Sikkerhedsforanstaltninger og driftsprocedurer i et (A) BSL-4 Laboratorium: 1. biosikkerhedsniveau 4 Suit Laboratory Suite Ind-og udrejse Procedurer

Introduction

Videnskabelig interesse i eksotiske høj konsekvens patogener er steget støt i de seneste år. Af særlig interesse er patogener betragtes nye eller genopståede midler, der er potentielle biovåben. Forskningsmæssigt prioritet og risiko, er disse patogener klassificeret af Centers for Disease Control og Forebyggelse (CDC) som Bioterrorism Kategori AC Agents ^1. Desuden er høj konsekvens patogener klassificeret som Vælg Agenter [og toksiner] med hensyn til import, eksport, og få adgang til regler. I USA, de biosikkerhed regler og procedurer, der skal følges for arbejdet med særlige patogener, der kræver BSL-2, BSL-3, eller BSL-4 inddæmning er skitseret i biosikkerhed i Mikrobiologisk og Biomedical Laboratories (BMBL) ^2. Patogener, der opfattes at præsentere den mest betydningsfulde sundhedsrisiko for mennesker og / eller dyr anses BSL-4 patogener. Derfor BSL-4 forskning kræver særlig forsigtighed, highly specialiseret uddannelse, og en robust og redundant facilitet infrastruktur ^3. For at forbedre den generelle bevidsthed om de udfordringer, der er forbundet med BSL-4 forskning, forståelse kravene til høj inddæmning bygning drift, systemadministration, og rutinemæssig validering afprøvning af teknisk kontrol er nødvendig. Vi tilstræber at fremme denne forståelse ved visuelt at præsentere de øgede standarder for drift og biosikkerhed, og den deraf følgende øgede vanskeligheder med hands-on forskning i BSL-4 inddæmning.

Faciliteter boliger BSL-4 suit laboratorier skal opfylde strenge krav, herunder, men ikke begrænset til, dedikerede nonrecirculating ventilationssystemer, stringent affaldshåndtering systemet og processer ^4,5, og bygning automatiseringssystemer (BAS) ^2,6,7. Laboratorium indblæsning filtreres én gang og udsugning er dobbelt filtreret gennem højeffektiv partikel luft (HEPA) filtre, som er recertificeret årligt. DerudoverBMBL stiller strenge krav til dekontaminering af fast affald og indsamling og dekontaminering af alle spildevand materialer før overgang til den generelle ordning affald. Flere afskedigelser er indbygget i systemet for at forhindre udslip af enhver type BSL-4 patogen. De BAS monitor facilitet operationer fjernt og kan lokalisere problemet området. Facility støttesystemer kontrolleres dagligt af personale til optimal drift og meddelelse om problemer i realtid. Alle systemer er testet på et tilbagevendende basis for at overholde CDC / Division Udvælgelse agenser og toksiner krav til faciliteten drift.

Ud over disse standarder for de fysiske anlæg, skal laboratoriet personale, der arbejder med Select Agenter og Toksiner underkaste sig en Security Risk Assessment (SRA) ved Department of Justice forud for arbejde med eller omkring Vælg Agenter. Desuden personale, der arbejder med Niveau 1 Vælg Agents (fx Ebola virus, Bacillus anthracis) skal være indskreveti et Personale Pålidelighed Program (PRP), der løbende evaluerer den fysiske og mentale sundhed individuelle forskere ^8. De helbredsundersøgelser vurdere, om individer er fysisk i stand til at udføre arbejdet i BSL-4 inddæmning på en sikker måde. Mental helbredsundersøgelser vurdere generelle trivsel, psykisk velfærd og elasticitet, og sikkerheden bevidsthed af personalet. På NIAID, forskere, der arbejder med Select Agenter undergå yderligere kontrol, hvor den enkelte fuldfører en Access nationale kontor Check og Forespørgsler (ANACI) baggrundskontrol, der undersøger uddannelsesmæssige og faglige kvalifikationer, kriminel baggrund, økonomisk historie, og risiko for fremmed indflydelse.

I forhold til BSL-2 laboratorium indrejse, maksimal indgang inddæmning kræver en betydeligt større investering af ressourcer, tid og uddannelse. Efter SRA godkendelse og registrering i divisionen Udvælgelse agenser og toksiner, skal personalet gennemgå strenge hands-on togeting før adgang til BSL-4 suit laboratorier. Laboratorium personale modtager træning på driften af anlægget, herunder daglig kontrol af kritiske funktioner og entry / exit procedurer ^9. Personalet er også uddannet på laboratoriet biosikkerhed og pleje og brug af positiv-trykdragter. Hvide dragter lavet af polyester med polyvinylchlorid belægning anvendes på NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick. Faciliteter, der bruger andre typer / kommercielle mærker af positiv-trykdragter kan kræve forskellige operationelle procedurer for indgåelse og udtrædelse af BSL-4 laboratorium end de her skitserede. Forskere i anlæg, der anvender denne artikel bør tage højde for disse forskelle før træning. Suit uddannelse på NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick inkluderer korrekte procedurer for påtagning suit, sikre dragten fungerer korrekt, reparation og vedligeholdelse af dragter (i og uden for laboratoriet), og flytter inden for laboratoriet. Påce denne uddannelse er færdig, kan laboratoriet medarbejder begynde at arbejde inden for de BSL-4 suit laboratorier. I første omgang, en anden erfarne personale medlems mentorer én-til-en nyligt uddannet personale medlem i de første fem besøg på BSL-4 suit laboratorier. At arbejde selvstændigt på NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick, den nyligt uddannet personale medlem fuldfører mindst 40 overvågede besøg i BSL-4 suit laboratorier med mindst 100 timers praktisk arbejdstid inde i laboratorier.

Protocol

1. Daglig Ekstern Tjekliste

1. Bekræft sikkerhedssystemer. Check vejrtrækning luft systemer, sikkerhedskopiere bryde luft-systemer, spildevand dekontaminering-system (EDS) systemer, kemisk brusebad systemet, retningsbestemt luftstrøm og autoklave funktionalitet (figur 1).

2. Laboratory indrejseprocedurer

1. Buffer Corridor Entrance Procedurer ved Laboratory Staff
   1. Indtast personale persons navn, tidspunkt for indgangen, laboratorie placering, og patogener under undersøgelse i Personaleafdelingen indtastning / Exit Logbog. Angiv laboratoriet placering på en magnetisk bord.
   2. For at sikre BSL-4 suit laboratoriernes fungerer korrekt, skal du kontrollere, at eksterne systemer er blevet kontrolleret, og laboratorierne er blevet ryddet for indrejse på Tjekliste Daily eksterne Systems Sikkerhed (figur 1).
   3. For at sikre, at laboratoriet værelse tryk er inden for negative pres setpunkter, der fastholder propis retningsbestemt luftstrøm, kontrollere bygningen automation system (BAS) overvåge uden for det ydre forandringer værelse indgangen. Hvis værelse trykket ikke er i det normale område, underrette biosikkerhed eller faciliteter personale og forsinke laboratorium post, indtil trykket vender tilbage til det normale område.
   4. Sikre adgang til en autoklave til sterilisering af biologisk affald og / eller tøjvask efter eksperimentelle arbejde.
   5. Opnå scrubs, sokker og håndklæder fra lagerrummet indeholder facilitetens forsyninger i nærheden Personaleafdelingen indtastning / Exit Logbog.
2. Ydre Change Room entrance Procedurer ved Laboratory Staff:
   1. Komplette sikkerhedskrav, der regulerer og dokument adgang til biologisk indeslutning laboratorium. Indtast den ydre forandring værelse.
   2. Fjern alle street tøj, undertøj, smykker og ure, don scrubs, og fortsæt til dragten værelse.
3. Positiv-tryk Beskyttende Suit Inspektion og integritet test Latorium Personale i Suit Room:
   1. Ved at opnå en positiv-tryk beskyttelsesdragt af en passende størrelse, udføre en visuel inspektion af dragten på udkig efter eventuelle huller, tårer, punktur point, søm iturevet eller svage pletter. Undersøg de ydre kulør handsker grundigt, da handsker er det mest sandsynlige sted at være beskadiget.
   2. Skift handsker mindst hver 7 kalenderdage eller hvis skade på handskerne er identificeret.
      1. Hvis du vil erstatte de ydre kulør handsker, fjerne gaffatape fra den eksisterende kulør handske, rulle O-ringen på ærmet, og fjern det gamle jakkesæt handske.
      2. Sæt en ny handske på manchetten af ​​jakkesæt og sikre, at handsken dækker hele manchet og tommelfingeren er i den korrekte position. Placer O-ring over handsken, sæde O-ringen ind i rillen på manchetten, og bruge gaffatape til at sikre ydre dragt handske.
      3. Fold handsken manchet over gaffatape og O-ring, forsegle handske med en sidste stykke gaffatape, og re-inspicere nyligt AttaChed handske.
   3. Påfør et tyndt lag lynlås smøremiddel til lynlåsen mindst en gang om ugen.
   4. Dæk hver af udstødnings ventiler, placeret inde i dragten bag hovedet dække og på venstre side af ryggen med enten gaffatape eller en aluminium trykprøvning cap, og zip dragten lukket.
   5. Slut hurtig frakobling / tilslut vedhæftet fil i slutningen af ​​hver vejrtrækning linje til slangeforbindelse på dragten. Pump dragten, indtil arme og ben er faste og placere dragten i lodret position. Afbryd lufttilførslen.
   6. Dragten bør ikke være over-tryk som for højt tryk kan forårsage alvorlig skade på dragten. Grundigt inspicere passer til enhver indikation af en utæthed i ca. 5 min og visuelt inspicere dragten for tegn på deflation. Sørg for, at dragten er ikke over-tryk som overtryk kan forårsage alvorlige skader på dragten.
   7. Hvis dragten mister fasthed, tjek dragten for utætheder ved at re-inflating dragten. Lyt og føler for utætheder i dragten. Hvis det er nødvendigt, spray alle de overflader på beskyttelse trop med en sæbeopløsning. Nogle almindelige områder for utætheder er sømmene af dragten, lynlåsen området, og krydset af visiret materiale med dragten materiale. Overvåg for dannelsen af ​​bobler, der indikerer en lækage, med særlig vægt på syninger og visiret. Kontroller at sikre, at udstødningsventiler fuldt forseglet.
   8. Reparation små stof utætheder midlertidigt med gaffatape. Komplet endelig reparation hjælp materiale fra en dragt lappegrej. Hvis dragten ikke kan repareres nemt, dekontamineres dragten med en alkohol-baseret desinfektionsmiddel og fjerne fra dragten værelse. Hvis dragten er repareres, pension trop af brug og brændes.
   9. Når integritet testen er færdig, udpakke jakkesæt og fjerner dækslet fra udstødningen ventiler. Hvis du ikke fjerner udstødningen dæksler vil tilstoppe filtrering og alvorligt skade dragten. Indtast test og reparation information iPositiv-pres Suit Integrity Test Log.
4. Ifører Positiv-tryk Suit i Suit Room og Indgåelse af BSL-4 Suit Laboratories:
   1. Tape sokker til ben af ​​krat. Don indre nitrilhandsker og gaffatape dem til manchetter af scrubs. Don et andet par af nitril (ikke tapede) i løbet af de indre handsker. Rengør om nødvendigt den indre ansigtsmaske med glasrens for øget synlighed.
   2. Don det positive tryk trop, og sørg dragten lynes helt lukket, og tilslut dragten til en vejrtrækning-luftledningen. Indgå i BSL-4 suit laboratorier, når BAS-skærme er fri for alarmer.
   3. For at indtaste BSL-4 suit laboratorier, afbryde forbindelsen til indåndingsluften linje i dragten rummet og skub anmodningen for at få adgang knappen for den kemiske brusebad.
   4. Når lufttrykket-resistente (ÅOP) dør aktiveres, tætningen omkring døren tømmes og døren magnet frigøres. ÅOP døre inden for kemisk brusebad roabout er sikringsanlæg, hvilket betyder én april Døren skal være lukket, når den anden er åben for at opretholde inddæmning på alle tidspunkter. For at passere gennem kemiske brusebad, lukke ÅOP døren til kulør rum, vent blæren til at re-oppuste og fuldt forsegle dørkarmen, og aktivere den anden april døren fører til laboratoriet.
   5. Ved indrejse til BSL-4 suit laboratorier, slutte dragten til et ledigt vejrtrækning luftledning.
   6. Før vi går videre, skal du lukke ÅOP døren fører til laboratoriet og sikre, at kemiske bruser aktiveres automatisk at desinficere kemiske bruseområdet og dragten. Når desinficeret, kan ÅOP dør i kemisk brusebad åbnes igen fra dragten rummet. Hvis en cyklus ikke starter, kontakt facility ledelsen.
   7. Hvis dragten ikke har integreret støvler, don et par overtrækssko, som er placeret på hylderne støder op til afslutte dør, den kemiske bruser april dør. For at undgå yderligere risikofaktorer / farer, kontrollere, at overshoes er formular montering og lun.

3. bevægelighed inden for BSL-4 Suit Laboratories

1. Flyt frit rundt laboratorierne ved at frakoble og tilkoble til luftledningerne hele laboratorierne. Holde forbindelsen til en luftledning til at opretholde et positivt tryk under forsøg på at bøje eller hente elementer tæt ved jorden.
   BEMÆRK: Sådanne bevægelser mens afbrudt fra luftledningen vil udtømme indåndingsluften inde fra jakkesæt og skabe undertryk, der kan give laboratorium luft ind eventuelle brud i dragten.
2. Overhold skærme hele laboratorierne til forskellige alarmer og aktuelle suite status.

4. Laboratory Exit Procedurer fra BSL-4 Suit Laboratories

1. Dekontaminér behandskede hænder i vaskemiddel desinfektionsmiddel renere i plast dunk tanke ved vasken eller i indvendige gange. Hvis der ikke dunk tank er til stede, spray behandskede hænder grundigt med desinfektionsmiddel. </ Li>
2. Undersøg bunden af ​​overtrækssko eller støvler til synlige materiale. Hvis overtrækssko er rene, fjerne overtrækssko og placere dem på hylderne støder op til den kemiske bruser april dør. Luk alle indvendige døre i laboratoriet, afbryde indåndingsluften linje, og gå videre til den kemiske bruser.
3. Hvis overtrækssko er beskidte, vaske dem grundigt i vasken med opvaskemiddel desinfektionsmiddel renere.

5. BSL-4 Kemiske Bruser Procedurer

1. Indtast den kemiske bruser ved at skubbe anmodningen om at få adgang til for at åbne ÅOP døren, og luk døren. Tilslut kulør til en vejrtrækning luft linje inde i brusebad.
2. Når ÅOP døren lukkes, vil den kemiske bruser cyklus automatisk at aktivere at frigive en passende blanding af rengøringsmiddel desinfektionsmiddel renere til korrekt desinficere jakkesæt og den kemiske brusebad område. Hvis cyklen ikke starter automatisk, skal du trække på syndfloden håndtag. Skrub dragten i ca. 1 min, skubbesyndfloden håndtag tilbage på plads for at forhindre fuldt dræne de kemiske desinfektionsmiddel tanke. En manuel bruser cyklus er ikke tilgængelig.
3. Check for handske og mund lækager ved at placere behandskede hænder og fødder i plast karbad indeholder rengøringsmiddel desinfektionsmiddel renere løsning holdes inde i kemiske bruser. Kig efter flydende eller fugtighed under den ydre handske og tjekke for tårer, flår eller svage dele på den ydre handske. Hvis en lækage er fundet i en af ​​de ydre handsker, vente, indtil bruser cyklus er afsluttet, fjernes ydre kulør handske og den yderste indre handske, og lade den ydre handske i plast karbad.
4. Skrub kulør og integreret jakkesæt støvler med en langskaftet børste eller hænder til at distribuere den kemiske desinfektionsmiddel til alle overflader dragten. Skyl dragt af rengøringsmiddel desinfektionsmiddel renere under vandets kredsløb af bruseren.
5. Afbryd vejrtrækning luftledningen, tidligere udsat for laboratoriet luft, både under den kemiske og vandets kredsløb til disinfect forbindelsen på dragten. Skyl luftledningen tilslutning af enhver rengøringsmiddel desinfektionsmiddel renere. Uden frakobling, kan opvaskemidlet desinfektionsmiddel renere ellers ikke rense luften line forbindelse.
6. Åbn døren, der fører til kulør værelse og lukke den efter afslutter.
7. I tilfælde af en nødsituation, såsom en nonlife-truende klippe eller brand, følger samme procedure beskrevet i 5.2.

6. Suit Room Procedurer efter Afslutning af kemiske Shower

1. Tør ydersiden af ​​dragten med et stort håndklæde. Pak det positive tryk kulør, fjerne en hånd fra den ydre kulør handske, og undersøge ydersiden af ​​den ydre nitril handske omhyggeligt for fugt.
2. Hvis fugt har lækket gennem den ydre kulør handske, fjern den ydre kulør handske og ydre nitril handske og bortskaffe i biologisk farligt affald skraldespand. Fjern den anden side og gentag checken.
3. Fjern kulør og fortsætte med at tørre ydersiden af ​​dragten for at forhindre dry rot dAmage. Spray indersiden af ​​ansigtsmaske med glasrens og tør. Hæng dragten op til tørre. Fjern gaffatape og indre nitrilhandsker fra scrubs og bortskaffe disse elementer ind i udpegede biohazard affald trash bin.
4. Dokumentere eventuelle lækager eller reparationer til dragten i dragten log og indberette dem til facility management.
5. Fortsæt til indre forandring værelse, fjerne snavsede scrubs og sokker, og placere dem i de udpegede vasketøj bin. Fortsæt og gå ind i personlige Shower.

7. Personlig Brusebad og Ydre Change Room Exit Procedurer

1. Aktiver bruser og fuldt vaske hår og krop i mindst 3 min med sæbe og vand. Afslut Personlig Brusebad og gå videre til den ydre Change Room.
2. Tør og don street tøj, forlade Ydre Change Room, placere brugte håndklæder i den udpegede vasketøj bin, og gå videre til Buffer korridor.
3. Angiv tidspunkt for exit i personaleafdelingen indtastning / Exit Logbog og angiver laboratorium exden på locator bord.

Representative Results

Personalet er blevet omhyggeligt og grundigt oplært i disse teknikker til at sikre og konsekvente praksis inde i en BSL-4 anlæg. Ved at kontrollere, at anlægget fungerer korrekt, som angivet på daglig tjekliste (figur 1), er vi i stand til at sikre, at alle de nødvendige administrative og tekniske kontroller er på plads og fungerer til at opretholde et sikkert og velfungerende miljø. Dragten positivt tryk giver et ekstra lag af beskyttelse for den ansatte. Korrekt vedligeholdelse og brug af disse dragter er en integreret personlig beskyttelse for den ansatte. Gennem streng overholdelse af disse procedurer, er der ikke laboratorie-infektioner blevet registreret ved NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick.

Figur 1: Daglig visuel tjeklistefor støtteprogrammerne og backup systemer til BSL-4. Klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Vi skitserede de BSL-4 indgang og udgang procedurer på NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick til at arbejde med meget farlige (Risk Group 4) patogener. Et af formålene med at visualisere indgangen og exit procedurer BSL-4 er at understrege vigtigheden af ​​sikkerhed for laboratoriepersonale under arbejde med sådanne patogener at undgå laboratorie-infektioner. Negativt tryk, BSL-4 laboratorier opretholde en aktiv retningsbestemt luftstrøm at sikre, at patogener vil være indeholdt i laboratoriet. Positiv-trykdragter med dedikeret vejrtrækning luft systemer nedslidt af laboratoriepersonale med at begrænse kontakt af luftbårne patogener med laboratoriets personale. Efter laboratorie personale forlader BSL-4 laboratorium, et kemisk bad desinficerer overfladen af ​​potentielt forurenede kulør og forhindrer derfor potentiel forurening af resten af ​​bygningen og den person skiftende ud af dragten.

Som integriteten af ​​positive-tryk Dragten er en af ​​flere vigtige primære barrierer for at forhindre potentiel patogen eksponering, er personale, der skal kontrollere for jakkesæt lækager før indgangen og efter afslutter fra BSL-4 laboratorier. Hvis der opstår en lækage, identificerer personale placeringen af ​​lækager og advarsler facility management. Denne praksis sikrer en hurtig reaktion på enhver udsættelse for høje konsekvens patogener. Selv er taget alt for at eliminere risikoen for laboratoriepersonale, kan der opstå brud på dragten gennem brug af glas, skarpe genstande, dyr aggression, eller kontinuerlig brug.

Mens de procedurer, der præsenteres her følger generelt BMBL specifikationer skitseret af CDC ^2, disse procedurer er specifikke for IRF-Frederick. Hver BSL-4 anlæg har forskellige bygningstyper design specifikationer, der påvirker de nøjagtige metoder til laboratorium drift. Alternative procedurer for indgåelse og udtrædelse BSL-4 laboratorier afhænger til dels af udformningen og driften af ​​disse Laboratories. Derudover kan statslige bestemmelser i forskellige lande også have en effekt på BSL-4 laboratorieprocedurer i hvert land. Ikke desto mindre er en generel forståelse af BSL-4 procedurer og bygningen overvågningssystemer, der understøtter sikkerheden af ​​laboratoriets personale vil hjælpe sundhedsmæssige administratorer, der overvejer udformningen af ​​lignende bygninger og uden samarbejdspartnere involveret i studier af risiko patogener høje.

Produktiviteten vil stige, efterhånden som flere laboratorie personale er uddannet i BSL-4 laboratorium indgang og exit procedurer og gennemføre eksperimenter under BSL-4 betingelser. Men når designe protokoller med eksterne samarbejdspartnere, tilstrækkelig tid bør tildeles udføre selv grundlæggende laboratorie operationer, og forventninger om tidsrammer for at levere resultater skal justeres ved at acceptere de vanskeligheder med arbejde i BSL-4 laboratorier. En generaliseret antagelse er, at forsøgene udført ved BSL-2 (f.eks 2 timer)kræver den dobbelte mængde tid til at udføre i BSL-4 (f.eks 4 timer).

Materials

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