Introduction
Vetenskapligt intresse för exotiska, hög konsekvens patogener har stadigt ökat de senaste åren. Av särskilt intresse är patogener anses nya eller återkommande medel som är potentiella biovapen. När det gäller prioritet inom forskning och risk, är dessa patogener klassificeras av Centers for Disease Control and Prevention (CDC) som Bioterrorism Kategori AC ombud 1. Dessutom är hög konsekvens patogener klassificeras som Välj ombud [och gifter] när det gäller import, export, och tillträdesregler. I USA, om biosäkerhet regler och rutiner som måste följas för arbete med särskilda patogener som kräver BSL-2, BSL-3, eller BSL-4 inneslutning beskrivs i biosäkerhet i mikrobiologiska och biomedicinska laboratorier (BMBL) 2. Patogener som upplevs för att presentera den mest betydande hälsorisk för människor och / eller djur anses BSL-4 patogener. Följaktligen kräver BSL-4 forskning särskild försiktighet, highly specialiserad utbildning och en robust och redundant anläggning infrastruktur 3. För att förbättra den allmänna medvetenheten om de utmaningar som är förknippade med BSL-4 forskning, förstå kraven på hög innes verksamhet, systemhantering, och rutin validering testning av tekniska kontroller är nödvändiga. Vi strävar efter att föra denna förståelse genom att visuellt presentera de ökade normer för drift och biosäkerhet, och den resulterande ökade svårigheten av praktisk forskning i BSL-4 inneslutning.
Faciliteter bostads BSL-4 passar laboratorier måste uppfylla stränga krav, inklusive men inte begränsat till, dedicerade nonrecirculating ventilationssystem, avfallshanteringen strikt och processer 4,5, och fastighetsautomationssystem (BAS) 2,6,7. Laboratorie tilluft filtreras en gång och frånluft är dubbel filtreras genom högeffektiva partikelluft (HEPA) filter, som återcertifierade årligen. Dessutom harBMBL ställer höga krav på sanering av fast avfall och insamling och sanering av alla avlopps material före övergång till det allmänna systemet avfall. Flera uppsägningar är inbyggda i systemet för att förhindra utsläpp av någon typ av BSL-4 patogen. BAS övervaka verksamheten vid en anläggning på distans och kan precisera problemområdet. Facility stödsystem kontrolleras dagligen av personal för optimal drift och anmälan av problem i realtid. Alla system testas på en återkommande basis för att uppfylla CDC / Avdelningen för Select agens och toxiner krav på anläggningens drift.
Utöver dessa standarder för fysiska anläggningen, måste laboratoriepersonal som arbetar med Select agens och toxiner underkasta sig en säkerhets riskbedömning (SRA) av det amerikanska justitiedepartementet före arbetar med eller runt Välj ombud. Dessutom, personal som arbetar med Tier 1 Välj ombud (t.ex. Ebolavirus, Bacillus anthracis) måste vara inskriveni en personalReliAbility Program (PRP) som kontinuerligt utvärderar den fysiska och psykiska hälsan hos enskilda forskare 8. De hälsarastreringar bedöma huruvida individer är fysiskt kapabel att utföra arbetet i BSL-4 inneslutning på ett säkert sätt. Mentala hälsarastreringar bedöma allmänt välbefinnande, psykologiska välfärd och elasticitet, och säkerhetstänkande hos personalen. På NIAID, forskare som arbetar med utvalda agenter genomgå ytterligare granskning, där varje individ avslutar en Access Verket Kontroll och Förfrågningar (ANACI) säkerhetsprövning som undersöker utbildning och yrkeskompetens, kriminellt förflutet, finansiell historik, och risken för utländskt inflytande.
Jämfört med BSL-2 laboratorium inträde kräver maximal inneslutning inträde betydligt större investering av resurser, tid och utbildning. Efter SRA godkännande och registrering med Avdelningen för Select agens och toxiner, måste personal genomgå stränga praktisk tåging innan åtkomst till BSL-4 passar laboratorier. Laboratoriepersonal får utbildning om driften av anläggningen, inklusive dagliga kontroller av kritiska funktioner och inträde / utträde förfaranden 9. Personalen är också utbildad på laboratorie biosäkerhet och skötsel och användning av positiv tryckdräkter. Vita kostymer gjorda av polyesterväv med polyvinylklorid beläggning används vid NIH / NIAID Integrated Research Facility vid Fort Detrick. Anläggningar som använder andra typer / kommersiella märken av positiv tryckdräkter kan kräva olika operativa förfaranden för ingående och uppsägning av BSL-4 laboratorium än de som beskrivs här. Forskare i anläggningar som använder den här artikeln skall redovisa dessa skillnader före träning. Suit utbildning på NIH / NIAID Integrated Research Facility vid Fort Detrick innehåller lämpliga förfaranden för påtagning dräkten, se dräkten fungerar, reparera och underhålla kostymer (inom och utanför laboratoriet), och flyttar inom laboratoriet. Påce denna utbildning är klar, kan laboratoriet anställde börja arbeta inom BSL-4 passar laboratorier. Inledningsvis en annan erfaren personal mentorer en-mot-en i nyutbildad anställd under de fem första besök på BSL-4 passar laboratorier. Att arbeta självständigt på NIH / NIAID Integrated Research Facility vid Fort Detrick, avslutar nyutbildad anställd minst 40 övervakade besök i BSL-4 passar laboratorier med minst 100 timmar av praktisk arbetstiden i laboratorierna.
Protocol
1. Daglig Extern checklista
- Kontrollera säkerhetssystem. Kontrollera andnings luftsystem, säkerhetskopiera bryta luftsystem, avloppssaneringssystem (EDS) system, kemisk duschsystem, riktad luftflöde och autoklav funktionalitet (Figur 1).
2. Laboratorie Entry Förfaranden
- Buffert Corridor Entrance Förfaranden på laboratoriepersonal
- Ange personal personens namn, tid för entré, laboratorie plats och patogener under utredning i personal Entry / Exit loggbok. Ange laboratorium plats på en magnettavla.
- För att säkerställa BSL-4 kostym laboratoriernas fungerar korrekt, kontrollera att externa system har kontrollerats och laboratorier har godkänts för inträde på den dagliga externa system Safety Checklist (Figur 1).
- För att säkerställa att laboratorierumstryck ligger inom undertryck börvärden som bibehåller proper riktat luftflöde, kontrollera byggnadsautomationssystemet (BAS) övervaka utanför den yttre förändring rum ingången. Om rumstryck är inte i det normala intervallet, meddela biosäkerhet eller anläggningar personal och fördröja laboratorie inträde till dess att trycket återgår till det normala intervallet.
- Säkerställa tillgången till en autoklav för sterilisering av biologiskt avfall och / eller tvätt efter experimentellt arbete.
- Skaffa skrubb, strumpor och handdukar från förrådet innehåller anläggningens leveranser ligger nära Personal Entry / Exit loggbok.
- Yttre Change room entrance Förfaranden på Laboratoriepersonal:
- Kompletta säkerhetskrav som reglerar och dokument tillträde till biologisk inneslutning laboratorium. Ange yttre förändring rum.
- Ta bort alla gata kläder, underkläder, smycken och klockor, don skurar, och gå vidare till dräkten rummet.
- Positivt tryck Skyddsdräkt inspektion och integritet Testning Laboratory Personal i Suit rummet:
- Efter att ha erhållit ett positivt tryck skyddsdräkt av lämplig storlek, utför en visuell inspektion av dräkten efter några hål, tårar, punktering punkter, söm revor, eller svaga punkter. Inspektera yttre passar handskar noggrant, eftersom handskar är den mest sannolika platsen skadas.
- Byt handskar minst var 7 dagar eller om skador på handskarna identifieras.
- För att ersätta de yttre passar handskar, ta bort tejp från den befintliga passa handske, rulla O-ringen på hylsan, och ta bort den gamla kostym handsken.
- Sätt en ny handske på manschetten av dräkten och se till att handsken täcker hela manschetten och tummen är i rätt position. Placera O-ringen över handsken, plats O-ringen i spåret på manschetten och använd tejp för att fästa yttre kostym handske.
- Vik handsken manschetten över silvertejp och O-ringen, försegla handske med en slutlig bit tejp, och åter inspektera nyligen AttaCHED handske.
- Applicera ett tunt skikt av blixtlås smörjmedel till dragkedjan minst en gång i veckan.
- Täck varje avgasventilerna, som ligger inne i dräkten bakom kåpan och på vänster sida av ryggen med antingen tejp eller en aluminiumtryckprovning lock, och zip dräkten stängd.
- Anslut snabbkoppling / anslut fastsättning vid slutet av varje andningslinjen till slanganslutningen på dräkten. Blås dräkten tills armar och ben är fast och placera dräkten i ett upprätt läge. Koppla bort lufttillförseln.
- Dräkten bör inte vara över tryck som överdrivet tryck kan orsaka allvarliga skador på dräkten. Noggrant inspektera dräkten för någon indikation på en luftläcka i ungefär fem minuter och visuellt inspektera passar för tecken på deflation. Se till att dräkten är inte över tryck som övertryck kan orsaka allvarliga skador på dräkten.
- Om dräkten förlorar fasthet, kontrollera passar för läckage genom att åter inflating dräkten. Lyssna och känn efter läckor i dräkten. Om det behövs, spraya alla ytor i skyddsdräkt med en tvållösning. Några vanliga områden för läckor är sömmarna av dräkten, dragkedjan området, och korsningen av visiret material med dräktmaterialet. Övervaka bildandet av bubblor som indikerar en läcka, med särskild tonvikt på sömmar och visiret. Kontrollera att avgasventilerna är helt tillsluten.
- Reparera små tyg läckor tillfälligt med tejp. Komplett permanenta reparationer med hjälp av material från en kostym reparationssats. Om dräkten inte kan repareras lätt, sanera dräkten med en alkoholbaserat desinfektionsmedel och ta bort från dräkten rummet. Om dräkten är bortom reparation, pension kostym ur bruk och bränna.
- När integritet testet är klart, packa dräkten och tar bort kåpan från avgasventilerna. Underlåtenhet att ta bort avgas omslag kommer att täppa filtrering och allvarligt skada dräkten. Ange testning och reparationsinformation iPositivt tryck Suit Integrity Test Log.
- Påtagning positivt tryck Suit i Suit Room och ingå BSL-4 Suit Laboratories:
- Tape strumpor till ben scrubs. Don inre nitril och silvertejp dem slagen på scrubs. Don ett andra par av nitril (ej tejpade) över de inre handskar. Om det är nödvändigt, rengör inner visir med fönsterputs för ökad synlighet.
- Don den positiva tryck kostym, och se till att dräkten är zippade helt stängd, och anslut dräkten till en andnings luftledning. Ange i BSL-4 passar laboratorier när BAS monitorer är fria från larm.
- Att komma in i BSL-4 passar laboratorier, koppla från andningsluftledningen i dräkten rummet och tryck begäran om att få tillgång till knappen för den kemiska duschrum.
- När lufttrycket beständiga (APR) dörren är aktiverad, tätning runt dörren töms och luckmagneten lossnar. Den effektiva räntan dörrar inom kemisk dusch roOm är sammankopplade, vilket innebär en April dörr måste vara stängd när den andra är öppen för att upprätthålla inneslutningen vid alla tillfällen. Att passera genom kemisk duschrum, stänger april dörren till dräkten rum, vänta blåsan att åter blåsa upp och helt täta dörrkarmen, och aktivera den andra april dörr som leder till laboratoriet.
- Vid inträde till BSL-4 passar laboratorier ansluter dräkten till en tillgänglig andnings luftledning.
- Innan vi går vidare, stänger april dörr som leder till laboratoriet och se till att kemiska dusch aktiveras automatiskt att desinficera kemiska dusch och dräkten. När desinficeras, kan april dörr i kemisk duschrum öppnas igen från dräkten rummet. Om en cykel inte startar, kontakta anläggningens personal i ledande ställning.
- Om dräkten inte har integrerade stövlar, don ett par galoscher som ligger på hyllorna intill avsluta dörren, den kemiska dusch april dörr. För att undvika ytterligare risk / risker, kontrollera att overshoes är formpassande och ombonad.
3. rörlighet inom BSL-4 Suit Laboratories
- Röra sig fritt i laboratorier genom att koppla och återansluta till luftledningar hela laboratorierna. Håll kontakten med en luftledning för att upprätthålla övertryck när du försöker att böja sig eller hämta objekt nära marken.
OBS: Sådana rörelser medan bortkopplad från luftledningen kommer att uttömma andningsluften inifrån kostym och skapa undertryck som kan tillåta laboratorie luft att komma in eventuella brott i dräkten. - Observera monitorerna under laboratorierna för olika larm och aktuella svit status.
4. Laboratorie Exit Rutiner från BSL-4 Suit Laboratories
- Sanera behandskade händer i tvättmedel desinfektionsmedel renare i plast dunk tankar vid diskbänken eller i invändig hallar. Om ingen dunk tank är närvarande, spraya behandskade händerna noggrant med desinfektionsmedel. </ Li>
- Inspektera botten av galoscher eller stövlar för synligt material. Om galoscher är rena, ta bort skoöverdrag och placera dem på hyllorna intill den kemiska dusch april dörr. Stäng alla innerdörrar i laboratoriet, koppla från andningsluftledningen, och gå vidare till den kemiska dusch.
- Om galoscher är smutsiga, tvätta dem noggrant i diskhon med tvättmedel desinfektionsmedel renare.
5. BSL-4 Kemiska dusch Rutiner
- Ange den kemiska dusch genom att trycka på begäran om att få tillgång till för att öppna april dörren och stänga dörren. Anslut passa till en andnings luftledning inne i duschen.
- När april dörren är stängd, kommer den kemiska dusch cykeln aktiveras automatiskt för att frigöra en tillräcklig blandning av tvättmedel desinfektionsmedel renare att korrekt desinficera dräkten och den kemiska duschutrymmet. Om cykeln inte startar automatiskt, dra på syndafloden handtaget. Skrubba passar för ungefär en minut, tryck pådeluge hantera tillbaka på plats för att förhindra helt dränera de kemiska desinfektionsmedel tankar. En manuell dusch cykel är inte tillgänglig.
- Kontrollera om handskar och fot läckor genom att placera behandskade händer och fötter i plastbalja innehållande tvättmedel desinfektionsmedel renare lösning förvaras i kemiska dusch. Leta efter vätska eller väta under den yttre handsken och kontrollera tårar, revor eller svaga partier på den yttre handsken. Om en läcka finns i en av de yttre handskar, vänta tills duschen cykeln är klar, ta bort yttre kostym handske och den yttersta inre handsken, och lämna den yttre handsken i plastbalja.
- Skrubba kostym och integrerad passar stövlar med en långskaftad skurborste eller händer att fördela kemiska desinfektionsmedel på alla ytor i dräkten. Skölj kostym av tvättmedel desinfektionsmedel renare under vattnets kretslopp av duschen.
- Koppla andningsluftledningen, tidigare utsatts för laboratorieluft, både under den kemiska och vattnets kretslopp till disinfect anslutningen på dräkten. Skölj luftledningen anslutning av alla rengöringsmedel desinfektionsmedel renare. Utan frånkoppling, kan tvättmedel desinfektionsmedel renare annars inte rengör luftanslutningen.
- Öppna dörren som leder till dräkten rummet och stänga den efter att ha lämnat.
- I händelse av en nödsituation, såsom en Nonlife hotande klippa eller brand, följa samma förfarande som beskrivs i 5.2.
6. Suit Room Rutiner Efter att ha lämnat kemikalie Shower
- Torka utsidan av dräkten med en stor handduk. Packa upp positivt tryck kostym, ta bort en hand från den yttre kostym handsken, och undersöka utsidan av yttre nitrilhandske noggrant för fukt.
- Om fukt har läckt genom ytter kostym handske, ta bort det yttre kostym handsken och yttre nitrilhandske och kassera i biologiskt avfall papperskorgen. Ta bort den andra handen och upprepa kontrollen.
- Ta bort kostym och fortsätta att torka utsidan av dräkten för att förhindra torr röta dAmage. Spraya insidan av ansiktsskydd med fönsterputs och torka torrt. Häng dräkten på tork. Ta bort tejp och inre nitril från scrubs och hanterar detta i särskilda biologiskt avfall papperskorgen.
- Dokumentera eventuella läckor eller reparationer dräkten i dräkten loggen och rapportera dem till facility management.
- Fortsätt till inre förändring rum, ta bort smutsiga skurar och strumpor, och placera dem i den angivna tvättkorgen. Gå vidare och in i personliga dusch.
7. Personlig dusch och Yttre omklädningsrum Avsluta procedurer
- Aktivera dusch och fullt tvätta håret och kroppen i minst 3 minuter med tvål och vatten. Avsluta den personliga dusch och fortsätt till den yttre omklädningsrum.
- Torka och don Street kläder, avslutar yttre ändra rum, placera används handdukar i den angivna tvättkorgen, och vidare till buffert korridoren.
- Ange tid för utförsel i personal Entry / Exit för loggbok och ange laboratorium exden på lokaliseringskortet.
Representative Results
Personalen har omsorgsfullt och grundligt utbildade i dessa tekniker för att säkerställa säkra och konsekventa metoder inuti en BSL-4 anläggning. Genom att kontrollera att anläggningen fungerar, enligt vad som anges på det dagliga checklista (Figur 1), kan vi se till att alla nödvändiga administrativa och tekniska kontroller på plats och fungerar för att upprätthålla en säker och väl fungerande miljö. Den positiva tryck kostym ger ett extra lager av skydd för den anställde. Korrekt underhåll och användning av dessa stämningar är en integrerad del av personligt skydd för den anställde. Genom att strikt följa dessa förfaranden, har inga laboratorie infektioner spelats in på NIH / NIAID Integrated Research Facility vid Fort Detrick.
Figur 1: Dagliga visuella checklistaför stöd och backup-system för BSL-4. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Discussion
Vi redogjorde för BSL-4 ingångs- och utgångs förfaranden som används vid NIH / NIAID Integrated Research Facility vid Fort Detrick för att arbeta med mycket farliga (riskgrupp 4) patogener. Ett syfte med att visualisera de BSL-4 ingångs- och utgångsförfaranden är att betona vikten av säkerhet laboratoriepersonal under arbetet med sådana patogener att undvika laboratorieförvärvade infektioner. Undertryck, BSL-4 laboratorier upprätthålla en inåt riktat luftflöde för att säkerställa att patogener kommer att ingå i laboratoriet. Positiv tryckdräkter med dedikerade andnings luftsystem bärs av laboratoriepersonal mildra kontakt av luftburna patogener med laboratoriepersonalen. Efter laboratoriepersonal lämnar BSL-4 laboratorium, desinficerar en kemisk dusch ytan av potentiellt förorenade kostym och förhindrar därför att sprida sig i resten av byggnaden och den person förändras ur dräkten.
Som integriteten av positive-tryck kostym är en av flera viktiga primära barriärer för att förhindra potentiell patogen exponering, är personal som krävs för att kontrollera kostym läckor före ingången och efter att ha lämnat från BSL-4 laboratorier. Om en läcka uppstår, personal identifierar platsen för läckage och varningar facility management. Dessa metoder garanterar en snabb reaktion på en eventuell exponering för höga konsekvens patogener. Trots att alla ansträngningar vidtas för att undanröja risken för laboratoriepersonal, kan brott mot dräkten ske genom användning av glas, vassa föremål, djur aggression eller kontinuerlig användning.
Medan de förfaranden som presenteras här följer i allmänhet BMBL specifikationer som anges av CDC 2, dessa förfaranden är specifika för IRF-Fredrik. Varje BSL-4 Anläggningen har olika byggkonstruktionsspecifikationer som påverkar metoderna för laboratorieverksamheten. Alternativa förfaranden för ingående och uppsägning BSL-4 laboratorier beror delvis på konstruktionen och driften av dessa Laboratories. Dessutom kan statliga regleringar i olika länder också ha en effekt på BSL-4 laboratorieprocedurer i varje land. Ändå en allmän förståelse för BSL-4 förfaranden och byggnaden övervakningssystem som stöder säkerheten för laboratoriepersonalen hjälper hälsa administratörer som överväger utformningen av liknande byggnader och utanför medarbetare som är involverade i studier av högrisk patogener.
Produktiviteten ökar eftersom fler laboratoriepersonal är utbildad i BSL-4 laboratorium ingångs- och utgångsförfaranden och genomföra experiment i BSL-4 villkor. Men när man utformar protokoll med externa samarbetspartners, tillräckligt med tid bör tilldelas för att utföra ens grundläggande laboratorieverksamheten, och förväntningar om tidsramar för att leverera resultat måste justeras genom att acceptera de inneboende svårigheterna med arbete i BSL-4 laboratorier. En generaliserad antagande är att något experiment utförs vid BSL-2 (t.ex., 2 tim)kommer att kräva dubbelt så mycket tid att utföra i BSL-4 (t ex, 4 h).
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 |
References
- of Allergy and Infectious Diseases. NIAID Category A, B, and C Priority Pathogens. National Institute of Allergy and Infectious Diseases. , National Institute. Bethesda, MD, . http://www.niaid.nih.gov/topics/biodefenserelated/biodefense/pages/cata.aspx (2013).
- Chosewood, L. C., Wilson, D. E. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. , 5th, U.S. Dept. of Health and Human Services, Public Health Service, Centers for Disease Control and Prevention, National Institutes of Health. Washington, D.C. http://www.cdc.gov/biosafety/publications/bmbl5 (2009).
- Shurtleff, A. C., et al. The impact of regulations, safety considerations and physical limitations on research progress at maximum biocontainment. Viruses. 4, 3932-3951 (2012).
- Walker, J., Stern, L. A Guide to the Biosolids Risk Assessments for the EPA Part 503 rule. , US Environmental Protection Agency, Office of Wastewater Management. Washington D.C. http://water.epa.gov/scitech/wastetech/biosolids/503rule_index.cfm (1995).
- Salkin, I. F., Krisiunas, E., Turnberg, W. L. Medical and infectious waste management. Appl. Biosaf. 5 (2), 54-69 (2000).
- de Kok-Mercado, F., Kutlak, F., Jahrling, P. B. The NIAID integrated research facility at Fort Detrick. Appl. Biosaf. 16 (2), 58-66 (2011).
- Jahrling, P. B., et al. The NIAID Integrated Research Facility at Frederick, Maryland: a unique international resource to facilitate medical countermeasure development for BSL-4 pathogens. Pathog. Dis. , (2014).
- Skvorc, C., Wilson, D. E. Developing a behavioral health screening program for BSL-4 laboratory workers at the National Institutes of Health. Biosecur. Bioterror. 9, 23-29 (2011).
- Le Duc, J. W., et al. Framework for leadership and training of Biosafety Level 4 laboratory workers. Emerg. Infect. Dis. 14 (11), 1685-1688 (2008).
