सुरक्षा सावधानियों और संचालन प्रक्रियाओं एक (ए) में बीएसएल 4 प्रयोगशाला: 3. Aerobiology

Immunology and Infection

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Bohannon, J. K., Janosko, K., Holbrook, M. R., Barr, J., Pusl, D., Bollinger, L., Coe, L., Hensley, L. E., Jahrling, P. B., Wada, J., Kuhn, J. H., Lackemeyer, M. G. Safety Precautions and Operating Procedures in an (A)BSL-4 Laboratory: 3. Aerobiology. J. Vis. Exp. (116), e53602, doi:10.3791/53602 (2016).

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Abstract

Introduction

वायरस के संक्रमण आम तौर पर प्रत्यक्ष या शारीरिक संपर्क, लेकिन कई महत्वपूर्ण वायरल रोगों (जैसे, खसरा, चेचक, इन्फ्लूएंजा) रोगज़नक़ों कि एयरोसोल या सांस की बूंदों से प्रेषित कर रहे हैं की वजह से कर रहे हैं के द्वारा होता है। इस तरह के रोगजनकों व्यापक हल्के काम की हानि के साथ जुड़े रोग से लेकर परिणामों के साथ एक महामारी पैदा करने की क्षमता है (उदाहरण के लिए, जुकाम) उच्च मारक (जैसे, चेचक) के साथ गंभीर बीमारी दुर्लभ है। उच्च परिणाम रोगज़नक़ों कि एयरोसोल से या जानबूझकर एयरोसोल रिहाई के द्वारा स्वाभाविक रूप से फैल (जैविक हथियार) aerobiology 1 करने के लिए विशेष रुचि के हैं। मनुष्य के तेजी से बड़े सांस की बूंदों या छोटे-कण नाभिक द्वारा इन रोगाणुओं की कुछ से संक्रमित हो सकता हो जाते हैं और आसानी से लार स्राव के माध्यम से दूसरों के लिए इन रोगजनकों फैला है, खाँसी, और 2 छींकने। अमेरिका Biodefense समुदाय में, उच्च परिणाम रोगजनकों (जैसे, filoviruses या अन्य NIAID सीएtegory एसी प्राथमिकता रोगज़नक़ों और सीडीसी Bioterrorism एजेंटों) जुड़े संक्रमण 3,4 के उच्च मारक के कारण एयरोसोल अनुसंधान कार्यक्रमों का ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। Aerobiology क्षेत्र के भीतर महत्वपूर्ण वैज्ञानिक प्रगति एयरोसोल उपकरण और उच्च रोकथाम सुविधाओं 5,6 में तकनीकी विकास के कारण पिछले एक दशक के भीतर किया गया है। राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी और संक्रामक रोगों (एनआईएच / NIAID), फोर्ट फ्रेडरिक, एमडी, संयुक्त राज्य अमेरिका (आईआरएफ-फ्रेडरिक) में स्थित Detrick पर समन्वित अनुसंधान सुविधा में अनुसंधान के लिए उच्च परिणाम उभरते रोगज़नक़ों कि पशु जैव सुरक्षा की आवश्यकता होती है पर केंद्रित स्तर 4 (ABSL-4) रोकथाम। आईआरएफ-फ्रेडरिक के समग्र मिशन का मूल्यांकन करने और उम्मीदवार टीकों और चिकित्सा विज्ञान (चिकित्सा countermeasures) के विकास की सुविधा है।

आईआरएफ-फ्रेडरिक पर उच्च परिणाम रोगजनकों के साथ अनुसंधान कड़े जैव सुरक्षा और जानवरों की देखभाल और उपयोग आवश्यकताओं के द्वारा संचालित है। ये requirements सूक्ष्मजीवविज्ञानी और बायोमेडिकल लेबोरेटरीज (BMBL) मैनुअल 7 और संघीय पशु कल्याण नियमों में जैव सुरक्षा में रेखांकित कर रहे हैं। ये आवश्यक आवश्यकताओं को अनुसंधान के प्रकार है कि प्रतिबंधित किया जा सकता है और प्रभाव समग्र अध्ययन डिजाइन कर सकते हैं। हम पहले इस पत्रिका में वर्णित है, एक ABSL -4 के माहौल में आयोजित सभी शोध विशेष सावधानी, अति विशिष्ट प्रशिक्षण, और एक मजबूत और निरर्थक सुविधा बुनियादी ढांचे 8,9 की आवश्यकता है।

आईआरएफ-फ्रेडरिक ABSL -4 सूट प्रयोगशाला में प्रवेश के लिए एक सकारात्मक दबाव सूट 8 encapsulating धारण की आवश्यकता है। सकारात्मक दबाव सूट encapsulating ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला में प्रवेश करने के लिए आवश्यक नहीं कर रहे हैं। एक हाथ धोने सूट, रबर या nitrile दस्ताने, और करीब पंजे जूते धारण उचित है जब एक ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला 7 में एक प्रमाणित तीसरी कक्षा जैव सुरक्षा कैबिनेट (बीएससी) के भीतर जोखिम समूह 4 संक्रामक सामग्री जोड़ तोड़ रहा है।

आईआरएफ-फ्रेडरिक में एयरोसोल उपकरण, इंजीनियर है इकट्ठे हुए, और दो भली भांति बंद करके सील, स्टेनलेस स्टील, हवा तंग, नकारात्मक दबाव तीसरी कक्षा BSCs, चित्रा 1 में बनाए रखा। आईआरएफ-फ्रेडरिक Aerobiology कोर एक स्वचालित एयरोसोल प्रबंधन मंच (को रोजगार AAMP) को नियंत्रित करने और इन BSCs भीतर एयरोसोल प्रयोग, चित्रा 2 की निगरानी के लिए। पिछले एक प्रकाशन आईआरएफ-फ्रेडरिक में तीसरी कक्षा BSCs और एक पास के माध्यम से बंदरगाह के माध्यम से 5 सूट प्रयोगशाला के लिए कनेक्शन के विशिष्ट कार्यों को रेखांकित किया। प्रयोग करने से पहले तीसरी कक्षा बीएससी की तैयारी की प्रक्रिया आईआरएफ के लिए विशिष्ट है। अन्य तीसरी कक्षा अन्य संस्थानों में इस्तेमाल किया BSCs आईआरएफ में उपयोग में तीसरी कक्षा बीएससी की तरह ही काम है, लेकिन परिवहन, उपयोग, या डॉकिंग के लिए अलग तंत्र हो सकता है।

आगे समझते हैं कि कैसे उच्च परिणाम रोगजनकों संक्रामक रहने और एयरोसोल संचरण के माध्यम से फैल करने के लिए, सुरक्षित एईrobiological प्रयोग एक विशिष्ट कार्यप्रवाह प्रक्रिया के अनुसार इन तीसरी कक्षा BSCs में आयोजित किया जाना चाहिए। शोधकर्ताओं ने ध्यान से किया गया है और अच्छी तरह से इस कार्यप्रवाह एक सुरक्षित और सुसंगत तरीके से पालन किया जाता है सुनिश्चित करने के लिए प्रशिक्षित किया। nonhuman रहनुमा (NHP) एयरोसोल चुनौती है, कई एयरोसोल लक्षण वर्णन या नकली एयरोसोल रन से पहले स्थिरता और एक एजेंट की व्यवहार्यता जब एयरोसोल रूप में परीक्षण करने के लिए प्रदर्शन कर रहे हैं। एयरोसोल लक्षण वर्णन प्रक्रिया वास्तविक एयरोसोल चुनौती mimics, और शोधकर्ता एयरोसोल पढ़ाई के साथ जुड़े चर का मूल्यांकन करता है।

कार्यप्रवाह का एक अन्य भाग प्रत्येक NHP के लिए चार्ट पर शारीरिक जोड़तोड़, प्रशासन या anesthetics या अन्य एजेंटों, या नियमित प्रक्रिया को रिकॉर्ड करने के लिए है। ये विषय के चार्ट को अच्छी तरह से विश्लेषण कर रहे हैं प्रक्रियात्मक स्थिरता और मानकीकरण सुनिश्चित करने के लिए। विषयों के लिए जोखिम एयरोसोल से पहले anesthetized हैं। उदाहरण anesthetics शामिल tiletamine / zolazepam, ketamine / acepromazine, और ketamine। Anesthetics श्वसन दमन और नियंत्रित, स्थिर राज्य साँस लेने की पदोन्नति को कम करने के आधार पर चुना जाता है। अतिरिक्त संज्ञाहरण आपूर्ति पशु प्रक्रिया कमरे में बनाए रखा और aerobiology ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला में NHP के साथ स्थानांतरण गाड़ी पर ले जाया जाता है।

ABSL -4 सूट प्रयोगशाला के भीतर, NHPs दो तरीकों (यानी, सिर से बाहर plethysmography, सांस की प्रेरक plethysmography [चीर]) श्वसन ज्वार की मात्रा निर्धारित करने के लिए में से एक के माध्यम से plethysmography से गुजरना और साँस लेने की दर में परिवर्तन 10-12। इन मापदंडों को ली गई या एक एयरोसोल प्रदर्शन के दौरान तुरंत पहले रोगज़नक़ की अनुमानित साँस खुराक की सटीक गणना के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं। सिर से बाहर plethysmography एक लंबे, बेलनाकार कक्ष कि NHP 13 घरों का उपयोग करता है। दबाव बनाया एक जानवर सिलेंडर में है जब ड्रॉप एक pneumotachograph द्वारा कब्जा कर लिया है, एम्पलीफायर के लिए relayed, बारी वर्तमान / प्रत्यक्ष कुरेन द्वारा संसाधितटी कनवर्टर, और ऊपर फेफड़े के मानकों को प्राप्त करने के लिए सॉफ्टवेयर में एकीकृत। RIP उस विषय की छाती और पेट के आसपास 11,12 इलास्टिक बैंड में एम्बेडेड रहे हैं प्रेरक coiled तांबे के तारों से बना सेंसर का उपयोग करता। एक प्रेरक-संधारित्र सेंसर में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। श्वास चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन, और जिसके परिणामस्वरूप वोल्टेज परिवर्तन एक ट्रांसमीटर से लघु तरंग दैर्ध्य अति उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों के माध्यम से कंप्यूटर में एक रिसीवर के लिए इलास्टिक बैंड के बगल में relayed हैं। समर्पित सॉफ्टवेयर साँस लेने की दर और कुल वक्ष विस्थापन से ज्वार की मात्रा निर्धारित करता है।

मिनट की मात्रा (एमवी) plethysmography के माध्यम से प्राप्त होने का अनुमान साँस खुराक (डी) की गणना में इस्तेमाल किया जाता है। पैदा करने और एक एयरोसोल नमूने में, एयरोसोल एकाग्रता (एसी) मीडिया (वी) की मात्रा से biosampler एकाग्रता (बीसी) गुणा और से biosampler (सीए) के प्रवाह की दर से गुणा के परिणाम से विभाजित करके गणना की हैजोखिम समय (टी)। सरलीकृत सूत्र एसी = बीसी एक्स वी के रूप में प्रतिनिधित्व किया है ÷ फ्लोरिडा एक्स टी बदले में, NHPs में वास्तविक एयरोसोल चुनौती के लिए, डी एम वी और जोखिम अवधि (समय = टी) द्वारा एसी गुणा करके गणना की है। सरलीकृत सूत्र डी = एसी एक्स एम वी एक्स टी के रूप में प्रतिनिधित्व किया है

इस लेख का उद्देश्य नेत्रहीन पूरे एयरोसोल चुनौती प्रक्रिया दो दृष्टिकोण, ABSL -4 सूट प्रयोगशाला पक्ष और ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला की ओर से NHPs का उपयोग कर प्रदर्शित करने के लिए है। हालांकि इन प्रक्रियाओं का उल्लेख कई प्रथाओं के लिए प्रकृति में सामान्य हो सकता है, वे आईआरएफ-फ्रेडरिक Aerobiology कोर के लिए विशिष्ट हैं और इस संस्था में इस्तेमाल किया वास्तविक प्रथाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। यह लेख सुरक्षित रूप से एक एयरोसोल चुनौती है, न कि वास्तविक चुनौती एयरोसोल में ही करने की जरूरत जैव सुरक्षा प्रक्रियाओं पर केंद्रित है। इन प्रक्रियाओं में, हम एक डमी विषय का उपयोग कर रहे जैव सुरक्षा प्रथाओं, एक NHP anesthetizing के साथ जुड़े जोखिम के कारण दिखाने के लिए। हालांकि, perfo की प्रक्रियाएक एयरोसोल चुनौती rming एक सामान्य तरीके से लिखा है क्योंकि प्रक्रिया उच्च परिणाम इस्तेमाल किया रोगज़नक़ की परवाह किए बिना एक ही है। हम अधिकतम रोकथाम की शर्तों के तहत उच्च परिणाम रोगाणुओं की एयरोसोल अध्ययन करने की कठोरता के बारे में वैज्ञानिकों के ज्ञान और समझ को बढ़ाने के लिए करना है।

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Protocol

इस प्रोटोकॉल के बाद जानवरों की देखभाल के दिशा-निर्देशों का पालन करता है। पशु सुविधा आकलन और प्रयोगशाला पशु केयर इंटरनेशनल के प्रत्यायन के लिए एसोसिएशन द्वारा मान्यता प्राप्त में रखे थे। सभी प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी और संक्रामक रोगों, क्लीनिकल रिसर्च की डिवीजन, पशु की देखभाल और उपयोग समिति ने मंजूरी दे दी है और पशु कल्याण अधिनियम के नियमों, सार्वजनिक स्वास्थ्य सेवा नीति के अनुपालन में थे, और देखभाल और उपयोग के लिए गाइड प्रयोगशाला पशु सिफारिशें की हैं।

1. Aerobiology: पशु जैव सुरक्षा स्तर 4 (ABSL -4) सूट प्रयोगशाला

  1. प्रयोगशाला तैयारी
    1. पूरा ABSL -4 सूट प्रयोगशाला प्रवेश प्रक्रियाओं (8 में विस्तार से रेखांकित)।
    2. सभी उपकरणों की कार्यक्षमता का परीक्षण (जैसे, plethysmography उपकरण, लैपटॉप, biohazardous कचरे के डिब्बे, biohazardous तेजधार कंटेनर, विषय निगरानी उपकरणरों) ABSL -4 सूट प्रयोगशाला निर्माता प्रोटोकॉल के अनुसार के भीतर होने वाली aerobiology प्रक्रियाओं में शामिल किया गया।
    3. सुनिश्चित हस्तांतरण गाड़ी जैविक रूप से तेजी से हस्तांतरण बंदरगाह (आरटीपी) है, जो तीसरी कक्षा बीएससी) करने के लिए दीवार के माध्यम से परिवहन गाड़ी से जोड़ता है की कार्यक्षमता का परीक्षण करने से पहले साफ है।
    4. संभाल और केवल प्रमाणित BSCs भीतर रोगज़नक़ पतला। एक द्वितीय श्रेणी के बीएससी कि उचित कीटाणुनाशक होता है के भीतर उचित तैयार करने में रोगज़नक़ तैयार करें। एक हवाई तंग माध्यमिक परिवहन गाड़ी में गीला बर्फ पर एक biohazard प्रतीक के साथ लेबल कंटेनर में रोगज़नक़ परिवहन। कक्षा ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला में तृतीय बीएससी, चित्रा 1 में आरटीपी के माध्यम से रोगज़नक़ गुजरती हैं।

2. plethysmography: पशु जैव सुरक्षा स्तर 4 (ABSL -4) सूट प्रयोगशाला

  1. Plethysmography सेटअप और कैलिब्रेशन
    1. plethysmography अधिग्रहण की जो विधि का निर्धारण(सिर बाहर plethysmography या सांस अधिष्ठापन plethysmography [चीर]) का इस्तेमाल किया और एक साथ जोड़ने के उपकरण घटकों की जाएगी।
    2. plethysmograph प्रयोग निर्माता के प्रोटोकॉल का उपयोग करने से पहले जांचना।
  2. plethysmography अधिग्रहण
    1. जब NHPs से निपटने, पार प्रदूषण को रोकने के लिए और सुरक्षित प्रथाओं को बढ़ावा देने के सूट दस्ताने के शीर्ष पर लेटेक्स या nitrile दस्ताने के एक बाहरी जोड़ी डॉन। जब NHPs से निपटने के समाप्त होने पर, इन अतिरिक्त दस्ताने निकालें और कमरे के भीतर biohazardous कचरे में त्यागें।
    2. सिर से बाहर plethysmography का उपयोग करते हैं, सिलेंडर का सामने करने के लिए एक नई रबर / दंत बांध देते हैं। NHP के सिर सिलेंडर के शीर्ष के माध्यम से फिट करने के लिए बांध में एक छोटा सा छेद कट। जब बैठा, बांध NHP की गर्दन के चारों ओर एक मुहर बनाता है।
    3. चीर का उपयोग करते हैं, जाँच करें कि चीर बैंड ठीक से छाती और NHP के पेट के आसपास लगे हैं और इलेक्ट्रॉनिक कनेक्शन Tigh बिगड़ रहे हैंtly।
    4. सभी डेटा plethysmography प्रक्रिया से ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला में शोधकर्ताओं के लिए अधिग्रहण कर लिया भेजें। एयरोसोल प्रक्रिया के दौरान इस्तेमाल के लिए एक संगत कार्यक्रम के माध्यम से प्रत्येक जानवर के लिए ज्वार की मात्रा और मिनट मात्रा डेटा निर्यात करें।

3. Nonhuman प्राइमेट परिवहन और हैंडलिंग: पशु जैव सुरक्षा स्तर 4 सूट प्रयोगशाला

  1. NHP हैंडलिंग
    1. मॉनिटर और प्रत्येक NHP के लिए चार्ट पर किसी भी शारीरिक जोड़तोड़, प्रशासन, या नियमित प्रक्रिया रिकॉर्ड है।
    2. जब एक एयरोसोल चुनौती पूरा हो गया है, परिवहन कंटेनर के अंदर NHP जगह और घर पशु पकड़े कमरे में स्थित पिंजरे में NHP वापसी।
    3. जब एक जीवित पशु हैंडलिंग, अनिवार्य नियम है कि 2 स्टाफ के सदस्यों की आवश्यकता उपस्थित होने के लिए का पालन करें।
  2. NHP परिवहन
    1. संज्ञाहरण के प्रकार का निर्धारण, संज्ञाहरण की अवधि (परिवहन, plethysmography acquisit शामिल किया गयाआयन, और एयरोसोल चुनौती) और संज्ञाहरण प्रशासन से पहले की इसी खुराक। पूरी तरह से प्रक्रिया तुलनात्मक चिकित्सा कर्मचारियों द्वारा चुना के आधार पर NHP anesthetize। अतिरिक्त संज्ञाहरण की आवश्यकता है, तो सुनिश्चित करें कि सभी सुई, तेजधार, सीरिंज, और टोपियां एक तेजधार पशु प्रक्रिया कमरों में से किसी में स्थित कंटेनर में खारिज कर रहे हैं। उपयोग के बाद किसी भी सुइयों संक्षिप्त मत करो।
    2. परिवहन स्पष्ट कंटेनरों कि परिवहन बॉक्स के ढक्कन पर एक कुंडी द्वारा सुरक्षित हैं में NHPs anesthetized।
    3. एक मोबाइल गाड़ी पर लोड परिवहन कंटेनर पूरी तरह से अनुकूल शोधकर्ताओं ने स्वतंत्र रूप से साँस लेने में एयर लाइन्स का उपयोग कर और हवा के दबाव के माध्यम से प्रतिरोधी (अप्रैल) के दरवाजे, चित्रा 1 स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देने के लिए।
    4. जैसा कि NHP के लिए कोई अतिरिक्त सांस लेने हवाई परिवहन कंटेनर के लिए आपूर्ति की है, परिवहन के समय को कम।

4. Aerobiology: ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला

  1. तीसरी कक्षा बीएससी सेटअप
    1. तुलनात्मक चिकित्सा कर्मचारियों द्वारा प्रदर्शन किया पशु तैयारी के साथ समवर्ती, तीसरी कक्षा बीएससी तैयार करते हैं। दिखने में कक्षा में है कि नकारात्मक दबाव को सत्यापित III बीएससी निर्धारित सीमा के भीतर बनाए रखा है (125 पीए या -0.5 में कम से कम पानी गेज (विंग), 250 पीए या -1.0 विंग में अनुशंसित)। किसी भी संभावित लीक या दरारें (चित्रा 1 देखें) के लिए तीसरी कक्षा बीएससी का निरीक्षण किया।
    2. शारीरिक रूप से और नेत्रहीन कक्षा का निरीक्षण III बीएससी सिंथेटिक रबर के दस्ताने और O- अंगूठी कमजोर स्पॉट के लिए तीसरी कक्षा बीएससी करने के लिए संलग्न, आँसू, rips, या अधोगति। क्षतिग्रस्त तीसरी कक्षा सिंथेटिक रबर के दस्ताने और / या ओ-रिंग का उपयोग करने के तुरंत पहले बदलें। इस बिंदु पर, तीसरी कक्षा बीएससी दूषित नहीं है।
    3. एक दरार उत्पन्न होती है, जबकि तीसरी कक्षा बीएससी दूषित है, भंग और सतर्क सुविधा प्रबंधन और जैव सुरक्षा कर्मियों के स्थान की पहचान। एक तीसरी कक्षा बीएससी एकीकृत दस्ताने फटे या उल्लंघन किया जाता है तो क्षतिग्रस्त दस्ताने ठीक से प्रशिक्षित तकनीक और अंतर का पालन करके तुरंत बदलनाएनएएल तीसरी कक्षा बीएससी मानक संचालन प्रक्रिया।
    4. एक प्रदर्शन के दौरान एक छोटे से आंसू या उल्लंघन युक्त एक एकीकृत दस्ताने बदलने के लिए, पहली बार एक दोहरी चतुर्धातुक अमोनियम की उचित एकाग्रता के साथ आंसू या उल्लंघन स्प्रे जरूरत से ज्यादा (एन alkyl डाइमिथाइल लोबान अमोनियम क्लोराइड, एन डाइमिथाइल alkyl एथिल लोबान अमोनियम क्लोराइड) कीटाणुनाशक । इस समय है कि airflow में वृद्धि बनाने के दौरान अत्यधिक आंदोलनों मत बनाओ।
    5. ध्यान से, बाहरी O- अंगूठी (2 उनमें से) अभी भी तीसरी कक्षा बीएससी से जुड़ी क्षतिग्रस्त एकीकृत दस्ताने छोड़ने को हटा दें। थोड़ा बंदरगाह से दूर क्षतिग्रस्त एकीकृत दस्ताने कफ को स्थानांतरित जबकि यह सुनिश्चित करना एकीकृत दस्ताने मुहर बरकरार है। सील समझौता किया है, तो एक अलार्म प्रक्रिया सही ढंग से नहीं किया गया था का संकेत ध्वनि जाएगा। बाद दूसरी हे अंगूठी तीसरी कक्षा बीएससी से निकाल दिया जाता है एकीकृत दस्ताने कफ बंदरगाह से जुड़ी रहना चाहिए।
    6. पुराने दस्ताने मैं के ऊपर एक नया वर्ग तृतीय बीएससी सिंथेटिक रबर के दस्ताने की जगहn एक ही उन्मुखीकरण। इस नए दस्ताने पूरी तरह से पोर्ट पर इसी तरह अन्य तीसरी कक्षा बीएससी दस्ताने बंदरगाहों के लिए रखें।
    7. नई एकीकृत दस्ताने के ऊपर तीसरी कक्षा बीएससी करने के लिए करीब हे अंगूठी बदलें। एक बगल एकीकृत दस्ताने बंदरगाह का उपयोग करना, ध्यान से तीसरी कक्षा बीएससी के अंदर क्षतिग्रस्त तीसरी कक्षा बीएससी सिंथेटिक रबर के दस्ताने खींच। नई तीसरी कक्षा सिंथेटिक रबर के दस्ताने बाधा रोकथाम बनाए रखने के रूप में कार्य करेगा। एक बार जब अन्य क्षतिग्रस्त तीसरी कक्षा सिंथेटिक रबर के दस्ताने निकाल दिया जाता है (आवक खींच लिया), अन्य बाहरी हे अंगूठी की जगह है और काम जारी।
    8. विशिष्ट तीसरी कक्षा बीएससी लॉग बुक में दस्ताने आंसू / उल्लंघन के विषय में सभी विवरण रिकॉर्ड। क्षतिग्रस्त एकीकृत दस्ताने निकाल दिया जाता है या रोकथाम में एक दरार आती है, तो समझौता एकीकृत दस्ताने / पोर्ट अभी भी 0.47 मीटर 3 / सेकंड की आवक एक हवा का प्रवाह बनाए रखता है। यह आवक airflow ही है, एक द्वितीय श्रेणी के बीएससी के साथ प्रयोग किया जाता है इस प्रकार कक्षा द्वितीय और तृतीय श्रेणी BSCs के बीच सामंजस्य बनाए रखने airflow है।
    9. डुबोना टैंक का निरीक्षण किया औरसत्यापित करें कि डुबोना टैंक डुबोना टैंक, चित्रा 1 के अंदर उल्लेखनीय स्तर पर कीटाणुनाशक से भर जाता है। डुबोना टैंक में कीटाणुनाशक की एकाग्रता सत्यापित करें 3,500 एक चालकता मीटर का उपयोग कर μS की एक न्यूनतम है। इस चालकता कीटाणुनाशक के 5% एकाग्रता के बराबर है।
    10. सुनिश्चित तीसरी कक्षा बीएससी आटोक्लेव कार्यात्मक और परिचालन तो सभी दूषित कचरे और उपकरणों autoclaved जा सकता है, चित्रा 1 है। केवल नसबंदी प्रक्रिया की कठोरता को बनाए रखने के लिए जाना जाता उपकरण आटोक्लेव।
    11. अन्य aerobiology उपकरण (जैसे, AAMP घटकों, लैपटॉप) और हवा और वैक्यूम लाइनों के प्रयोग में शामिल, चित्रा 2 की कार्यक्षमता का परीक्षण करें।
    12. इकाई की वर्तमान स्थिति का संकेत संदूषण तीसरी कक्षा बीएससी पर संकेत रखें।
  2. विधानसभा और सिस्टम NHP हेड केवल एक्सपोजर चैंबर के सेटअप
    1. एक 16-एल NHP सिर से केवल जोखिम चा इकट्ठास्टेनलेस स्टील के वितरण और निकास लाइनों, चित्रा 2 डालने से mber। एक धक्का में चैम्बर विन्यस्त / उचित हवा, निर्वात, और दबाव AAMP के लिए लाइनों को जोड़ने से खींच, गतिशील विन्यास। एक भली भांति बंद करके सील तीसरी कक्षा बीएससी (चित्रा 1) के शीर्ष पर स्थित बंदरगाह के माध्यम से तीसरी कक्षा बीएससी के भीतर एक शक्ति के स्रोत और एक लैपटॉप कंप्यूटर के लिए AAMP कनेक्ट करें।
    2. किसी भी लीक या दरारों के लिए इकट्ठे NHP सिर से केवल जोखिम कक्ष का निरीक्षण किया, और सुनिश्चित करें कि चैम्बर ठीक से इकट्ठा किया है।
    3. NHP सिर से केवल जोखिम चैम्बर के लिए एक एयरोसोल जनरेटर और aerodynamic कण आकार पढ़ने साधन संलग्न।
    4. AAMP करने के लिए हवा और वैक्यूम स्रोत खोलें।
    5. लैपटॉप कंप्यूटर पर एयरोसोल प्रोटोकॉल सॉफ्टवेयर लॉन्च। उचित NHP सिर से केवल जोखिम चैम्बर, एयरोसोल जनरेटर और biosampler प्रवाह की दर, और सॉफ्टवेयर मेनू में प्रशासनिक जानकारी दर्ज करें।
    6. एयरोसोल चुनौती की गणनाडेटा plethysmography प्रक्रिया के दौरान अर्जित समय, कदम 2.2.4। सिर से बाहर plethysmography का उपयोग करते हैं, खुराक एयरोसोल जोखिम की गणना करने से पहले। चीर का उपयोग करते हैं, एयरोसोल प्रदर्शन के दौरान एक साथ खुराक की गणना।
    7. रोगज़नक़ के साथ एयरोसोल जनरेटर भरें।
    8. एयरोसोल सॉफ्टवेयर के माध्यम से, "पर" एयरोसोल जनरेटर की बारी है और NHP सिर से केवल जोखिम चुनौती सामग्री के साथ चैम्बर के अंदर स्प्रे 10 मिनट के लिए।
    9. , एयरोसोल जनरेटर बंद कर दें खाली चुनौती सामग्री, और एक biohazardous कचरा तीसरी कक्षा बीएससी के अंदर स्थित बैग में चुनौती सामग्री त्यागें।
  3. NHP हेड केवल एक्सपोजर
    1. , NHP सिर से केवल जोखिम चैम्बर के लिए एक biosampler संलग्न संग्रह मीडिया के साथ biosampler भरने, और biosampler करने के लिए उचित निर्वात लाइन देते हैं।
    2. NHP के संज्ञाहरण की गहराई की जाँच करें। संज्ञाहरण की गहराई पर्याप्त माना जाता है (
    3. NHP जोखिम रैंप पर लापरवाह स्थिति में NHP रखें।
    4. धीरे रबर / दंत बांध NHP सिर से केवल जोखिम चैम्बर के सिर पोर्टल के माध्यम से जुड़ी NHP के सिर से गुजरती हैं। रबर / दंत बांध एक सील NHP के गले में एयरोसोल प्रदर्शन के दौरान बनाई गई है सुनिश्चित करता है।
    5. सत्यापित करें कि NHP के महत्वपूर्ण संकेत नेत्रहीन और एक पोर्टेबल विषय पर नजर रखने के साथ स्थिर रहे हैं।
    6. एयरोसोल चुनौती समय की गणना कदम 4.2.6 से दर्ज करें। प्रति और आवश्यक उपकरण पहचानकर्ताप्रत्येक एयरोसोल को tinent एयरोसोल सॉफ्टवेयर में चलाने के लिए और एयरोसोल चुनौती शुरू करते हैं।
    7. यह सुनिश्चित करने के लिए वांछित कण आकार के वितरण हासिल की है एयरोसोल कण आकार विश्लेषक के साथ प्रत्येक एयरोसोल चलाने के दौरान कण आकार के डेटा की जाँच करें। जोखिम में लगातार या रहकर इस सत्यापन प्रदर्शन करना।
    8. एक बार एयरोसोल चुनौती पूर्ण है, सिर से केवल जोखिम कक्ष से NHP को दूर करने और उचित कीटाणुनाशक के साथ बंद पोंछ NHP का चेहरा / सिर प्रयोगशाला कर्मचारियों को संभावित प्रदूषण को कम करने के लिए।
    9. एयरोसोल चैम्बर शुद्ध करना या हवा कक्ष के माध्यम से हवा और वैक्यूम गुजर द्वारा 5 मिनट के लिए शेष है और ठंड के कणों धो लें। यह प्रक्रिया "बाहर" साफ होगा और बाद में NHP एयरोसोल निवेश के लिए एयरोसोल जोखिम कक्ष से अवशिष्ट कणों को हटा दें।
    10. NHP आरटीपी के माध्यम से वापस ABSL -4 aerobiology सूट प्रयोगशाला के अंदर पर स्थित शोधकर्ताओं के लिए गुजरती हैं।
    11. सभी तेजधार यू त्यागेंएक नामित तेजधार कंटेनर कि बीएससी में रहता में तीसरी कक्षा के भीतर बीएससी sed। जब तेजधार कंटेनर ¾ भरा हुआ है, Biohazard कचरा बैग में रख दें।
    12. एयरोसोल जनरेटर और कचरा, डिस्पोजेबल उपकरण युक्त biohazardous कचरा बैग में शेष चुनौती सामग्री के किसी भी खाली है, और / या ¾-भरा कंटेनर तेजधार यदि लागू हो।
    13. उचित लेबल संग्रह ट्यूबों में खाली एयरोसोल biosampler से संग्रह मीडिया और गीला बर्फ पर जगह है।
    14. दोहराएँ 4.3.13 के लिए 4.3.1 कदम जब तक सभी अनुसूचित परीक्षण विषयों चुनौती दी गई है।
    15. एयरोसोल खुराक की मात्रा का ठहराव और वापस अनुमापन के लिए शोधकर्ताओं के आरटीपी के माध्यम से सभी एयरोसोल biosampler नमूने गुजरती हैं।
    16. कचरा और पास के माध्यम से आटोक्लेव तीसरी कक्षा बीएससी करने के लिए संलग्न में एयरोसोल चुनौती से उपकरण की जगह और एक लागू नसबंदी चक्र (चित्रा 3) का चयन करें।
    17. जुदा NHP सिर से केवल गhamber और शुद्ध सिर ही कक्ष और एक paraformaldehyde गैस चक्र जैविक संकेतक के साथ मान्य साथ तीसरी कक्षा बीएससी।

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Representative Results

तीसरी कक्षा जैव सुरक्षा कैबिनेट (बीएससी) (चित्रा 1) एक ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला के भीतर नकारात्मक दबाव के तहत एक ABSL -4 पर्यावरण युक्त एक भली भांति बंद करके सील स्टेनलेस स्टील कैबिनेट है। सामग्री एक के तहत कैबिनेट चढ़कर स्टेनलेस स्टील टैंक के माध्यम से ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला में काम कर रहे कर्मचारियों द्वारा बीएससी में पेश किया जा सकता है (आमतौर पर एक "डुबोना टैंक" ABSL -4 या बीएसएल 4 सेटिंग्स में के रूप में) एक 5 युक्त % दोहरी चतुर्धातुक अमोनियम (एन alkyl डाइमिथाइल लोबान अमोनियम क्लोराइड, एन डाइमिथाइल alkyl एथिल लोबान अमोनियम क्लोराइड) कीटाणुनाशक समाधान। क्योंकि बीएससी दीवार एक ABSL -4 सूट प्रयोगशाला से कैबिनेट प्रयोगशाला को अलग करने में बनाया गया है, सामग्री, जानवरों, और वायरल रोगजनकों भी एक परिवहन गाड़ी और एक तेजी से हस्तांतरण का उपयोग कर ABSL -4 सूट प्रयोगशाला की ओर से बीएससी में ले जाया जा सकता है पोर्ट (आरटीपी)। बीएससी के भीतर सामग्री पहने शोधकर्ताओं द्वारा बाहर से चालाकी से किया जा सकता है सिंथेटिक रबर के दस्ताने के विभिन्न प्रकार, विशेष रूप से neoprene / chlorosulphonated पॉलीथीन। सामग्री, संक्रामक नमूने को छोड़कर, बीएससी से नसबंदी के बाद एक डबल डोर आटोक्लेव या डुबोना टैंक के माध्यम से कीटाणुशोधन के माध्यम से हटा रहे हैं। जाँच / पुष्टि है कि तीसरी कक्षा बीएससी और bioaerosol उपकरण (चित्रा 2) ठीक से कार्य कर रहा है, हम एक सुरक्षित और ठीक से परिचालन वातावरण बनाए रखें। तीसरी कक्षा बीएससी के समुचित रखरखाव और उपयोग शोधकर्ता के लिए व्यक्तिगत सुरक्षा का अभिन्न अंग है। एयरोसोल जोखिम, कचरा और एयरोसोल चुनौती निष्फल किया जा करने से उपकरण के बाद इन प्रक्रियाओं और प्रथाओं के लिए सख्त पालन के माध्यम से पास के माध्यम से आटोक्लेव तीसरी कक्षा बीएससी से जुड़ी है, चित्रा 3 में रखा जाता है।, कोई प्रयोगशाला प्राप्त संक्रमण के दौरान दर्ज किया गया है आईआरएफ-फ्रेडरिक पर bioaerosol अनुसंधान।

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चित्रा 1. स्थिर राज्य (5 से reproduced) में कैबिनेट की आईआरएफ-फ्रेडरिक। प्रस्तुति में तीसरी कक्षा जैव सुरक्षा कैबिनेट स्थापना के योजनाबद्ध प्रस्तुति। यहां यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2. एयरोसोल प्रबंधन मंच। 5 से अनुकूलित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. इंटरलाकिंग दो दरवाजे आटोक्लेव तीसरी कक्षा बीएससी से जुड़ी है। एक शोधकर्ता का चयन होता हैआटोक्लेव कक्ष के भीतर सामग्री सुनिश्चित करने के लिए एक पूर्व क्रमादेशित आटोक्लेव चक्र noninfectious हैं जब बाहरी दरवाजा अंत में खोला गया है। जब तक एक पूर्ण नसबंदी चक्र पूरा हो चुका है शोधकर्ता के सबसे नजदीक स्थित दरवाजा नहीं खोला जा सकता है। आटोक्लेव कक्ष के अंदर जैविक संकेतक नसबंदी प्रक्रिया (5 से reproduced) के बाद एजेंट निष्क्रियता निर्धारित करने के लिए विश्लेषण किया जाएगा। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

हम अत्यधिक खतरनाक (जोखिम समूह 4) रोगजनकों के साथ काम करने के लिए आईआरएफ-फ्रेडरिक पर इस्तेमाल किया aerobiology प्रक्रियाओं की रूपरेखा तैयार। bioaerosol प्रक्रियाओं visualizing का एक उद्देश्य है, जब इस तरह के रोगज़नक़ों के साथ प्रयोग के दौरान एक तीसरी कक्षा बीएससी का उपयोग कर प्रयोगशाला प्राप्त संक्रमण से बचने के लिए कर्मचारियों की सुरक्षा पर जोर देना है। तीसरी कक्षा BSCs एक आवक दिशात्मक airflow कि डबल HEPA फिल्टर में exhausts सुनिश्चित करने के लिए कि रोगजनकों प्रयोगशाला (चित्रा 1) के भीतर समाहित कर रहे हैं बनाए रखें।

के रूप में तीसरी कक्षा बीएससी bioaerosol पढ़ाई के दौरान संभावित रोगज़नक़ जोखिम को रोकने में प्राथमिक बाधा नहीं है, शोधकर्ताओं ने तीसरी कक्षा बीएससी की अखंडता की जाँच करने के लिए आवश्यक है और पहले और प्रत्येक एयरोसोल प्रयोग के बाद लीक के लिए एकीकृत दस्ताने जुड़े होते हैं। हालांकि हर प्रयास प्रयोगशाला शोधकर्ताओं के खतरे को खत्म करने के लिए लिया जाता है, एक तीसरी कक्षा बीएससी का उल्लंघन एकीकृत सिंथेटिक रबर के दस्ताने हो सकता है। स्टाफ के साथ प्रदान की जानी चाहिएदोनों शिक्षाप्रद और उचित तीसरी कक्षा बीएससी आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं पर प्रशिक्षण पर हाथ। इस तरह की प्रक्रियाओं ABSL -4 कैबिनेट प्रयोगशाला से निकासी, तीसरी कक्षा बीएससी करने के रोकथाम में एक दरार हासिल करने, और व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरणों की धारण जब आवश्यक शामिल हैं। हम अतीत कि प्रक्रिया के लिए आवश्यक ठीक मोटर कौशल पर निर्भर कर रहे हैं में मोटाई बदलती के अन्य दस्ताने का इस्तेमाल किया है। मोटाई की परवाह किए बिना, सभी दस्ताने चुना जब इन प्रक्रियाओं के प्रदर्शन सुरक्षात्मक के रूप में समान रूप से कर रहे हैं। मजबूत प्रशिक्षण, सुरक्षा प्रोटोकॉल के लिए सख्त पालन, और इंजीनियरिंग नियंत्रण कर्मचारी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए जब आईआरएफ-फ्रेडरिक में तीसरी कक्षा BSCs का उपयोग मदद। ऊपर प्रक्रियाओं नए तरीके में या सुरक्षा reevaluations कार्यप्रवाह में सुधार लाने पर आधारित होने के कारण परिवर्तन के अधीन हैं।

यहाँ प्रस्तुत aerobiological प्रक्रिया आम तौर पर BMBL सिफारिशों 7 का पालन करते हैं, इन प्रक्रियाओं आईआरएफ-फ्रेडरिक के लिए विशिष्ट हैं। एACH ABSL-4 / बीएसएल 4 सुविधा अलग इमारत डिजाइन विनिर्देशों है कि प्रयोगशाला आपरेशन के सही तरीके प्रभाव पड़ता है। वैकल्पिक प्रक्रियाओं और तीसरी कक्षा बीएससी प्रयोगशालाओं का उपयोग कर के लिए तकनीक और डिजाइन इन प्रयोगशालाओं के संचालन पर निर्भर हिस्से में। इसके अलावा, विभिन्न देशों में अलग-अलग सरकारी नियमों भी एयरोसोल अनुसंधान प्रक्रियाओं पर असर पड़ सकता है। फिर भी, ABSL -4 एयरोसोल प्रक्रियाओं की एक सामान्य समझ और इमारत की निगरानी प्रणाली है कि प्रयोगशाला शोधकर्ताओं की सुरक्षा का समर्थन स्वास्थ्य प्रशासकों, जो इसी तरह की इमारतों, और बाहर उच्च परिणाम रोगाणुओं की पढ़ाई में शामिल सहयोगियों की डिजाइन विचार कर रहे हैं मदद मिलेगी।

जब बाहर सहयोगियों के साथ bioaerosol प्रोटोकॉल डिजाइनिंग, पर्याप्त समय भी बुनियादी bioaerosol कार्रवाई करने के लिए आवंटित किया जाना चाहिए। परिणाम देने के लिए समय फ्रेम की उम्मीदें कठिनाइयों काम के साथ निहित स्वीकार कर समायोजित किया जाना हैABSL -4 तीसरी कक्षा बीएससी में प्रयोगशालाओं। एक सामान्यीकृत धारणा है कि किसी भी bioaerosol ABSL -2 में प्रदर्शन प्रयोग (उदा।, 2 घंटा) ABSL -4 (जैसे, 4 घंटा) में प्रदर्शन करने के लिए समय की दो बार राशि की आवश्यकता होगी है।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Micro-Chem Plus National Chemical Laboratories 255
Ethanol  Fisher  BP2818500
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich 441244
Class III BSC Germfree DGB-10
Integrated BSC gloves Piercan 10UY2032-9
Aerosol Management Platform (AeroMP) Biaera Technologies NA
Head-out plethysmography Buxco/Data Sciences International NA
Respriatory inductive plethysmography Data Sciences International NA
Centered flow tangential aerosol generator (CenTAG) CH Technologies NA
Collison nebulizer BGI Inc.  CN25
Autoclave Getinge GEB 2404 AMB-2
Sperian positive-pressure suit Honeywell Safety Products BSL 4-2
Outer suit gloves (latex, Ansell Canners and Handlers) Fisher 19-019-601
Outer suit gloves (nitrile/rubber, MAPA) Fisher 2MYU1
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
Zip lube Amazon B000GKBEJA

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References

  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. Random House. New York, NY. (1999).
  2. Roy, C. J., Pitt, L. M. Infectious disease aerobiology: aerosol challenge methods. Biodefense: research methodology and animal models. Swearingen, J. R. Taylor & Francis. Boca Raton, FL. 61-76 (2006).
  3. National Institute of Allergy and Infectious Diseases. NIAID Category A, B, and C Priority Pathogens. National Institutes of Health. Bethesda, MD, USA. Available from: http://www.niaid.nih.gov/topics/biodefenserelated/biodefense/pages/cata.aspx (2014).
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