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.
エキゾチック、高結果の病原体で科学的関心は、近年着実に増加しています。特に興味深いのは、潜在的な生物兵器である薬剤を新興または再興考え病原体です。研究の優先度とリスクの面では、これらの病原体は、バイオテロカテゴリAC剤1として疾病管理予防センター(CDC)によって分類されています。また、高結果の病原体は、インポート、エクスポート、およびアクセス規制に関して選択エージェント[および毒素]に分類されます。米国、BSL-2、BSL-3、またはBSL-4封じ込めを必要とする特別な病原体との仕事のために従わなければならないバイオセーフティ規則と手順では微生物学的および生物医学研究所 (BMBL) におけるバイオセーフティに概説されている2。ヒトおよび/または動物に最も重大な健康リスクを提示するように知覚される病原体には、BSL-4の病原体とみなされます。その結果、BSL-4研究がhighl、特に注意が必要ですyの専門的なトレーニング、および堅牢かつ冗長な施設・インフラストラクチャー3。一般的なBSL-4の研究に関連した課題の意識、高い封じ込め建物操作のための要件を理解し、システム管理、および技術管理の日常的検証テストが必要であるを改善するために。私たちは、視覚的に操作し、バイオセーフティの増加基準を提示し、BSL-4封じ込めにおける実地調査の結果として増加し難易度によって、この理解を進めることを目指しています。
設備収納BSL-4スーツ研究所を含む厳しい要件を満たし、これらに限定されないが、専用のnonrecirculating換気システム、厳格な廃棄物処理システムと4,5を処理し 、ビルオートメーションシステムなければならない(BAS)2,6,7。実験室での供給空気を一旦濾過し、排気空気は毎年再認証された高効率粒子空気(HEPA)フィルターを通して二重濾過されます。また、BMBLは、一般廃棄物系への放出前に、固形廃棄物や収集し、すべての流出物質の除染の除染のための厳格な要件を課しています。複数の冗長性は、BSL-4病原体の任意の型の放出を防止するために、システムに組み込まれています。 BASは、遠隔施設運営を監視し、問題領域を特定することができます。施設支援システムは、最適な動作やリアルタイムでの問題の通知のためにスタッフが毎日チェックしています。すべてのシステムは、選択剤のCDC /部門と施設運営のための毒素の要件に準拠するために定期的にテストされています。
物理的な施設のためのこれらの基準に加えて、選択エージェントと毒素を扱う研究室のスタッフがセレクトエージェントまたは周囲で作業する前に、司法省によってセキュリティリスク評価(SRA)に提出しなければなりません。また、ティア1選択薬での作業スタッフ( 例えば 、エボラウイルス、 炭疽菌)が登録する必要があります継続的に個々の研究者8の物理的および精神的健康を評価する人事信頼性プログラム(PRP)インチ健康スクリーニングは、個人が安全な方法でBSL-4封じ込めで作業を行うことが物理的に可能であるかどうかを評価します。メンタルヘルス上映は、一般的なウェルビーイング、心理福祉と弾力性を評価し、職員の安全意識。 NIAIDでは、選択エージェントでの作業の科学者は、各個人が教育と専門資格情報、犯罪歴、金融史、および外国の影響のリスクを調べ、アクセス庁のチェックやお問い合わせ(ANACI)バックグラウンドチェックを完了し、前記追加の精査を受けます。
BSL-2実験室でのエントリーと比較すると、最大封じ込めエントリはかなり大きい資源の投資、時間、およびトレーニングが必要です。選択剤および毒素の部門とSRAの承認および登録後、スタッフは厳しいハンズオン列車を受けなければなりませんBSL-4スーツの研究室へのアクセスの前にる。研究室のスタッフは重要な機能と入口/出口手順9の日常点検を含め、施設の運転に関する研修を受けます。スタッフはまた、実験室バイオセーフティとケアと正圧スーツの使用に訓練されています。ポリ塩化ビニルコーティングでポリエステル生地で作られた白いスーツはフォート・デトリックでNIH / NIAID統合研究施設で使用されています。他のタイプを使用する施設/正圧スーツの商業ブランドはここに概説したものよりもBSL-4実験室に入ってから出るための異なる操作手順を必要とするかもしれません。この記事を使用して、施設の研究者が前の訓練にこれらの違いを考慮すべきです。フォート・デトリックでNIH / NIAID統合研究施設におけるスーツの訓練は、スーツを着用するスーツが正常に機能している確保し、修理および(ラボ内と外の)スーツを維持し、実験室の中に移動するための適切な手順が含まれています。にCEこのトレーニングが完了すると、研究室のスタッフは、BSL-4スーツ研究所内で作業を開始できます。最初に、別の経験豊富なスタッフの指導の一対一のBSL-4スーツの研究室への最初の5つの訪問の間に新たに訓練を受けたスタッフ。フォート・デトリックでNIH / NIAID統合研究施設で独立して動作するため、新たに訓練を受けたスタッフは、研究室の内部実用的な作業時間の少なくとも100時間でBSL-4スーツの研究室に40教師の訪問の最小値を完了します。
我々は非常に危険(リスクグループ4)病原体を扱うためのフォート・デトリックでNIH / NIAID統合研究施設で使用されるBSL-4の入口と出口の手順を概説しました。 BSL-4の入口と出口の手順を可視化する1つの目的は、実験室で獲得した感染症を避けるために、このような病原体による作業中に研究室のスタッフの安全性の重要性を強調することです。負圧、BSL-4実験室は、病原体は、実験室の中に含まれることを保証するために、内向き指向の空気の流れを維持します。研究室のスタッフと空中病原体の研究室のスタッフの軽減の接触により摩耗し、専用の呼吸空気システムとの正圧スーツ。研究室のスタッフはBSL-4実験室を離れた後、化学シャワーは、潜在的に汚染されたスーツの表面を消毒するため、建物の残りの部分とスーツの外に変える人の潜在的な汚染を防止します。
POSITIの整合性として、スーツ潜在的な病原体の暴露を防止するためのいくつかの重要な主要な障壁の一つである圧力VEの、スタッフが玄関前とBSL-4実験室から出た後、スーツ漏れをチェックするために必要とされます。リークが発生した場合、スタッフがリークやアラート施設管理の場所を特定します。これらのプラクティスは高い結果の病原体への曝露への迅速な対応を確保します。あらゆる努力は、研究室のスタッフに危険性を排除するために取られているが、スーツの違反は、ガラス製品、鋭利物、動物の攻撃、または連続使用の使用によって発生する可能性があります。
ここで紹介する手順は、一般的にCDC 2によって概説BMBL仕様に従っているが、これらの手順は、IRF-フレデリックに固有のものです。各BSL-4施設は、実験操作の正確な方法に影響を与える別の建築設計仕様を有します。 BSL-4実験室に入ってから出るための代替手順では、これらのlaboratoriの設計および動作に部分的に依存しますエス。また、各国の政府の規制はまた、各国のBSL-4実験手順に影響を与えることができます。それにもかかわらず、BSL-4の手順の一般的な理解と類似の建物やリスクの高い病原体の研究に関与外協力者のデザインを考えている健康管理者を支援する研究室のスタッフの安全をサポートするシステムを監視する建物。
より多くの研究室のスタッフは、BSL-4実験室の入口と出口の手順でとBSL-4の条件で実験を行う際に訓練されているように、生産性が向上します。外部の協力者とのプロトコルを設計する際しかし、十分な時間があっても、基本的な実験室操作を実行するために割り当てられるべきであり、結果を出すためのタイムフレームの期待は、BSL-4実験室での作業に固有の難しさを受け入れることによって調整されなければなりません。一般的な仮定は、任意の実験はBSL-2( 例えば 、2時間)で行うということですBSL-4( 例えば 、4時間)で実行するために時間の倍の量が必要になります。
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 |