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.
O interesse científico em exóticos, patógenos de alta-consequência tem aumentado constantemente nos últimos anos. De particular interesse são patógenos considerados emergentes ou agentes de re-emergentes que são potenciais armas biológicas. Em termos de prioridade de investigação e risco, estes patógenos são classificadas pelos Centers for Disease Control and Prevention (CDC) como Bioterrorism Categoria AC agentes 1. Além disso, patógenos de alta-consequência são classificados como agentes selecionados [e] Toxinas no que diz respeito aos regulamentos de importação, de exportação e de acesso. Em os EUA, as regras e procedimentos de biossegurança que devem ser seguidas para o trabalho com patógenos especiais que exigem BSL-2, BSL-3, ou BSL-4 contenção estão descritos no Biossegurança na microbiológica e Biomedical Laboratories (BMBL) 2. Patógenos que são percebidos para apresentar o risco de saúde mais significativo para os seres humanos e / ou animais são considerados BSL-4 patógenos. Consequentemente, a pesquisa BSL-4 requer um cuidado especial, highlformação especializada y, e uma infra-estrutura de 3 instalação robusta e redundante. Para melhorar a consciência geral dos desafios associados com BSL-4 a pesquisa, a compreensão dos requisitos para as operações de construção de alta contenção, gerenciamento de sistemas e testes de validação de rotina de controles de engenharia é necessário. Temos como objectivo fazer avançar esse entendimento, apresentando visualmente o aumento dos padrões de operação e biossegurança, eo resultante aumento da dificuldade de hands-on pesquisa em BSL-4 contenção.
Instalações de alojamento laboratórios BSL-4 terno deve atender a requisitos rigorosos, incluindo, mas não limitados a, sistemas de ventilação nonrecirculating dedicado, rigoroso sistema de tratamento de resíduos e processa 4,5, e sistemas de automação predial (BAS) 2,6,7. ar de alimentação de laboratório é filtrada uma vez e ar de exaustão é double-filtrada através de filtros de ar (HEPA) de partículas de alta eficiência, que são recertificadas anualmente. Além disso, oBMBL impõe requisitos rigorosos para a descontaminação de resíduos sólidos e coleta e descontaminação de todos os materiais de efluentes antes do lançamento no sistema de resíduos em geral. Redundâncias múltiplas são incorporadas ao sistema para impedir a libertação de qualquer tipo de BSL-4 patógeno. As operações de instalação do monitor BAS remotamente e pode identificar a área do problema. sistemas de apoio à instalação são verificados diariamente pelo pessoal para o funcionamento ideal e notificação de problemas em tempo real. Todos os sistemas são testados em uma base recorrente para cumprir com CDC / Divisão de selecionar agentes e toxinas requisitos para a operação de instalação.
Além desses padrões para a instalação física, o pessoal do laboratório que trabalha com agentes selecionados e toxinas deve submeter-se a uma Avaliação de Risco de Segurança (SRA) pelo Departamento de Justiça antes de trabalhar com ou em torno selecionar agentes. Além disso, o pessoal que trabalha com o Tier 1 selecionar agentes (por exemplo, o vírus Ebola, Bacillus anthracis) deve ser inscritoem um Programa de Confiabilidade de pessoal (PRP), que avalia continuamente a saúde física e mental dos pesquisadores individuais 8. Os exames de saúde avaliar se os indivíduos são fisicamente capaz de realizar o trabalho em BSL-4 contenção de uma maneira segura. rastreios de saúde mental avaliar bem-estar geral, bem-estar psicológico e resiliência e sensibilização para a segurança do pessoal. No NIAID, os cientistas que trabalham com agentes selecionados passam por exame complementar em que cada indivíduo completa uma verificação e Consultas (ANACI) verificação de antecedentes Agência Nacional de Acesso, que examina as credenciais educacionais e profissionais, história criminal, história financeira e risco de influência estrangeira.
Comparado a entrada laboratório BSL-2, a entrada máxima contenção exige uma consideravelmente maior investimento de recursos, tempo e treinamento. Após a aprovação SRA e registro junto à Divisão de selecionar agentes e toxinas, o pessoal deve ser submetido a hands-on rigorosas treming antes que o acesso aos laboratórios BSL-4 terno. Pessoal de laboratório recebe treinamento sobre o funcionamento da instalação, incluindo verificações diárias de funções críticas e procedimentos de entrada / saída 9. A equipe também é treinado em bio-segurança laboratorial e cuidado e uso de ternos de pressão positiva. ternos brancos feitos de tecido de poliéster com revestimento de cloreto de polivinilo são usados na instalação NIH / NIAID Integrated Research em Fort Detrick. Instalações que usam outros tipos / marcas comerciais de ternos de pressão positiva pode requerer procedimentos operacionais diferentes para entrar e sair do laboratório BSL-4 do que as descritas aqui. Pesquisadores em instalações que utilizam este artigo deve levar em conta essas diferenças antes do treino. terno treinamento no Centro de NIH / NIAID Integrated Research em Fort Detrick inclui procedimentos adequados para vestir o terno, garantindo o processo está funcionando corretamente, reparação e manutenção de ternos (dentro e fora do laboratório), e movendo-se dentro do laboratório. Emce esta formação é completa, o membro do pessoal de laboratório pode começar a trabalhar dentro dos laboratórios BSL-4 terno. Inicialmente, mais experientes mentores membro da equipe one-on-one o membro do pessoal recém-formados durante os primeiros cinco visitas aos laboratórios BSL-4 terno. Para trabalhar de forma independente no Centro de NIH / NIAID Integrated Research em Fort Detrick, o membro do pessoal recém-formados completa um mínimo de 40 visitas supervisionadas em BSL-4 laboratórios terno com pelo menos 100 horas de tempo de trabalho prático dentro dos laboratórios.
Nós delineado a entrada e saída procedimentos BSL-4 usado na unidade de NIH / NIAID Integrated Research em Fort Detrick para trabalhar com altamente perigosos (Grupo de Risco 4) patógenos. Uma finalidade de visualizar os procedimentos de entrada e saída BSL-4 é enfatizar a importância da segurança do pessoal de laboratório durante o trabalho com esses agentes patogénicos para evitar infecções adquiridas em laboratório. Por pressão negativa, BSL-4 laboratórios manter um fluxo de ar para dentro direccional para assegurar que os agentes patogênicos irá ser contido dentro do laboratório. ternos de pressão positiva com sistemas de ar de respiração dedicado usados por pessoal de laboratório contato mitigar de organismos patogênicos com o pessoal de laboratório. Após o pessoal de laboratório sair do laboratório BSL-4, um chuveiro químico desinfecta a superfície do terno potencialmente contaminados e, portanto, impede a contaminação potencial do resto do edifício e da pessoa que muda fora do terno.
À medida que a integridade da posititerno pressão ve é uma das várias barreiras primárias importantes para evitar a exposição potencial patógeno, a equipe é necessário para verificar se há vazamentos terno antes de entrada e depois de sair da BSL-4 laboratórios. Se ocorrer um vazamento, a equipe identifica a localização do vazamento e alertas de gestão de instalações. Estas práticas asseguram uma resposta rápida a qualquer exposição a patógenos de alta importância. Embora todo esforço é levado para eliminar o risco para o pessoal do laboratório, violações do terno pode ocorrer através da utilização de objectos de vidro, farelos, agressão animal, ou uso contínuo.
Embora os procedimentos aqui apresentados geralmente seguem as especificações descritas BMBL pelo CDC 2, estes procedimentos são específicos para o IRF-Frederick. Cada instalação BSL-4 tem diferentes especificações de projeto de construção que impactam os métodos exatos de operação de laboratório. procedimentos alternativos para entrar e sair laboratórios BSL-4 dependerá em parte da sua concepção e funcionamento destes Laboratories. Além disso, os regulamentos governamentais em diferentes países também podem ter um efeito sobre BSL-4 procedimentos laboratoriais em cada país. No entanto, uma compreensão geral de BSL-4 procedimentos e a construção de sistemas que suportam a segurança do pessoal de laboratório ajudará os administradores de saúde que estão contemplando a concepção de edifícios semelhantes e colaboradores externos envolvidos nos estudos de patógenos de alto risco de monitoramento.
Produtividade vai aumentar à medida que mais pessoal de laboratório é treinado em BSL-4 entrada de laboratório e procedimentos de saída e na condução de experimentos sob BSL-4 condições. No entanto, ao projetar protocolos com colaboradores externos, tempo suficiente deve ser alocado para executar até mesmo as operações básicas de laboratório, e as expectativas de prazos para a entrega de resultados tem que ser ajustado ao aceitar as dificuldades inerentes ao trabalho em BSL-4 laboratórios. Uma suposição generalizada é que qualquer experimento realizado em um NB-2 (por exemplo, 2 horas)exigirá duas vezes a quantidade de tempo para executar em BSL-4 (por exemplo, 4 horas).
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 |