Medidas de seguridad y procedimientos de operación en una (A) BSL-4 de laboratorio: 3. Aerobiología

El objetivo general de este protocolo es proporcionar una comprensión general de los procedimientos de aerosoles en gabinetes de bioseguridad para animales de nivel IV que respaldan la seguridad de los investigadores de laboratorio. Visualizar este protocolo ayuda a mostrar las complejidades y los componentes de seguridad a los administradores de salud que están considerando el diseño de instalaciones similares, así como a colaboradores externos involucrados en estudios de patógenos de alta consecuencia. La principal ventaja de esta técnica, que utiliza gabinetes de bioseguridad de Clase III con presión negativa para experimentos con aerosoles, es que el personal de laboratorio puede realizar investigaciones en aerobiología de forma segura sin necesidad de trajes con presión positiva.

Como aerobiólogo principal, demostraré el procedimiento junto con Kyle Bohannon, el ingeniero de aerosoles de nuestro laboratorio. Compruebe el funcionamiento del puerto de transferencia rápida, o RTP, y del equipo relacionado con los procedimientos de aerobiología, incluyendo las puertas del carro de transporte y el RTP que conecta el carro de transporte a través de la pared con la cabina de seguridad biológica de Clase III, o BSC. Bloquee el RTP en su lugar.

Observe y registre cualquier manipulación física, administración o procedimiento de rutina en gráficos para cada primate no humano, o NHP. Si se requiere anestesia adicional, asegúrese de que todas las tapas retiradas, agujas usadas, objetos punzantes y jeringas se descarten en un recipiente para objetos punzantes. No vuelva a colocar tapas en ninguna aguja después de su uso.

Transporte los PNM anestesiados en contenedores transparentes que estén asegurados con un cierre en la tapa de la caja de transporte. Coloque los contenedores de transporte en un carrito móvil para permitir que los investigadores, completamente equipados, se desplacen libremente utilizando líneas de aire respirable hacia las puertas resistentes a la presión de aire. Una vez finalizado un desafío con aerosol, coloque al PNM dentro del carrito de transporte y devuélvalo a su jaula de alojamiento.

Al mismo tiempo que se realiza la preparación del animal por parte del personal de medicina comparativa, compruebe el funcionamiento de la cabina de seguridad biológica descontaminada. Verifique que la presión negativa en la cabina de seguridad biológica de Clase III se mantenga dentro del rango especificado. Inspeccione la cabina de seguridad biológica de Clase III en busca de posibles fugas o grietas.

Inspeccione los guantes de caucho sintético y las juntas tóricas unidos al BSC de Clase III descontaminado en busca de puntos débiles, desgarros, roturas o pudrición por resequedad. En esta etapa, el gabinete de seguridad biológica de Clase III no está contaminado. Reemplace los guantes de caucho sintético dañados y/o las juntas tóricas del BSC de Clase III.

Inspeccione el tanque de inmersión y verifique que esté lleno con desinfectante hasta el nivel marcado, ya sea tres pulgadas por encima de la placa de inmersión o hasta una línea marcada dentro del tanque de inmersión. Verifique que la concentración de desinfectante en el tanque de inmersión sea como mínimo de 3.500 microsiemens o 3,5 milisiemens, utilizando un medidor de conductividad. Asegúrese de que la cabina de seguridad biológica de Clase III y la autoclave estén funcionales para recibir desechos y equipos contaminados al finalizar el experimento, o para pasar desde el portal de la autoclave hacia la cabina de seguridad biológica de Clase III equipos que se hayan pasado por alto y sean necesarios solo una vez para el experimento.

Solo esterilice en autoclave el equipo que se sabe que soporta las exigencias del proceso. Pruebe la funcionalidad de otro equipo de aerobiología, por ejemplo, las conexiones electrónicas y los enchufes.

Coloque las manos enguantadas dentro de los guantes de caucho sintético conectados al BSC de Clase III. Monte la cámara de exposición solo para cabeza de NHP, el tubo de acondicionamiento y la plataforma de manejo de aerosoles. Conecte un generador de aerosoles al tubo de acondicionamiento y un analizador aerodinámico de partículas a la cámara de exposición solo para cabeza de NHP.

Retraiga las manos enguantadas de los guantes de caucho sintético fijados. Deseche los guantes personales como residuo biopeligroso cada vez que retire las manos enguantadas de los guantes de caucho sintético fijados. A continuación, inicie el software del protocolo de aerosol en la computadora portátil.

Introduzca en los menús del software la cámara de exposición adecuada para primates no humanos (NHP) solo de la cabeza, el generador de aerosoles y la velocidad de flujo del biosampler, así como la información administrativa. Reciba el patógeno ya preparado a través del puerto de transferencia rápida y llene el generador de aerosoles con el patógeno. Ahora la cabina de seguridad biológica de Clase III está contaminada.

Mediante el software del aerosol, encienda el generador de aerosol. El patógeno proveniente del generador de aerosol llenará la cámara de exposición. Después de apagar el generador de aerosol, vacíe el material de desafío y deséchelo en una bolsa de residuos peligrosos biológicos ubicada dentro de la cabina de seguridad biológica de Clase III.

A continuación, llene el biosampler con el medio de recolección y conecte el biosampler lleno a la cámara de exposición solo para la cabeza del PNM. Conecte la línea de vacío adecuada al biosampler. Verifique que la profundidad de la anestesia del PNM sea adecuada, demostrada por la falta de respuesta a estímulos externos, el tono muscular y tasas respiratorias y cardíacas estables.

Pase el PNM anestesiado a través del RTP hacia la cabina de seguridad biológica de Clase III. Coloque el PNM en posición supina sobre la rampa de exposición. Verifique visualmente y con un monitor portátil que los signos vitales del PNM sean estables.

Calibre la plestimografía inductiva respiratoria, o RIP, antes del experimento siguiendo el protocolo del fabricante. Coloque las bandas de plestimografía inductiva respiratoria alrededor del abdomen y el tórax del PNM. Verifique que estas bandas estén correctamente ajustadas y que las conexiones electrónicas estén firmemente conectadas.

A continuación, coloque la máscara de calibración Numatech sobre el hocico del PNM. Luego verifique que se haya formado un sello alrededor del hocico del PNM. Calibre las bandas de RIP con una máscara de calibración Numatech utilizando software informático.

Una vez finalizado, retire la máscara de calibración. Registre los parámetros respiratorios y exporte los datos respiratorios de cada animal mediante un programa compatible. Pase suavemente la cabeza del PNM a través de la diadema de goma unida al portal de la cabeza de la cámara de exposición para cabeza de PNM.

Asegúrese de que la diadema de goma forme un sello alrededor del cuello del NHP durante la exposición al aerosol. Ingrese en el software el volumen acumulado objetivo del aerosol y los identificadores del equipo necesario pertinentes a cada corrida de exposición e inicie el procedimiento de aerosol. Una vez que el NHP haya inhalado el volumen acumulado objetivo, el sistema se detiene.

Suelte las bandas de RIP y colóquelas sobre la cama junto al PNM. Limpie al PNM con gasa empapada en una solución de clorhexidina al uno o dos por ciento, teniendo precaución al limpiar alrededor de los ojos del PNM. Toque suavemente la cabeza del PNM para eliminar el exceso de solución.

Pase el primate no humano nuevamente a través del PTP hacia los investigadores dentro del laboratorio de trajes aerobiológicos ABSL-4. Vacíe el generador de aerosoles y cualquier material de desafío restante en la bolsa de residuos biopeligrosos que contiene basura, equipo desechable y contenedores de objetos punzocortantes llenos hasta tres cuartas partes. Vacíe el medio de recolección del biosampler de aerosoles en los tubos de recolección debidamente etiquetados.

Coloque los tubos de recolección sobre hielo en un recipiente para el bioensayo correspondiente a fin de determinar una dosis inhalada estimada. Pase los tubos de recolección de muestras y el recipiente a través del RTP. La cabina de seguridad biológica de Clase III es una cabina de acero inoxidable herméticamente sellada bajo presión negativa, ubicada dentro de un laboratorio de nivel de seguridad biológica para animales IV.

Los materiales se introducen en la cabina de seguridad biológica por parte del personal que trabaja en el laboratorio de cabina de nivel de seguridad biológica para animales IV, a través de un tanque de acero inoxidable montado debajo de la cabina, o tanque de inmersión, que contiene una solución desinfectante al cinco por ciento de amonio cuaternario dual. Debido a que la CBS está integrada en la pared que separa el laboratorio de cabinas del laboratorio de traje ABSL-4, los materiales, animales y patógenos virales también pueden trasladarse a la CBS desde el lado del laboratorio de trajes, utilizando un carro de transporte y un RTP. Una vez que las puertas del carro de transferencia se abren hacia el laboratorio de trajes ABSL-4, se considera que la cabina de seguridad biológica de Clase III está contaminada.

Los elementos dentro de la CAB pueden manipularse desde el exterior por personal que utiliza diversos tipos de guantes de caucho sintético. Estos elementos, excluyendo muestras infecciosas, se retiran de la CAB después de la esterilización mediante un autoclave de doble puerta o la desinfección a través del tanque de inmersión. Al verificar que la cabina de seguridad biológica de Clase III y el equipo de bioaerosoles funcionan correctamente, se mantiene un entorno seguro y adecuadamente operativo, fundamental para la seguridad del personal.

Mediante el estricto cumplimiento de estos procedimientos y prácticas, no se han registrado infecciones adquiridas en el laboratorio durante la investigación de bioaerosoles en la Instalación de Investigación Integrada de Frederick. Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en un tiempo adecuado para permitir múltiples exposiciones de primates no humanos en un solo día. Al realizar este procedimiento, recuerde mantener una profundidad adecuada de anestesia.

Sin una sedación en estado estable, la adquisición de pletismografía se vuelve mucho más difícil. Tras seguir este procedimiento, pueden realizarse otros experimentos de aerobiología que involucran especies más pequeñas, como conejos y ratones. Esta técnica allana el camino para que los investigadores de aerobiología controlen variables que afectan la dosimetría, como la temperatura, la humedad relativa y la eficiencia del biosampler, con el fin de administrar una dosis inhalada precisa.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de las precauciones de bioseguridad utilizadas durante los experimentos aerobiológicos. Precauciones como el cambio múltiple de guantes personales deben disminuir el riesgo potencial de infecciones adquiridas en el laboratorio.