenimento in modo sicuro. selezioni di salute mentale valutare il benessere generale, il benessere psicologico e la resilienza, e la consapevolezza della sicurezza del personale. Al NIAID, scienziati che lavorano con selezionare gli agenti sottoposti a ulteriore controllo in cui ogni individuo compie un check e richieste controllo dei precedenti Agenzia nazionale Access (ANACI), che esamina le credenziali di studio e professionali, storia criminale, storia finanziaria, e il rischio di influenza straniera.
Rispetto alla BSL-2 entry di laboratorio, l'ingresso massimo contenimento richiede un considerevolmente maggiore investimento di risorse, tempo, e la formazione. Dopo l'approvazione SRA e la registrazione con la Divisione di selezionare gli agenti e tossine, il personale deve essere sottoposto a hands-on stringenti trenoing prima di accedere ai laboratori BSL-4 tuta. Personale di laboratorio riceve una formazione sul funzionamento della struttura, compresi i controlli quotidiani di funzioni critiche e le procedure di entrata / uscita 9. Il personale è anche addestrato su di laboratorio di biosicurezza e la cura e l'uso di tute positivo pressione. tute bianche in tessuto poliestere con rivestimento di cloruro di polivinile sono utilizzati presso l'impianto di NIH / NIAID Ricerca Integrata a Fort Detrick. Strutture che utilizzano altri tipi / marche commerciali di tute positiva pressione possono richiedere diverse procedure operative per entrare e uscire il laboratorio BSL-4 rispetto a quelli qui delineato. I ricercatori in impianti che utilizzano questo articolo dovrebbe tenere conto di queste differenze prima dell'allenamento. Tuta da allenamento presso l'impianto di NIH / NIAID di ricerca integrato a Fort Detrick include procedure corrette per indossare la tuta, garantendo la tuta funziona correttamente, riparazione e manutenzione abiti (all'interno e all'esterno del laboratorio), e lo spostamento all'interno del laboratorio. Soprace questa formazione è completa, il membro del personale di laboratorio in grado di iniziare a lavorare all'interno dei laboratori BSL-4 tuta. Inizialmente, un altro esperto mentori membro del personale one-to-one al membro del personale di nuova formazione durante i primi cinque visite ai laboratori BSL-4 tuta. Per lavorare in modo indipendente presso l'impianto di NIH / NIAID di ricerca integrato a Fort Detrick, il membro del personale di nuova formazione completa un minimo di 40 visite sorvegliate in BSL-4 laboratori tuta con almeno 100 ore di tempo di lavoro pratico all'interno dei laboratori.
Protocol
Representative Results
Discussion
Abbiamo delineato le procedure di ingresso e di uscita BSL-4 utilizzati presso l'impianto di NIH / NIAID di ricerca integrato a Fort Detrick per lavorare con gli agenti patogeni altamente pericolosi (4 Group Risk). Uno scopo di visualizzare le procedure di ingresso e di uscita BSL-4 è quello di sottolineare l'importanza della sicurezza del personale di laboratorio durante il lavoro con tali agenti patogeni per evitare infezioni acquisite in laboratorio. Pressione negativa, BSL-4 laboratori mantenere un flusso d'aria verso l'interno direzionale per garantire che i patogeni saranno contenuti all'interno del laboratorio. tute Positivo-pressione con sistemi di aria di respirazione dedicato indossati da personale di laboratorio contatto mitigare di agenti patogeni presenti nell'aria con il personale di laboratorio. Dopo personale di laboratorio lasciano laboratorio BSL-4, una doccia chimica disinfetta la superficie della muta potenzialmente contaminati e quindi impedisce la contaminazione potenziale del resto dell'edificio e la persona cambiando fuori della muta.
Come l'integrità del positituta ve-pressione è una delle numerose importanti barriere principali per prevenire la potenziale esposizione dei patogeni, il personale è tenuto a verificare la presenza di eventuali perdite tuta prima di entrare e dopo l'uscita dalla BSL-4 laboratori. Se si verifica una perdita, il personale identifica la posizione delle fughe di notizie e avvisi facility management. Queste pratiche garantiscono una risposta rapida a qualsiasi esposizione ad agenti patogeni ad alto conseguenza. Anche se ogni sforzo è presa per eliminare il rischio per il personale di laboratorio, violazioni della tuta si possono verificare attraverso l'uso di oggetti di vetro, taglienti, aggressione animale, o di uso continuo.
Mentre le procedure qui presentate generalmente seguono le specifiche BMBL delineate da CDC 2, queste procedure sono specifiche per l'IRF-Federico. Ogni struttura BSL-4 ha diverse specifiche di progetto di costruzione che hanno un impatto le modalità precise di funzionamento laboratorio. Procedure alternative per entrare e uscire laboratori BSL-4 dipendono in parte dalla progettazione e il funzionamento di questi Laboratories. Inoltre, i regolamenti governativi in diversi paesi possono anche avere un effetto sulla BSL-4 procedure di laboratorio in ogni paese. Tuttavia, una comprensione generale del BSL-4 procedure e la costruzione di sistemi che supportano la sicurezza del personale di laboratorio aiuterà gli amministratori sanitari che stanno contemplando la progettazione di edifici simili e collaboratori esterni coinvolti negli studi di agenti patogeni ad alto rischio di monitoraggio.
La produttività aumenterà come più personale di laboratorio è addestrato in BSL-4 ingresso di laboratorio e procedure di uscita e nella conduzione di esperimenti sotto BSL-4 condizioni. Tuttavia, quando si progetta protocolli con collaboratori esterni, il tempo sufficiente dovrebbe essere assegnato a eseguire anche operazioni di laboratorio di base, e le aspettative di tempi per il conseguimento di risultati devono essere adattati accettando le difficoltà inerenti con il lavoro in BSL-4 laboratori. Un presupposto generalizzato è che ogni esperimento eseguito a BSL-2 (ad esempio, 2 ore)richiederà il doppio della quantità di tempo per eseguire in BSL-4 (ad esempio, 4 ore).
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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 |
References
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