方法論記事

(A)BSL-4実験室での安全上のご注意と操作手順:3.空中生物学

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DOI:

10.3791/53602

2016年10月3日

この記事について

サマリー

As high-consequence pathogens can potentially infect subjects through airborne particles, aerobiology has been increasingly applied in pathogenesis research and medical countermeasure development. We present a detailed visual demonstration of aerobiology procedures during an aerosol challenge in nonhuman primates in an animal biosafety level 4 maximum containment environment.

要約

Aerosol or inhalational studies of high-consequence pathogens have recently been increasing in number due to the perceived threat of intentional aerosol releases or unexpected natural aerosol transmission. Specific laboratories designed to perform these experiments require tremendous engineering controls to provide a safe and secure working environment and constant systems maintenance to sustain functionality. Class III biosafety cabinets, also referred to as gloveboxes, are gas-tight enclosures with non-opening windows. These cabinets are maintained under negative pressure by double high-efficiency-particulate-air (HEPA)-filtered exhaust systems and are the ideal primary containment for housing aerosolization equipment. A well planned workflow between staff members within high containment from, for instance, an animal biosafety level-4 (ABSL-4) suit laboratory to the ABSL-4 cabinet laboratory is a crucial component for successful experimentation. For smooth study execution, establishing a communication network, moving equipment and subjects, and setting up and placing equipment, requires staff members to meticulously plan procedures prior to study initiation. Here, we provide an overview and a visual representation of how aerobiology research is conducted at the National Institutes of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases Integrated Research Facility at Fort Detrick, Maryland, USA, within an ABSL-4 environment.

概要

ウイルスの伝播は、一般的に、直接または物理的な接触によって発生しますが、多くの重要なウイルス性疾患( 例えば 、麻疹、水痘、インフルエンザ)エアロゾルまたは呼吸器飛沫によって送信された病原体によって引き起こされています。このような病原体は、高い致死性( 例えば 、天然痘)に重篤な疾患をより稀なために仕事の損失に関連した広範囲の軽度の疾患( 例えば 、風邪)の範囲の結果を伴う大流行を引き起こす可能性があります。エアロゾルによって、または意図的なエアロゾルリリース(生物兵器)によって自然に広がる高結果の病原体は空中生物学1に特に重要です。人間は咳、および2をくしゃみ、急速に大きな呼吸器飛沫または小粒子核によってこれらの病原体の一部に感染させ、簡単に唾液分泌を介して他の人にこれらの病原体を広げるになることがあります。米国の生物兵器防衛コミュニティでは、高結果の病原体( 例えば 、フィロウイルスまたは他のNIAIDのCategory AC優先病原体とCDCバイオテロエージェントは)関連感染3,4の高い致死率によるエアロゾル研究プログラムの焦点です。空中生物学のフィールド内の重要な科学的進歩が原因エアロゾル機器や高封じ込め施設5,6における技術の進歩に過去10年以内に行われてきました。国立衛生研究所、アレルギーの国立研究所感染症(NIH / NIAID)、フレデリック、MD、USA(....

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プロトコル

このプロトコルは、以下の動物のケアのガイドラインに準拠しています。動物は、評価と実験動物管理インターナショナルの認定協会の認定を受けて施設に収容しました。全ての実験手順は、国立アレルギー感染症研究所、臨床研究の部門、動物実験委員会によって承認され、動物福祉法規制、公衆衛生サービスポリシーを遵守していた、とケアとの使用のためのガイドました実験動物提言。

1.空中生物学:動物バイオセーフティレベル4(ABSL-4)スーツ研究所

  1. 研究室の準備
    1. (8で詳細に概説)ABSL-4スーツ実験室のエントリー手続きを完了します。
    2. すべての機器( 例えば 、プレチスモグラフィー機器、ノートパソコンの機能をテストし、バイオハザードゴミ箱、バイオハザード鋭利物コンテナ、対象監視装置s)は、製造業者のプロトコルに従ってABSL-4スーツの実験室内で発生する空中生物学の手続きに関与。
    3. 転送カートは前クラスIII BSC)に壁を通って輸送カートを接続し、迅速な移送ポート(RTP)、の機能を試験するための生物学的にクリーンであることを確認してください。
    4. ハンドルのみ認定のBSC内の病原体を希釈します。適切な消毒剤が含まれているクラスII BSC内の適切な製剤中の病原体を準備します。運搬カートに濡れた氷の上で....

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結果

クラスIII安全キャビネット(BSC)はABSL-4キャビネットラボ内の負圧の下ABSL-4環境( 図1)を含む密閉されたステンレス製のキャビネットです。材料は、5を含む(一般的にABSL-4またはBSL-4の設定で「ダンクタンク」という。)の下で、キャビネットに取り付けられたステンレス製タンクを介してABSL-4キャビネット実験室で働くスタッフがBSCを導入することが.......

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ディスカッション

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IRF-フレデリックで使用空中生物学手順の概要を説明します。バイオエアロゾル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実験中にクラスIII BSCを使用した場合、スタッフの安全性を強調することです。クラスIIIのBSCは、病原体が実験室( 図1)内に含まれている?.......

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開示事項

The authors have nothing to disclose.

謝辞

The content of this publication does not necessarily reflect the views or policies of the US Department of Health and Human Services (DHHS) or of the institutions and companies affiliated with the authors. This work was funded in part through Battelle Memorial Institute's prime contract with the US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) under Contract No. HHSN272200700016I. J.K.B., K.J., M.R.H., D.P., L.B., and J.W. performed this work as employees of Battelle Memorial Institute. Subcontractors to Battelle Memorial Institute who performed this work are: J.H.K., an employee of Tunnell Government Services, Inc.; and M.G.L., an employee of Lovelace....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Micro-Chem PlusNational Chemical Laboratories255
Ethanol Fisher BP2818500
ParaformaldehydeSigma-Aldrich441244
Class III BSCGermfreeDGB-10
Integrated BSC glovesPiercan10UY2032-9
Aerosol Management Platform (AeroMP)Biaera TechnologiesNA
Head-out plethysmographyBuxco/Data Sciences InternationalNA
Respriatory inductive plethysmographyData Sciences InternationalNA
Centered flow tangential aerosol generator (CenTAG)CH TechnologiesNA
Collison nebulizerBGI Inc. CN25
AutoclaveGetingeGEB 2404 AMB-2
Sperian positive-pressure suitHoneywell Safety ProductsBSL 4-2
Outer suit gloves (latex, Ansell Canners and Handlers)Fisher19-019-601
Outer suit gloves (nitrile/rubber, MAPA)Fisher2MYU1
ScrubsCintas60975/60976
SocksCintas944
Duct tapePack-N-Tape51131069695
TowelsCintas2720
O-ringsO-ring warehouseAS568-343
OvershoesAmazonB0034KZE22
Zip lubeAmazonB000GKBEJA

参考文献

  1. Alibek, K., Handelman, S. . The chilling true story of the largest covert biological weapons program in the world-told from inside by the man who ran it. , (1999).
  2. Roy, C. J., Pitt, L. M., Swearingen, J. R. Infectious disease aerobiology: aerosol challenge methods.

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タグ

116 ABSL4 ABSL 4 BSL4 BSL 4 4 4 III III BSC PPE

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