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.
El interés científico en exóticos, patógenos de graves consecuencias ha aumentado constantemente en los últimos años. De particular interés son considerados patógenos emergentes o reemergentes agentes que son potenciales armas biológicas. En cuanto a la prioridad de la investigación y el riesgo, estos patógenos se clasifican por los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) como bioterrorismo Categoría Agentes de CA 1. Además, los patógenos de graves consecuencias se clasifican como agentes selectos [y] Las toxinas en lo que se refiere a las regulaciones de importación, de exportación y de acceso. En los EE.UU., las normas y procedimientos de bioseguridad que se deben seguir para el trabajo con patógenos especiales que requieren BSL-2, BSL-3, o BSL-4 de confinamiento se describen en Bioseguridad en laboratorios microbiológicos y biomédicos (BMBL) 2. Los patógenos que se perciben para presentar el riesgo para la salud más importante para los seres humanos y / o animales se consideran BSL-4 patógenos. En consecuencia, la investigación BSL-4 requiere especial precaución, highlformación especializada y, y una infraestructura robusta y redundante 3 instalación. Para mejorar el conocimiento general de los retos asociados con BSL-4 la investigación, la comprensión de los requisitos para las operaciones de construcción de alta contención, gestión de sistemas y pruebas de validación rutinaria de los controles de ingeniería es necesario. Nuestro objetivo es avanzar en este diálogo presentando visualmente el aumento de las normas de funcionamiento y seguridad de la biotecnología, y el consiguiente aumento de la dificultad de la práctica en la investigación en BSL-4 de confinamiento.
Instalaciones de vivienda laboratorios BSL-4 del juego deben cumplir requisitos estrictos, incluyendo, pero no limitado a, sistemas de ventilación nonrecirculating dedicados, sistema de manejo de residuos rigurosa y procesa 4,5, y los sistemas de automatización de edificios (BAS) 2,6,7. del aire de alimentación de laboratorio se filtra una vez y el aire de escape es de doble filtrado a través de filtros de partículas de alta eficiencia (HEPA), que se re-certificados anualmente. además, elBMBL impone requisitos estrictos para la descontaminación de desechos sólidos y la recogida y descontaminación de todos los efluentes antes de su liberación en el sistema general de residuos. Redundancias múltiples se construyen en el sistema para evitar la liberación de cualquier tipo de BSL-4 patógeno. Las operaciones de la instalación del monitor de forma remota y BAS puedan localizar el área del problema. sistemas de apoyo a las instalaciones se inspeccionarán diariamente por el personal de operación y notificación de problemas en tiempo real óptima. Todos los sistemas se prueban de forma recurrente para cumplir con los requisitos de la División de Selección de agentes y toxinas para el funcionamiento del centro de CDC /.
Además de estas normas para la instalación física, personal de laboratorio que trabaja con agentes selectos y toxinas debe someterse a una evaluación de riesgos de seguridad (SRA) por el Departamento de Justicia antes de trabajar con o alrededor de agentes selectos. Además, el personal que trabaja con el Nivel 1 Seleccione los agentes (por ejemplo, virus del Ébola, Bacillus anthracis) debe estar inscritoen un programa de fiabilidad de Personal (PRP) que evalúa continuamente la salud física y mental de los investigadores individuales 8. Los exámenes de salud a evaluar si los individuos son físicamente capaces de realizar el trabajo en BSL-4 de contención de una manera segura. exámenes de salud mental evaluar el bienestar general, el bienestar psicológico y la resistencia, y la conciencia de seguridad del personal. En el NIAID, los científicos que trabajan con agentes selectos se someten a un examen adicional en la que cada individuo termina un cheque y consultas (ANACI) verificación de antecedentes Agencia Nacional de Acceso, que examina las credenciales educativas y profesionales, antecedentes penales, historial financiero y el riesgo de la influencia extranjera.
En comparación con la entrada de laboratorio BSL-2, la entrada de contención máxima requiere una considerable inversión de recursos, el tiempo y la formación. Después de la aprobación SRA y el registro con la División de Selección de agentes y toxinas, el personal debe someterse a rigurosas manos en trening antes de acceder a los laboratorios BSL-4 del juego. El personal del laboratorio recibe formación sobre el funcionamiento de la instalación, incluyendo los controles diarios de las funciones críticas y procedimientos de entrada / salida 9. El personal también está capacitado en bioseguridad en el laboratorio y el cuidado y el uso de trajes de presión positiva. trajes blancos de tela de poliéster con revestimiento de cloruro de polivinilo se utilizan en las instalaciones de NIH / NIAID Integrado de Investigación en Fort Detrick. Las instalaciones que utilizan otros tipos / marcas comerciales de trajes de presión positiva pueden requerir diferentes procedimientos operacionales para entrar y salir del laboratorio BSL-4 de los descritos aquí. Los investigadores en las instalaciones que utilizan este artículo debe tener en cuenta estas diferencias antes del entrenamiento. Traje de entrenamiento en el Centro de NIH / NIAID Integrado de Investigación en Fort Detrick incluye procedimientos adecuados para ponerse el traje, lo que garantiza el traje está funcionando correctamente, la reparación y el mantenimiento de trajes (dentro y fuera del laboratorio), y en movimiento dentro del laboratorio. Ence esta formación se ha completado, el miembro del personal de laboratorio puede comenzar a trabajar dentro de los laboratorios BSL-4 del juego. Inicialmente, otros mentores experimentados miembros del personal de uno-a-uno el miembro del personal de nueva formación durante los primeros cinco visitas a los laboratorios BSL-4 del juego. Para trabajar de forma independiente en el Centro de NIH / NIAID Integrado de Investigación en Fort Detrick, el miembro del personal de nueva formación se completa un mínimo de 40 visitas supervisadas en BSL-4 laboratorios juego con al menos 100 horas de tiempo de trabajo práctico en el interior de los laboratorios.
Delineamos los BSL-4 procedimientos de entrada y salida utilizados en las instalaciones de NIH / NIAID Integrado de Investigación en Fort Detrick para trabajar con altamente peligrosos (4) Grupo de Riesgo patógenos. Uno de los propósitos de la visualización de los procedimientos de entrada y salida BSL-4 es hacer hincapié en la importancia de la seguridad del personal de laboratorio durante el trabajo con este tipo de patógenos para evitar las infecciones adquiridas en el laboratorio. Con presión negativa, BSL-4 laboratorios de mantener un flujo de aire hacia el interior direccional para asegurar que los patógenos estarán contenidos dentro del laboratorio. trajes de presión positiva con los sistemas de aire de respiración dedicada usados por el personal de laboratorio de contactos de mitigar patógenos en el aire con el personal de laboratorio. Después que el personal de laboratorio salen del laboratorio BSL-4, una ducha química desinfecta la superficie del traje potencialmente contaminada y por lo tanto evita la contaminación potencial del resto del edificio y la persona que cambia fuera del traje.
Como la integridad de la posititraje de ve-presión es una de las varias barreras primarias importantes para prevenir la potencial exposición a agentes patógenos, se requiere personal para comprobar que no haya fugas del juego antes de la entrada y después de salir de los laboratorios BSL-4. Si se produce una fuga, el personal identifica la ubicación de la fuga y alertas de gestión de instalaciones. Estas prácticas garantizan una respuesta rápida a cualquier exposición a altas patógenos consecuencia. A pesar de que se toma todos los esfuerzos para eliminar el riesgo de que el personal de laboratorio, quebrantamientos de la demanda pueden ser originados por el uso de material de vidrio, objetos punzantes, la agresión animal, o el uso continuo.
Mientras que los procedimientos que aquí se presentan generalmente siguen las especificaciones señaladas por los CDC BMBL 2, estos procedimientos son específicos para el IRF-Frederick. Cada instalación BSL-4 tiene diferentes especificaciones de diseño de construcción que afectan a los métodos exactos de operación del laboratorio. Procedimientos alternativos para entrar y salir de los laboratorios BSL-4 dependen en parte en el diseño y funcionamiento de estos LaboratoriES. Además, las regulaciones gubernamentales en diferentes países también pueden tener un efecto sobre los procedimientos de laboratorio BSL-4 en cada país. Sin embargo, una comprensión general de BSL-4 procedimientos y la construcción de sistemas que apoyan la seguridad del personal de laboratorio ayudará a los administradores de salud que están pensando en el diseño de edificios similares y colaboradores externos que participan en los estudios de los agentes patógenos de alto riesgo de monitoreo.
La productividad aumentará a medida que más personal de laboratorio está capacitado en BSL-4 entrada de laboratorio y procedimientos de salida y en la realización de experimentos bajo condiciones BSL-4. Sin embargo, en el diseño de protocolos con colaboradores externos, tiempo suficiente debe ser asignado para llevar a cabo incluso las operaciones básicas de laboratorio, y las expectativas de los plazos para la entrega de resultados tienen que ser ajustado mediante la aceptación de las dificultades inherentes con el trabajo en laboratorios BSL-4. Una suposición generalizada es que cualquier experimento realizado en BSL-2 (por ejemplo, 2 horas)requerirá el doble de la cantidad de tiempo para llevar a cabo en BSL-4 (por ejemplo, 4 h).
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 |