Sikkerhetstiltak og driftsprosedyrer i en (A) BSL-4 Laboratorium: 1. biosikkerhetsnivå 4 Suit Laboratory Suite Entry og Exit Prosedyrer

Introduction

Vitenskapelig interesse for eksotiske, høy konsekvens patogener har økt jevnt de siste årene. Av spesiell interesse er patogener vurderes nye eller re-fremvoksende midler som er potensielle biovåpen. Når det gjelder forskning prioritet og risiko, er disse patogener klassifisert av Centers for Disease Control and Prevention (CDC) som bioterrorisme kategori AC Agents ^1. I tillegg er høy konsekvens patogener klassifisert som velg Agents [og toksiner] i forhold til import, eksport og tilgangs forskrifter. I USA biosikkerhet regler og prosedyrer som må følges for arbeid med spesielle patogener som krever BSL-2, BSL-3, eller BSL-4 oppdemming er skissert i biosikkerhet i mikrobiologisk og Biomedical Laboratories (BMBL) ^2. Patogener som oppfattes å presentere den mest betydelig helserisiko for mennesker og / eller dyr anses BSL-4 patogener. Derfor krever BSL-4 forskning særlig forsiktighet, highly spesialisert trening, og en robust og redundant anlegget infrastruktur ^tre. For å forbedre den generelle bevisstheten om utfordringene knyttet til BSL-4 forskning, forstå kravene til høy oppdemning byggevirksomhet, systemadministrasjon, og rutinemessig validering testing av ventilasjonssystemer er nødvendig. Vi tar sikte på å fremme denne forståelsen av visuelt presentere de økte krav til drift og biosikkerhet, og den resulterende økte vanskelighetsgraden av hands-on forskning i BSL-4 containment.

Fasiliteter bolig BSL-4 passer laboratoriene må oppfylle strenge krav, inkludert, men ikke begrenset til, dedikert nonrecirculating ventilasjonsanlegg, streng avfallshåndtering system og behandler ^4,5, og byggautomasjon systemer (BAS) ^2,6,7. Laboratorie tilluft blir filtrert gang og avtrekk er dobbel-filtrert gjennom høy effektivitet partikkelluft (HEPA) filter, som er resertifisert årlig. I tilleggBMBL stiller strenge krav til rensing av avfall og innsamling og sanering av alle avløps materialer før utgivelsen i den generelle avfallssystemet. Flere oppsigelser er bygget inn i systemet for å hindre utslipp av alle typer BSL-4 patogen. De BAS monitor anlegget operasjoner eksternt og kan finne problemet området. Facility støttesystemer sjekkes daglig av personale for optimal drift og varsling av problemer i sanntid. Alle systemene er testet på faste tidspunkt i samsvar med CDC / Seksjon for Select virkestoffer og toksiner krav til anlegget drift.

I tillegg til disse standardene for det fysiske anlegget, må laboratoriet ansatte som arbeider med utvalgte agenter og giftstoffer sender til en Security Risk Assessment (SRA) av Justisdepartementet før arbeider med eller rundt utvalgte agenter. I tillegg ansatte som arbeider med Tier 1 Velg Agents (f.eks Ebola-viruset, Bacillus anthracis) må være registrerti en Personell Pålitelighet Program (PRP) som kontinuerlig evaluerer den fysiske og mentale helsen til enkeltforskere ^8. Helse screenings vurdere om enkeltpersoner er fysisk i stand til å utføre arbeidet i BSL-4 oppdemning på en sikker måte. Psykisk helse screenings vurdere generell trivsel, psykologisk velferd og fleksibilitet, og sikkerhet bevissthet av personalet. På NIAID, forskere som arbeider med utvalgte agenter gjennomgå ytterligere gransking der hver enkelt fullfører et Access National Agency Kontroller og Forespørsler (ANACI) bakgrunnssjekk som undersøker pedagogiske og faglige rettigheter, kriminell historie, økonomisk historie, og faren for utenlandsk innflytelse.

Sammenlignet med BSL-2 laboratorium oppføring, krever maksimal oppsamling entry en betydelig større investering av ressurser, tid og trening. Etter SRA godkjenning og registrering med Seksjon for Select virkestoffer og toksiner, må ansatte gjennomgår strenge hands-on toging før tilgang til BSL-4 passer laboratorier. Laboratory ansatte får opplæring i drift av anlegget, inkludert daglige kontroller av kritiske funksjoner og entry / exit prosedyrer ^9. Personalet er også trent på laboratorium biosikkerhet og stell og bruk av positive trykk dresser. Hvite drakter laget av polyester stoff med polyvinylklorid belegg brukes ved NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick. Fasiliteter som bruker andre typer / kommersielle merker av positive trykk draktene kan kreve forskjellige operasjonelle prosedyrer for inn og ut av BSL-4 laboratorium enn de som er beskrevet her. Forskere i anlegg ved hjelp av denne artikkelen bør utgjøre disse forskjellene før trening. Suit trening på NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick inneholder riktige prosedyrer for å iføre seg dress, sikrer drakten fungerer som den skal, reparere og vedlikeholde drakter (innenfor og utenfor laboratoriet), og flytter innenfor laboratoriet. Påce denne opplæringen er fullført, kan laboratoriet medarbeider begynne å arbeide innenfor BSL-4 passer laboratorier. I utgangspunktet en annen erfarne medarbeider mentorer one-on-one den nylig utdannet medarbeider i løpet av de fem første besøk til BSL-4 passer laboratorier. Til å arbeide selvstendig på NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick, fullfører nyutdannede medarbeider minimum 40 tilsyn besøk til BSL-4 dress laboratorier med minst 100 timer med praktisk arbeidstiden inne laboratoriene.

Protocol

1. Daglig Ekstern Sjekkliste

1. Kontroller sikkerhetssystemer. Sjekk pusteluftsystem, sikkerhetskopiere bryte luftsystemer, avløpsrenseanlegg (EDS) systemer, kjemisk dusj system, retningsbestemt luftstrøm og autoklav funksjonalitet (figur 1).

2. Laboratory Entry Prosedyrer

1. Buffer Corridor Inngang Prosedyrer ved Laboratory Staff
   1. Skriv inn ansatte personens navn, tidspunkt for inngang, laboratorium plassering, og patogener under studien i Personal Entry / Exit Loggbok. Angi laboratorium beliggenhet på en magnettavle.
   2. For å sikre BSL-4 dress laboratorienes systemer fungerer som de skal, må du kontrollere at eksterne systemer har blitt sjekket og laboratorier har blitt ryddet for oppføring på Daily Eksterne Systems Safety Checklist (figur 1).
   3. For å sikre at laboratoriet rom trykket er innenfor negative trykksettpunkter som ivaretar proper retningsbestemt luftstrøm, sjekk bygningen automasjonssystem (BAS) overvåke utenfor den ytre endringen rommet inngangen. Hvis rommet trykket ikke i normalområdet, varsle biosikkerhet eller anlegg ansatte og forsinke laboratorium oppføring til slike trykket vender tilbake til det normale området.
   4. Sikre tilgjengeligheten av en autoklav for sterilisering av biologisk avfall og / eller klesvask etter eksperimentelt arbeid.
   5. Skaff skrubb, sokker og håndklær fra bod som inneholder anleggets utstyr som ligger nær Personell Entry / Exit Loggbok.
2. Ytre Endre rommet inngangen Prosedyrer etter Laboratory Staff:
   1. Komplett sikkerhetskrav som regulerer og dokumentere tilgang til biocontainment laboratoriet. Skriv inn det ytre endring rom.
   2. Fjern alle street klær, undertøy, smykker og klokker, don skrubb, og fortsett til drakten rommet.
3. Positiv-press beskyttelsesdrakt inspeksjon og Integrity Testing av Laboratory Ansatte i Suit rommet:
   1. Ved å få et positivt trykk vernedrakt av en passende størrelse, utføre en visuell inspeksjon av drakten på jakt etter eventuelle hull, rifter, punktering poeng, søm rips eller svake punkter. Inspiser de ytre dress hansker grundig, siden hansker er det mest sannsynlige stedet for å bli skadet.
   2. Skift hansker minst hver 7 kalenderdager eller om skade på hanskene er identifisert.
      1. For å erstatte de ytre dress hansker og fjern duct tape fra den eksisterende dress hanske, rulle O-ringen på ermet, og fjerne den gamle drakten hanske.
      2. Sett en ny hanske på mansjetten av drakten og sørge for at hansken dekker hele mansjetten og tommelen er i riktig posisjon. Plasser O-ringen over hansken, sete O-ringen i sporet på mansjetten, og bruke duct tape til å sikre ytre drakt hanske.
      3. Brett hansken mansjetten over duct tape og O-ring, forsegle hanske med en endelig stykke duct tape, og re-inspisere nylig attaChed hanske.
   3. Påfør et tynt lag med glidelås smøremiddel på glidelåsen minst en gang i uken.
   4. Dekk hver av eksosventiler, som ligger inne i drakten bak hodet dekselet og på venstre side av ryggen med enten duct tape eller en aluminiumstrykktest cap, og zip drakten lukket.
   5. Koble hurtigkoplingen / koble vedlegg på slutten av hvert pust linje til slangetilkoblingen på drakten. Blås drakten til armer og ben er fast og plassere drakten i en oppreist stilling. Koble lufttilførselen.
   6. Drakten bør ikke være over-trykk som overdreven press kan forårsake alvorlig skade på drakten. Grundig inspisere drakten for noen indikasjon på en luftlekkasje i ca 5 min og visuelt inspisere drakten etter tegn på deflasjon. Pass på at drakten er ikke over-trykk som overtrykk kan føre til alvorlige skader på drakten.
   7. Dersom drakten mister fasthet, sjekk drakten for lekkasjer ved å re-inflating drakten. Lytt og føler for lekkasjer i drakten. Hvis det er nødvendig, spray alle overflater av vernedrakt med såpevann. Noen vanlige områder for lekkasjer er sømmene av drakten, den glidelås området, og krysset av visiret materiale med drakten materiale. Monitor for dannelsen av bobler som indikerer en lekkasje, med særlig vekt på sømmer og visiret. Kontroller at eksosventilene er helt forseglet.
   8. Reparere små stoff lekkasjer midlertidig med duct tape. Komplett permanente reparasjoner med materialer fra en dress reparasjonssett. Hvis drakten ikke kan repareres enkelt, dekontaminer dress med et alkoholbasert desinfeksjonsmiddel og fjerne fra drakten rommet. Hvis drakten ikke kan repareres, pensjonere sort fra bruk og brennes.
   9. Når integritet testen er fullført, pakk ut dress og tar av dekslet på eksosventiler. Unnlatelse av å fjerne eksos dekslene vil tette filtrering og alvorlig skade drakten. Skriv testing og reparasjonsinformasjon iPositiv-press Suit Integrity Test Log.
4. Donning Positiv-press Suit i Suit Room og Inngåelse BSL-4 Suit Laboratories:
   1. Tape sokker til bena på skrubb. Don indre nitrilhansker og duct tape dem til kantene på scrubs. Don en andre par nitrilhansker (ikke tapet) over de indre hansker. Om nødvendig, rengjør den indre visir med glass renere for økt synlighet.
   2. Don positivt trykk dress, noe som gjør at drakten er zippet helt lukket, og koble drakten til en pust-luftledning. Skriv inn i BSL-4 passer laboratorier når BAS skjermer er fri for alarmer.
   3. Å gå inn i BSL-4 passer laboratorier, koble fra pusteluft linje i dress rom og skyv anmodning om å få tilgang til knappen for kjemisk dusjrom.
   4. Når lufttrykket bestandig (APR) Døren er aktivert, forseglingen rundt døren tømmes og døren magnet løsner. APR dører innenfor kjemisk dusj room er sikringsanlegg, noe som betyr en april døren må være lukket når den andre er åpen for å opprettholde containment til alle tider. Å passere gjennom kjemisk dusjrom, lukke april døren til drakten rom, vent til blæren å fylle på nytt og fullt forsegle dørkarmen, og aktivere den andre APR dør som fører til laboratoriet.
   5. Ved innreise til BSL-4 passer laboratorier, kobler drakten til en tilgjengelig pusteluft linje.
   6. Før du fortsetter videre, lukk april dør som fører til laboratoriet, og sikre at kjemisk dusj aktiveres automatisk for å desinfisere den kjemiske dusj og drakten. Når desinfisert, kan APR dør i kjemisk dusjrom åpnes igjen fra drakten rommet. Hvis en syklus ikke starter, kontakt Facility Management personell.
   7. Hvis drakten ikke har integrerte støvler, don et par kalosjer som er plassert i hyllene ved siden av utgangsdøren, kjemisk dusj april døren. For å unngå ytterligere risiko / farer, kontroller at overshoes er form som passer og sitter godt.

3. bevegelse innenfor BSL-4 Suit Laboratories

1. Bevege seg fritt rundt på laboratoriene ved å koble fra og koble til luftledninger gjennom laboratoriene. Hold kontakten med en luftledning å opprettholde overtrykk når du forsøker å bøye seg eller hente elementer nær bakken.
   MERK: Slike bevegelser mens de er koblet fra luftledningen vil eksos pusteluften fra i dress og skape undertrykk som kan tillate laboratorium luft inn eventuelle brudd på drakten.
2. Observer skjermer gjennom laboratorier for ulike alarmer og nåværende suite status.

4. Laboratory Exit Prosedyrer fra BSL-4 Suit Laboratories

1. Dekontaminere hansker i vaskemiddel desinfiseringsmiddel i plast dunk tanker ved vasken eller i interiør gangene. Hvis ingen dunk tank er til stede, spray hansker grundig med desinfeksjonsmiddel. </ Li>
2. Inspiser bunnen av kalosjer eller støvler for synlig materiale. Hvis shoes er rene, fjern shoes og plassere dem i hyllene ved siden av kjemiske dusj april døren. Lukk alle innvendige dører av laboratoriet, koble fra pusteluft linje, og gå videre til kjemisk dusj.
3. Hvis shoes er skitne, vaske dem grundig i vasken med vaskemiddel desinfiserende renere.

5. BSL-4 Kjemiske dusj Prosedyrer

1. Skriv den kjemiske dusjen ved å trykke på forespørselen om å få tilgang til knappen for å åpne april døren, og lukk døren. Koble dress til en pusteluft linje inne i dusjen.
2. Når april døren er lukket, vil den kjemiske dusj syklusen automatisk aktivere for å frigjøre en tilstrekkelig blanding av vaskemiddel desinfiserende renere å riktig desinfisere drakten og den kjemiske dusj området. Hvis syklusen ikke starter automatisk, må du trekke på oversvømmelse håndtaket. Skrubb dress for ca 1 min, skyvoversvømmelse håndtere tilbake på plass for å hindre fullstendig drenering de kjemiske desinfiserende tanker. En manuell dusj syklus er ikke tilgjengelig.
3. Se etter hanske og fot lekkasjer ved å plassere hansker og føtter i plast kar med vaskemiddel desinfiseringsmiddel løsning holdt inne den kjemiske dusjen. Se etter væske eller fuktighet under den ytre hansken og se etter rifter, riper eller svake deler på den ytre hansken. Dersom en lekkasje er funnet i en av de ytre hansker, vente til dusj syklusen er ferdig, fjernes ytre farge hanske og den ytterste indre hansken, og la den ytre hansken i plastbadet.
4. Skrubbe dress og integrert dress støvler med en lang håndteres kratt pensel eller hender å fordele kjemisk desinfeksjonsmiddel til alle overflater av drakten. Skyll dress av vaskemiddel desinfiserende renere under vannets kretsløp av dusjen.
5. Koble fra pusteluften linje, på forhånd eksponert for laboratorie luft, både under den kjemiske og den vannsyklusen til disinfect tilkoblingen på drakten. Skyll luftledningen tilkobling av rengjøringsmiddel desinfiserende renere. Uten frakobling kan vaskemiddel desinfiserende renere ellers ikke rense luften linjen.
6. Åpne døren som fører til drakten rommet og lukke den etter spennende.
7. I tilfelle en nødsituasjon, for eksempel en skadeforsikringstruende kutt eller brann, følger du samme fremgangsmåte beskrevet i 5.2.

6. Suit Room Prosedyrer etter Avslutte Chemical dusj

1. Tørk utsiden av drakten med et stort håndkle. Pakk det positive trykk dress, fjerne den ene hånden fra den ytre drakt hanske, og undersøke utsiden av den ytre nitrilvernehanske nøye for fuktighet.
2. Hvis fuktighet har lekket gjennom den ytre drakt hansken, fjern den ytre drakt hanske og ytre nitrilvernehanske og kast i biohazard avfall søppelbøtte. Fjern den andre siden og gjenta sjekken.
3. Fjern dress og fortsette å tørke utsiden av drakten for å hindre tørr råte dAmage. Spray innsiden av ansiktsskjerm med glass renere og tørk. Heng drakten opp til tørk. Fjern duct tape og indre nitrilhansker fra Scrubs og kast disse elementene i utpekte biohazard avfall papirkurven.
4. Dokumentere eventuelle lekkasjer eller reparasjoner på drakten i drakten logg og rapportere dem til facility management.
5. Fortsett til indre endring rom, fjern skitne skrubb og sokker, og plassere dem i den angitte vaskebøtte. Fortsett og skriv inn den personlige dusj.

7. Personlig dusj og Ytre Endre Room Exit Prosedyrer

1. Aktiver dusj og fullstendig vaske hår og kroppen til et minimum på 3 minutter med såpe og vann. Avslutt Personlig dusj og gå videre til Ytre Endre Room.
2. Tørk av og don street klær, avslutter Ytre Endre rommet, plassere brukte håndklær i den utpekte vaskerom bin, og gå videre til Buffer Corridor.
3. Indikerer tid for exit i Personal Entry / Exit Loggbok og angi laboratorium exden på locator bord.

Representative Results

Personalet har blitt nøye og grundig opplært i disse teknikkene for å sikre trygge og konsistent praksis innenfor et BSL-4 anlegg. Ved å kontrollere at anlegget fungerer som det skal, som angitt på daglig sjekkliste (figur 1), er vi i stand til å sørge for at alle de nødvendige administrative og tekniske installasjoner er på plass og fungerer for å opprettholde et trygt og godt fungerende miljø. Den positive trykk drakt gir et ekstra lag med beskyttelse for den ansatte. Riktig vedlikehold og bruk av disse draktene er integrert personlig vern for den ansatte. Gjennom streng overholdelse av disse prosedyrene, har ingen laboratorieinfeksjoner er registrert ved NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick.

Figur 1: Daglig visuell sjekklistefor støtte og backup-systemer for BSL-4. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Vi skisserte BSL-4 inngang og utgang prosedyrer som brukes ved NIH / NIAID Integrated Research Facility ved Fort Detrick for å arbeide med svært farlig (Risk Group 4) patogener. Et av formålene med å visualisere BSL-4 inngang og utgang prosedyrer er å understreke viktigheten av sikkerhet for laboratoriepersonalet under arbeid med slike patogener å unngå laboratorieinfeksjoner. Negativt trykk, BSL-4 laboratorier opprettholde en innover rettet luftstrøm for å sikre at patogener blir inneholdt i laboratoriet. Positive trykk drakter med dedikert puste luft systemer utslitt av laboratoriepersonalet redusere kontakt av luftbårne patogener med laboratoriepersonalet. Etter laboratoriepersonalet forlater BSL-4 laboratorium, desinfiserer en kjemisk dusj på overflaten av potensielt kontaminerte farge og hindrer derfor potensiell forurensning av resten av bygningen og personen endre ut av drakten.

Som integriteten av positive-press dress er en av flere viktige primær barrierer for å hindre potensiell patogen eksponering, er ansatte pålagt å sjekke for dress lekkasjer før inngangen og etter spennende fra BSL-4 laboratorier. Hvis en lekkasje oppstår, ansatte identifiserer plasseringen av lekkasjer og varsler facility management. Disse øvelsene sikre en rask respons på eksponering mot høy konsekvens patogener. Selv om alle anstrengelser blir tatt for å eliminere risiko for laboratoriepersonell, kan brudd på drakten skje gjennom bruk av glass, skarpe gjenstander, dyr aggresjon, eller kontinuerlig bruk.

Mens de prosedyrer som er presentert her generelt følge BMBL spesifikasjoner skissert av CDC ^2, disse prosedyrene er spesifikke for IRF-Frederick. Hver BSL-4-anlegget har ulike bygnings design spesifikasjoner som påvirker de nøyaktige metoder for drift av laboratorier. Alternative prosedyrer for inn- og utstigning BSL-4 laboratorier avhenger blant annet av design og drift av disse LABORATORIes. I tillegg kan statlige reguleringer i ulike land også har en effekt på BSL-4 laboratorieprosedyrer i hvert land. Likevel, en generell forståelse av BSL-4 prosedyrer og bygningen overvåking systemer som støtter sikkerheten ved laboratoriet personalet vil hjelpe helseadministratorer som vurderer utformingen av tilsvarende bygninger og utenfor samarbeidspartnere involvert i studier av høyrisiko patogener.

Produktiviteten vil øke etter hvert som flere laboratoriepersonell er opplært i BSL-4 laboratorium inngang og exit prosedyrer og gjennomføre eksperimenter i henhold til BSL-4 forhold. Men når du utformer protokoller med utenfor samarbeidspartnere, tilstrekkelig tid bør bli tildelt til å utføre selv grunnleggende laboratorievirksomhet, og forventninger om tidsrammer for å levere resultater må justeres ved å akseptere de problemer som ligger med arbeid i BSL-4 laboratorier. En generell antakelse er at ethvert forsøk utført ved BSL-2 (for eksempel 2 timer)vil kreve dobbelt så mye tid til å utføre i BSL-4 (for eksempel 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