احتياطات السلامة وإجراءات التشغيل في (A) BSL-4 مختبر: 3. البيولوجيا الهوائية

Immunology and Infection

Your institution must subscribe to JoVE's Immunology and Infection section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

يحدث انتقال الفيروسات عموما من أمراض مباشرة أو اتصال جسدي، ولكن العديد من مهمة الفيروسية (على سبيل المثال، والحصبة، والجديري المائي والانفلونزا) سببها مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الرزاز أو الرذاذ التنفسي. هذه الجراثيم لديها القدرة على إحداث جائحة مع عواقب تتراوح من مرض خفيف على نطاق واسع المرتبطة فقدان العمل (على سبيل المثال، نزلات البرد) إلى ندرة مرض خطير مع الفتك عالية (على سبيل المثال، والجدري). مسببات الأمراض عالية نتيجة التي تنتشر بشكل طبيعي عن طريق الهباء الجوي أو عن طريق إطلاق الهباء الجوي المتعمد (الأسلحة البيولوجية) لهما أهمية خاصة للالبيولوجيا الهوائية 1. البشر قد تصاب بالعدوى بسرعة مع بعض من هذه الجراثيم عن طريق الرذاذ التنفسي كبيرة أو نوى الجسيمات الصغيرة وسهولة انتشار هذه الجراثيم إلى الآخرين عن طريق الإفرازات اللعابية، والسعال، والعطس 2. في مجتمع الدفاع البيولوجي الولايات المتحدة ومسببات الأمراض عالية نتيجة (على سبيل المثال، filoviruses أو غيرها من المعهد المذكور كاليفورنياtegory AC الأولوية مسببات الأمراض ومنها الإرهاب البيولوجي وكلاء) هي محور برامج البحوث الهباء الجوي بسبب الفتك عالية من العدوى المرتبطة 3،4. وقد خطت خطوات علمية مهمة في مجال البيولوجيا الهوائية خلال العقد الماضي بسبب التقدم التكنولوجي في مجال المعدات الهباء الجوي ومرافق احتواء ارتفاع 5،6. وتركز أبحاث في المعاهد الوطنية للصحة، والمعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية (NIH / NIAID)، ومرفق البحوث المتكاملة في فورت ديتريك تقع في فريدريك، MD، الولايات المتحدة الأمريكية (IRF-فريدريك) على ارتفاع نتيجة-مسببات الأمراض الناشئة التي تتطلب السلامة الأحيائية الحيوان مستوى 4 (ABSL-4) الاحتواء. بعثة العامة للIRF-فريدريك في تقييم وتسهيل تطوير لقاحات وعلاجات (المضادة الطبية).

يخضع بحث مع مسببات الأمراض عالية نتيجة، في IRF-فريدريك التي كتبها السلامة الأحيائية صرامة ورعاية الحيوان ومتطلبات الاستخدام. هذه اشتراطاتوترد بيانات أدلى في السلامة الأحيائية في الميكروبيولوجية والمختبرات الطبية الحيوية (BMBL) دليل (7) واللوائح الرفق بالحيوان الاتحادية. ويمكن لهذه المتطلبات الضرورية تقييد النوع من البحوث التي يمكن القيام بها وتؤثر تصميم الدراسة بشكل عام. كما وصفنا سابقا في هذه المجلة، كل الأبحاث التي أجريت في بيئة ABSL-4 يتطلب الحذر بشكل خاص، والتدريب المتخصص، ومرفق قوية وزائدة عن الحاجة البنية التحتية 8،9.

دخول IRF-فريدريك ABSL-4 دعوى المختبر يتطلب يرتدي الضغط الإيجابي التغليف دعوى 8. إيجابي الضغط التغليف الدعاوى ليست مطلوبة لدخول مجلس الوزراء مختبر ABSL-4. ارتداء بدلة فرك والمطاط أو النتريل قفازات وأحذية الأصابع مقرب من المناسب عند التعامل مع مجموعة المخاطر 4 المواد المعدية ضمن شهادة الدرجة الثالثة للسلامة الأحيائية مجلس الوزراء (BSC) في ABSL-4 مجلس الوزراء مختبر 7.

في IRF-فريدريك، تم تصميم معدات الهباء الجوي، وتجميعها، والمحافظة عليها في اثنين مغلقة بإحكام BSCs، الفولاذ المقاوم للصدأ، محكمة الغلق، الضغط السلبي الدرجة الثالثة، الشكل 1. وIRF-فريدريك البيولوجيا الهوائية الأساسية يعمل على منصة إدارة الهباء الجوي الآلي ( AAMP) لمراقبة ورصد التجارب الهباء الجوي داخل هذه BSCs، الشكل 2. أوجز المنشور السابق وظائف محددة من BSCs الدرجة الثالثة في IRF-فريدريك والاتصال إلى المختبر دعوى عبر منفذ المار 5. إجراءات إعداد الثالث ش.م.ب الدرجة قبل التجريب تقتصر على الحرية الدينية الدولية. الفئة BSCs الثالث الأخرى المستخدمة في المؤسسات الأخرى بشكل مماثل إلى الدرجة الثالثة ش.م.ب قيد الاستخدام في IRF، لكن قد يكون لها آليات مختلفة للنقل، والوصول، أو لرسو السفن.

لمزيد من فهم كيف تبقى الجراثيم عالية نتيجة المعدية وينتشر عن طريق نقل الهباء الجوي، عبد اللطيف آمنيجب إجراء التجارب robiological في BSCs هذه الفئة الثالثة وفقا لإجراءات سير العمل معين. وكان الباحثون بعناية وتدريبهم بدقة لضمان سير العمل هذا ويتبع بطريقة آمنة ومتسقة. تتم قبل غير البشرية الرئيسيات (NHP) التحدي الهباء الجوي، العديد من الخصائص الهباء الجوي أو يعمل الهباء الجوي صورية لاختبار استقرار وسلامة وكيل عندما تكون في شكل رذاذ. يحاكي عملية الهباء الجوي توصيف التحدي الهباء الجوي الفعلي، والباحث تقييم المتغيرات المرتبطة بها في دراسات الهباء الجوي.

جزء آخر من العمل هو تسجيل التلاعب البدنية، والإدارة أو التخدير أو غيرها من العوامل، أو إجراءات روتينية على الخرائط لكل NHP. ويتم تحليل هذه المخططات تخضع بدقة لضمان اتساق الإجراءات وتوحيدها. يتم تخدير الموضوعات قبل الهباء الجوي التعرض. وتشمل التخدير سبيل المثال تلييتامين / zolazepam، الكيتامين / آسيبرومازين، وketamiشمال شرق. ويتم اختيار التخدير بناء على التقليل من قمع الجهاز التنفسي وتعزيز رقابة، تنفس ثابتة للدولة. تتم المحافظة على إمدادات التخدير إضافية في الحيوان غرف الداخلي ونقل على عربة نقل مع NHP إلى مجلس الوزراء مختبر البيولوجيا الهوائية ABSL-4.

ضمن دعوى مختبر ABSL-4، الرئيسيات الخضوع تخطيط التحجم عبر واحدة من طريقتين (أي تخطيط التحجم الرأس خارج، الجهاز التنفسي تخطيط التحجم الاستقرائي [RIP]) لتحديد حجم المد والجزر الشهيق ومعدل التنفس يغير 10-12. وتستخدم هذه المعايير المستمدة لحساب دقيق للجرعة استنشاق قدر من العامل الممرض مباشرة قبل أو أثناء التعرض الهباء الجوي. يستخدم تخطيط التحجم الرأس خارج طويلة، غرفة اسطوانية الذي يضم NHP 13. يتم التقاط انخفاض الضغط المتولد حيوان في الاسطوانة من قبل مخطاط سرعة التنفس، تنقل إلى مكبر للصوت، وتجهيزها من قبل / CURREN التيار المتردد مباشرةتي تحويل، ودمجها في برنامج لاستخلاص المعلمات الرئوية أعلاه. يستخدم RIP أجهزة الاستشعار المصنوعة من حثي الأسلاك النحاسية الملتفة التي هي جزء لا يتجزأ في أربطة مرنة حول الصدر هذا الموضوع والبطن 11،12. ومكثف الاستقرائي يولد المجال المغناطيسي في الاستشعار. يتغير التنفس الحقل المغناطيسي للأرض، ويتم ترحيل التغييرات الجهد الناتج من جهاز الإرسال إلى جانب شريط مطاطي إلى جهاز استقبال في جهاز الكمبيوتر عن طريق الطول الموجي القصير موجات الراديو تردد فائقة. يحدد برامج مخصصة معدل التنفس وحجم المد والجزر من إجمالي النزوح الصدري.

يتم استخدام حجم الدقيقة (MV) التي تم الحصول عليها من خلال تخطيط التحجم في حساب الجرعة المستنشقة المقدرة (D). في توليد وأخذ العينات الهباء الجوي، ويتم احتساب تركيز الهباء الجوي (AC) بضرب تركيز biosampler (قبل الميلاد) من خلال حجم وسائل الإعلام (V) وقسمة نتيجة ضرب معدل تدفق biosampler (فلوريدا) من قبلوقت التعرض (T). ويمثل صيغة مبسطة كما AC = ق س V ÷ FL س ت في المقابل، لهذا التحدي الهباء الجوي الفعلي في الرئيسيات، ويتم احتساب D بضرب AC بواسطة MV ومدة التعرض (الوقت = T). ويمثل صيغة مبسطة كما D = AC س س ت MV

والغرض من هذه المقالة هو لإظهار بصريا الإجراء التحدي الهباء الجوي بأكمله باستخدام الرئيسيات من وجهتي نظر، فإن الجانب دعوى مختبر ABSL-4 والجانب مجلس الوزراء مختبر ABSL-4. على الرغم من أن هذه الإجراءات قد تكون عامة في طبيعتها لعدة الممارسات المشار إليها، فهي محددة لIRF-فريدريك البيولوجيا الهوائية الأساسية وتمثل الممارسات الفعلية المستخدمة في هذه المؤسسة. تركز هذه المقالة على إجراءات السلامة البيولوجية اللازمة لأداء بأمان التحدي الهباء الجوي، وليس التحدي الهباء الجوي الفعلي نفسه. في هذه الإجراءات، ونحن نستخدم مادة وهمية لإظهار ممارسات السلامة الأحيائية، وذلك بسبب المخاطر المرتبطة التخدير وNHP. ومع ذلك، فإن عملية PERFOrming تحديا الهباء الجوي هو مكتوب بشكل عام لأن الإجراء هو نفسه بغض النظر عن العوامل المسببة للأمراض عالية نتيجة المستخدمة. ونحن نهدف إلى تعزيز معرفة وفهم العلماء حول قسوة إجراء دراسات الهباء الجوي من مسببات الأمراض نتيجة عالية في ظل ظروف الاحتواء القصوى.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

يلتزم هذا البروتوكول إلى المبادئ التوجيهية رعاية الحيوان التالية. وتم إيواء الحيوانات في منشأة معتمدة من قبل رابطة للتقويم والاعتماد في مختبر رعاية الحيوان الدولية. وقد وافق جميع الإجراءات التجريبية من قبل المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية، قسم البحوث السريرية، رعاية الحيوان واستخدام اللجنة وكان في الامتثال للوائح قانون رعاية الحيوان، سياسة دائرة الصحة العامة، ودليل لرعاية واستخدام توصيات الحيوانات المختبرية.

1. البيولوجيا الهوائية: الحيوان السلامة الأحيائية مستوى 4 (4 ABSL) مختبر البدلة

  1. إعداد مختبر
    1. إتمام إجراءات الدخول ABSL-4 دعوى مختبر (المبينة بالتفصيل في 8).
    2. اختبار الأداء الوظيفي لجميع المعدات (على سبيل المثال، معدات تخطيط التحجم، وكمبيوتر محمول، صناديق القمامة biohazardous، حاويات الأدوات الحادة biohazardous، ورصد يخضع الجهازالصورة) المشاركة في إجراءات البيولوجيا الهوائية التي تحدث داخل المختبر دعوى ABSL-4 وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة.
    3. ضمان عربة نقل نظيفة بيولوجيا قبل اختبار وظائف ميناء النقل السريع (RTP)، الذي يربط العربة النقل من خلال الجدار إلى الدرجة الثالثة BSC).
    4. التعامل مع وتمييع الممرض فقط داخل BSCs شهادة. إعداد الممرض في صيغة مناسبة ضمن الفئة (أ) ش.م.ب الثاني الذي يحتوي المطهرات المناسبة. نقل الممرض في وعاء الثانوية محكمة الغلق المسمى مع رمز واقية على الجليد الرطب في عربة النقل. تمرير الممرض من خلال RTP في الدرجة الثالثة BSC في الحكومة مختبر ABSL-4، الشكل 1.

2. تخطيط التحجم: الحيوان السلامة الأحيائية مستوى 4 (4 ABSL) مختبر البدلة

  1. إعداد تخطيط التحجم والمعايرة
    1. تحديد طريقة اكتساب تخطيط التحجم(تخطيط التحجم الرأس خارج أو الجهاز التنفسي الحث تخطيط التحجم [RIP]) سيتم استخدامها والاتصال ومكونات لمعدات معا.
    2. معايرة مخطاط التحجم قبل التجربة باستخدام بروتوكول الشركة الصانعة.
  2. تخطيط التحجم اكتساب
    1. عند التعامل مع الرئيسيات، ارتداء الزوج خارجي من المطاط أو النتريل قفازات على أعلى قفازات دعوى لمنع التلوث وتعزيز الممارسات الآمنة. عند الانتهاء من التعامل مع الرئيسيات، وإزالة هذه القفازات اضافية وتجاهل في سلة المهملات biohazardous داخل الغرفة.
    2. في حالة استخدام رئيس التدريجي تخطيط التحجم، إرفاق المطاط الجديد / سد الأسنان إلى واجهة الاسطوانة. قطع ثقب صغير في السد لرئيس NHP لتناسب من خلال الجزء العلوي من الاسطوانة. عندما يجلس، والسد يخلق ختم حول رقبة NHP ل.
    3. إذا كنت تستخدم RIP، تأكد من أن العصابات RIP يتم تركيبها بشكل صحيح حول الصدر والبطن من NHP وقطعت الاتصالات الإلكترونية TIGHTLY.
    4. إرسال كافة البيانات التي يحصل عليها من إجراءات تخطيط التحجم للباحثين في الحكومة مختبر ABSL-4. تصدير حجم وحجم بيانات دقيقة المد لكل حيوان من خلال برنامج متوافق للاستخدام أثناء عملية الهباء الجوي.

3. من غير البشر الرئيسيات النقل والمناولة: الحيوان السلامة الأحيائية مستوى مختبر 4 البدلة

  1. NHP المناولة
    1. رصد وتسجيل أي تلاعب، الإدارات، أو الإجراءات الروتينية الفعلية على الخرائط لكل NHP.
    2. عند اكتمال تحديا الهباء الجوي، ووضع NHP داخل حاوية النقل والعودة NHP إلى قفص المنزل يقع في غرفة الاحتجاز الحيوان.
    3. عند التعامل مع الحيوانات الحية، اتبع القاعدة الإلزامية التي يتطلب 2 من الموظفين ليكون حاضرا.
  2. النقل NHP
    1. تحديد نوع من التخدير، ومدة التخدير (ويشمل النقل وacquisit تخطيط التحجمأيون، والتحدي الهباء الجوي) والجرعة نفسها من التخدير قبل الإدارة. تخدير الكامل للNHP بناء على عملية اختيار من قبل موظفي الطب المقارن. إذا كنت بحاجة التخدير إضافية، وضمان يتم تجاهل كل الإبر، والأدوات الحادة والحقن، والقبعات في حاوية الأدوات الحادة الموجودة في أي من الغرف الإجراء الحيوان. لا باختصار أي الإبر بعد استخدامها.
    2. تخدير النقل الرئيسيات في حاويات واضحة التي يتم تأمينها بواسطة قفل على غطاء العلبة النقل.
    3. حاويات النقل الحمل على عربة متنقلة لتسمح للباحثين مناسبة تماما للتحرك بحرية باستخدام خطوط الجوية التنفس ومن خلال ضغط الهواء المقاومة (أبريل) أبواب، الشكل 1.
    4. كما يتم توفير أي الهواء التنفس إضافي لNHP لنقل الحاويات، وتقليل الوقت اللازم للانتقال.

4. البيولوجيا الهوائية: ABSL-4 مختبر مجلس الوزراء

  1. إعداد الطبقة الثالثة ش.م.ب.
    1. بالتزامن مع إعداد الحيوانات التي يقوم بها موظفو الطب المقارن، وإعداد الثالث ش.م.ب فئة. بصريا تحقق من الضغط السلبي في الدرجة ويحتفظ الثالث ش.م.ب ضمن النطاق المحدد (125 باسكال أو -0.5 في قياس المياه (مجموعة العمل) الحد الأدنى؛ 250 باسكال أو -1.0 في مجموعة العمل موصى به). تفقد الثالث ش.م.ب Class للأي تسرب أو الشقوق (انظر الشكل 1) المحتملة.
    2. جسديا وبصريا تفقد الدرجة الثالثة ش.م.ب قفازات المطاط الصناعي والحلقات تعلق على الدرجة الثالثة ش.م.ب عن نقاط الضعف، والدموع، مزقت، أو العفن الجاف. استبدال فئة تضررت الثالث قفازات المطاط الصناعي و / أو الحلقات مباشرة قبل الاستعمال. في هذه المرحلة، لا الملوثة الثالث ش.م.ب فئة.
    3. في حالة حدوث تسرب في حين ملوثة الثالث ش.م.ب الفئة، وتحديد مكان وجود خرق وإدارة المرافق الإنذار والسلامة الأحيائية أفراد. إذا تمزق القفازات الدرجة ش.م.ب الثالث المتكاملة أو اختراقه، استبدال القفازات التالفة على الفور باتباع أسلوب التدريب المناسب وبينالفئة نال الثالث ش.م.ب إجراءات التشغيل القياسية.
    4. لتغيير القفازات متكامل يحتوي على تمزق صغير أو مخالفة أثناء التعرض أولا رذاذ المسيل للدموع أو خرق بشكل مفرط مع التركيز المناسب من الأمونيوم الرباعية المزدوج (ن ألكيل كلوريد الأمونيوم ثنائي ميثيل البنزيل، ن ألكيل ثنائي ميثيل ايثيل البنزيل الأمونيوم كلوريد) مطهر . لا تجعل الحركات المفرطة خلال هذا الوقت الذي خلق زيادة في تدفق الهواء.
    5. بعناية، وإزالة الخارجية والحلقات (2 منهم) ترك القفازات متكاملة التالفة لا تزال تعلق على الدرجة الثالثة BSC. قليلا نقل التالفة صفعة قفاز متكاملة بعيدا عن الميناء مع ضمان يبقى ختم قفاز متكاملة سليمة. إذا تم اختراق الختم، سوف إنذار الصوت يشير إلى الإجراء لم يتم بشكل صحيح. يجب أن تظل الكفة قفاز متكاملة الملحقة بالميناء بعد إزالة ثاني يا الدائري من الدرجة الثالثة BSC.
    6. وضع جديد الدرجة الثالثة ش.م.ب الاصطناعية القفازات المطاطية فوق لط قفاز القديمن نفس التوجه. ضع هذه القفازات الجديدة بالكامل على الميناء مشابه إلى موانئ أخرى قفاز الدرجة الثالثة BSC.
    7. استبدال يا الدائري الأقرب إلى الدرجة الثالثة BSC على قفاز جديد متكامل. باستخدام المجاور ميناء قفاز متكاملة، وسحب بعناية التالفة الدرجة الثالثة ش.م.ب المطاط الصناعي القفازات داخل الدرجة الثالثة BSC. والجديد الدرجة الثالثة المطاط الصناعي قفاز بمثابة حاجز للحفاظ على الاحتواء. مرة واحدة والآخر تضررت الدرجة الثالثة الاصطناعية القفازات المطاطية إزالة (سحبت الداخل)، استبدال أخرى خارجية يا الدائري ومواصلة العمل.
    8. تسجيل جميع التفاصيل المتعلقة قفاز المسيل للدموع / ثغرة في الدرجة الثالثة كتاب سجل ش.م.ب محددة. إذا تمت إزالة القفازات متكاملة التالفة أو خرق في احتواء يحدث، وخطر متكاملة قفاز / المنفذ لا يزال يحافظ على تدفق الهواء الداخل 0.47 م 3 / ثانية. هذا تدفق الهواء الداخل هو نفس تدفق الهواء استخدامها مع الدرجة الثانية BSC، وبالتالي الحفاظ على الاتساق بين الدرجة الثانية والدرجة الثالثة BSCs.
    9. تفقد خزان دونك وتحقق من أن يتم تعبئة خزان دونك مع مطهر إلى مستوى ملحوظ داخل خزان دونك، الشكل 1. تحقق من تركيز مطهر في خزان دونك هو الحد الأدنى من 3500 ميكرو ثانية باستخدام مقياس الموصلية. هذا الموصلية ما يعادل تركيز 5٪ من مطهر.
    10. ضمان الدرجة الثالثة ش.م.ب الأوتوكلاف وظيفية والتشغيلي لذلك كل النفايات والمعدات الملوثة يمكن تعقيمها، الشكل 1. الأوتوكلاف المعدات الوحيدة المعروفة للحفاظ على قسوة من عملية التعقيم.
    11. اختبار وظيفة المعدات الأخرى البيولوجيا الهوائية (على سبيل المثال، مكونات AAMP، وكمبيوتر محمول) والخطوط الجوية وفراغ المشاركين في التجربة، الشكل 2.
    12. وضع علامات على ش.م.ب الدرجة الثالثة تشير إلى حالة التلوث الحالي للوحدة.
  2. إعداد الجمعية ونظام NHP رئيس فقط التعرض الغرفة
    1. تجميع 16 لتر NHP الرأس فقط التعرض تشاmber عن طريق إدراج تسليم الفولاذ المقاوم للصدأ وخطوط العادم، الشكل 2. تكوين غرفة في دفع / سحب، التكوين الحيوي عن طريق توصيل الهواء والفراغ، وخطوط الضغط المناسبة لAAMP. ربط AAMP إلى مصدر للطاقة داخل BSC الدرجة الثالثة وجهاز كمبيوتر محمول من خلال منفذ مغلقة بإحكام تقع على رأس الدرجة الثالثة ش.م.ب (الشكل 1).
    2. تفقد NHP غرفة الرأس فقط التعرض تجميعها عن أي تسرب أو الشقوق، وضمان أن الغرفة يتم تجميعها بشكل صحيح.
    3. نعلق مولد الهباء الجوي والهوائية وحجم الجسيمات أداة القراءة إلى NHP غرفة التعرض الرئيس الوحيد.
    4. فتح مصدر الهواء والفراغ إلى AAMP.
    5. إطلاق برنامج بروتوكول الهباء الجوي على جهاز كمبيوتر محمول. أدخل NHP الرأس فقط غرفة التعرض، مولد الهباء الجوي وتدفق biosampler السعر المناسب، والمعلومات الإدارية في القوائم البرمجيات.
    6. حساب التحدي الهباء الجويالوقت من البيانات التي يحصل عليها أثناء إجراء تخطيط التحجم، خطوة 2.2.4. في حالة استخدام تخطيط التحجم الرأس خارج، وحساب الجرعة قبل التعرض الهباء الجوي. إذا كنت تستخدم RIP، وحساب الجرعة في وقت واحد خلال التعرض الهباء الجوي.
    7. ملء مولد الهباء الجوي مع الممرض.
    8. من خلال برنامج الهباء الجوي، وتحويل مولد الهباء الجوي "على" والرش داخل NHP الرأس فقط غرفة التعرض للمواد التحدي لمدة 10 دقيقة.
    9. إيقاف تشغيل مولد الهباء الجوي، تفريغ المواد التحدي، والتخلص من المواد التحدي في كيس القمامة biohazardous تقع داخل الدرجة الثالثة BSC.
  3. NHP رئيس فقط التعرض
    1. إرفاق biosampler إلى NHP الرأس فقط غرفة التعرض، وملء biosampler مع وسائل الاعلام جمع، وإرفاق خط فراغ مناسب لbiosampler.
    2. تحقق من عمق التخدير من NHP. وإذا اعتبر عمق التخدير كافية (
    3. وضع NHP في موقف ضعيف على التعرض منحدر NHP.
    4. تمر بلطف رأس NHP من خلال المطاط / اللحس تعلق على مدخل رئيس NHP غرفة التعرض الرئيس الوحيد. المطاط / سد الأسنان يضمن يتم إنشاء ختم حول رقبة NHP خلال التعرض الهباء الجوي.
    5. تحقق من أن العلامات الحيوية للNHP هي مستقرة وبصريا مع جهاز موضوع المحمولة.
    6. أدخل وقت التحدي الهباء الجوي تحسب من الخطوة 4.2.6. ومعرفات المعدات اللازمة فيالقارة السوداء إلى كل الهباء الجوي تعمل في البرنامج الهباء الجوي ويبدأ التحدي الهباء الجوي.
    7. التحقق من بيانات حجم الجسيمات في كل شوط الهباء الجوي مع الهباء الجوي حجم الجسيمات محلل لضمان تحقيق توزيع حجم الجسيمات المطلوبة. تنفيذ هذا التحقق بشكل مستمر أو متقطع طوال التعرض.
    8. وبمجرد أن التحدي الهباء الجوي اكتمال، وإزالة NHP من غرفة التعرض الرئيس الوحيد ومسح NHP لوجه / رئيس قبالة مع مطهر مناسب للحد من التلوث المحتمل لموظفي المختبرات.
    9. تطهير غرفة الهباء الجوي أو الهواء يغسل المتبقية ومتخلفة الجسيمات لمدة 5 دقائق عن طريق تمرير الهواء والفراغ من خلال غرفة. هذا الإجراء "تنظيف" وإزالة جزيئات المتبقية من الغرفة التعرض الهباء الجوي عن التعرض الهباء الجوي NHP اللاحقة.
    10. تمرير NHP مرة أخرى من خلال RTP للباحثين تقع على داخل ABSL-4 البيولوجيا الهوائية دعوى المختبر.
    11. تجاهل جميع الأدوات الحادة شالحوار الاقتصادي الاستراتيجي ضمن الدرجة الثالثة BSC في حاوية الأدوات الحادة المعينة التي لا تزال في ش. عندما حاوية الأدوات الحادة هي ¾ كاملة، ضع في حقيبة واقية القمامة.
    12. تفريغ مولد الهباء الجوي وأي من المواد المتبقية التحدي في كيس القمامة biohazardous تحتوي على القمامة، معدات التخلص منها، و / أو ¾-كامل حاوية الأدوات الحادة إن وجدت.
    13. تفريغ وسائل الاعلام جمع من biosampler الهباء الجوي في أنابيب جمع وصفت بشكل مناسب ووضعه على الجليد الرطب.
    14. كرر الخطوات من 4.3.1 إلى 4.3.13 حتى تم الطعن جميع المواد الدراسية اختبار المقرر.
    15. تمرير جميع العينات الهباء الجوي biosampler من خلال RTP للباحثين عن تقدير والعودة المعايرة من الجرعة الهباء الجوي.
    16. وضع القمامة والمعدات من التحدي الهباء الجوي في الأوتوكلاف المار تعلق على ش.م.ب الدرجة الثالثة وتحديد التعقيم دورة المعمول بها (الشكل 3).
    17. تفكيك NHP الرأس فقط جهامبر وتطهير غرفة رأس الوحيد وش.م.ب الدرجة الثالثة مع دورة الغاز لامتصاص العرق التحقق من صحتها مع المؤشرات البيولوجية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

بالسلامة الأحيائية مجلس الوزراء من الدرجة الثالثة (ش.م.ب) هو مغلقة بإحكام مجلس الوزراء الفولاذ المقاوم للصدأ التي تحتوي على بيئة ABSL-4 تحت ضغط سلبي داخل مجلس الوزراء مختبر ABSL-4 (الشكل 1). ويمكن إدخال المواد إلى BSC من قبل الموظفين العاملين في الحكومة مختبر ABSL-4 من خلال خزان الفولاذ المقاوم للصدأ شنت وكيل مجلس الوزراء (ويشار إليها بأنها "خزان دونك" في ABSL-4 أو BSL-4 إعدادات) يحتوي على 5 ٪ ثنائي الأمونيوم الرباعية (ن ألكيل كلوريد الأمونيوم ثنائي ميثيل البنزيل، ن ألكيل ثنائي ميثيل ايثيل البنزيل كلوريد الأمونيوم) محلول مطهر. لأنها بنيت على BSC في الجدار الفاصل بين المختبر مجلس الوزراء من دعوى مختبر ABSL-4، والمواد، والحيوانات، ومسببات الأمراض الفيروسية يمكن أيضا أن تكون انتقلت الى BSC من الدعوى جانب مختبر ABSL-4 باستخدام عربة النقل ونقل السريع ميناء (RTP). محتويات داخل BSC يمكن التلاعب بها من الخارج من قبل الباحثين يرتدي أنواع مختلفة من القفازات المطاطية الاصطناعية، النيوبرين تحديدا / البولي إثيلين chlorosulphonated. المحتويات، باستثناء العينات المعدية، وإزالتها من ش.م.ب بعد التعقيم من خلال الأوتوكلاف المزدوج باب أو التطهير عن طريق خزان دونك. عن طريق فحص / التحقق من أن ش.م.ب الدرجة الثالثة والمعدات bioaerosol (الشكل 2) يعمل بشكل صحيح، علينا الحفاظ على بيئة آمنة والتشغيلية بشكل صحيح. الصيانة المناسبة واستخدام الثالث ش.م.ب الفئة جزء لا يتجزأ من الحماية الشخصية للباحث. بعد الهباء الجوي التعرض، والقمامة والمعدات من التحدي الهباء الجوي لتعقيمها توضع في الأوتوكلاف المار تعلق على ش.م.ب الدرجة الثالثة، الشكل (3). ومن خلال الالتزام الصارم لهذه الإجراءات والممارسات، لم تسجل العدوى المكتسبة من المختبر خلال البحث bioaerosol في IRF-فريدريك.

2fig1.jpg "/>
الشكل 1. تخطيطي عرض من إعداد الدرجة الثالثة السلامة الأحيائية مجلس الوزراء في IRF-فريدريك. عرض مجلس الوزراء في حالة ثابتة (مستنسخة من 5). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. منصة إدارة الهباء. مقتبس من 5. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الشكل 3. المتشابكة انقر نقرا مزدوجا الباب الأوتوكلاف تعلق على الدرجة الثالثة ش.م.ب. باحث هو اختياردورة الأوتوكلاف مبرمجة مسبقا لضمان محتويات داخل غرفة التعقيم هي غير المعدية عند فتح الباب الخارجي في نهاية المطاف. الباب يقع أقرب إلى الباحث لا يمكن فتح حتى يتم الانتهاء من دورة تعقيم كامل. وسيتم تحليل المؤشرات البيولوجية داخل غرفة الأوتوكلاف لتحديد تعطيل عامل بعد عملية التعقيم (مستنسخة من 5). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ونحن الخطوط العريضة للإجراءات البيولوجيا الهوائية المستخدمة في IRF-فريدريك للعمل مع عالية الخطورة (مجموعة الخطر 4) مسببات الأمراض. هدف واحد من تصور إجراءات bioaerosol هو التأكيد على سلامة الموظفين عند استخدام الدرجة الثالثة BSC خلال التجريب مع هذه الجراثيم لتجنب العدوى المكتسبة من المختبر. الطبقة BSCs الثالث الحفاظ على تدفق الهواء الاتجاه الداخلي الذي يرهق إلى مرشحات HEPA مزدوجة للتأكد من أن ترد مسببات الأمراض داخل المختبر (الشكل 1).

وبما أن الدرجة الثالثة BSC هو الحاجز الرئيسي في منع تعرض الممرض المحتمل خلال الدراسات bioaerosol، يطلب من الباحثين للتحقق من سلامة الدرجة الثالثة BSC وتعلق قفازات متكاملة للكشف عن التسربات قبل وبعد كل تجربة الهباء الجوي. على الرغم من أن يتخذ كل جهد ممكن للقضاء على خطر للباحثين مختبر، يخترق الثالث ش.م.ب الدرجة المتكاملة قد تحدث الاصطناعية القفازات المطاطية. يجب أن توفر للموظفينكلا الإرشادي والتدريب العملي على الدرجة الثالثة إجراءات الاستجابة ش.م.ب الطوارئ المناسبة. وتشمل هذه الإجراءات إخلاء من مجلس الوزراء مختبر ABSL-4، وتأمين ثغرة في الاحتواء إلى الدرجة الثالثة BSC، والارتداء معدات الوقاية الشخصية عند الضرورة. وقد استخدمنا قفازات أخرى متفاوتة سمك في الماضي التي تعتمد على المهارات الحركية الدقيقة المطلوبة لهذا الإجراء. بغض النظر عن سمك، كل قفازات المختارة هي على قدم المساواة مع واقية عند تنفيذ هذه الإجراءات. تدريب قوي، والتقيد الصارم بروتوكولات السلامة، والضوابط الهندسية يساعد على ضمان سلامة الموظفين عند استخدام الفئة BSCs الثالث في IRF-فريدريك. عمليات أعلاه هي عرضة للتغيير بسبب منهجيات جديدة أو إعادة التقييم السلامة على أساس تحسين سير العمل.

في حين أن الإجراءات aerobiological المقدمة هنا متابعة عموما التوصيات BMBL وهذه الإجراءات هي محددة لIRF-فريدريك. همنظمة العمل ضد الجوع ABSL-4 / BSL-4 المنشأة لديها مختلفة بناء مواصفات التصميم التي تؤثر على الأساليب الدقيقة للعملية المختبر. إجراءات وتقنيات بديلة لاستخدام الدرجة الثالثة مختبرات ش.م.ب تعتمد في جزء منها على تصميم وتشغيل هذه المعامل. وبالإضافة إلى ذلك، قد يكون متفاوتة اللوائح الحكومية في بلدان مختلفة أيضا تأثير على إجراءات البحث الهباء الجوي. ومع ذلك، فهم عام لإجراءات الهباء الجوي ABSL-4 وبناء الأنظمة التي تدعم سلامة الباحثين مختبر ومساعدة المسؤولين الصحيين الذين يفكرون في تصميم المباني مماثلة، والمتعاونين الخارجيين المعنيين بالدراسات مسببات الأمراض عالية نتيجة رصد.

عند تصميم بروتوكولات bioaerosol مع شركاء من الخارج، يجب أن يتم تخصيص وقت كاف لتنفيذ عمليات bioaerosol حتى الأساسية. وإلى أن يتم ضبط توقعات أطر زمنية لتحقيق النتائج من خلال قبول الصعوبات الكامنة في العملفي مختبرات ABSL-4 الدرجة الثالثة BSC. هناك افتراض المعمم هو أن أي تجربة bioaerosol أجريت في ABSL-2 (على سبيل المثال، 2 ساعة) وسوف تتطلب ضعف كمية من الوقت لأداء في ABSL-4 (على سبيل المثال، 4 ساعات).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).
  4. National Center for Environmental Health. Bioterrorism agents/diseases by category. Centers for Disease Control and Prevention. Atlanta, GA, USA. Available from: http://emergency.cdc.gov/agent/agentlist-category.asp (2014).
  5. Lackemeyer, M. G., et al. ABSL-4 aerobiology biosafety and technology at the NIH/NIAID integrated research facility at Fort Detrick. Viruses. 6, (1), 137-150 (2014).
  6. Bohannon, J. K., et al. Generation and characterization of large-particle aerosols using a center flow tangential aerosol generator with a non-human-primate, head-only aerosol chamber. Inhal Toxicol. (2015).
  7. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. Chosewood, L. C., Wilson, D. E., eds, 5th edn, U.S. Dept. of Health and Human Services. Washington, D.C.. Available from: http://www.cdc.gov/biosafety/publications/bmbl5/ (2009).
  8. Janosko, K., et al. Safety Precautions and Operating Procedures in an (A)BSL4 Laboratory: 1. Biosafety level 4 suit laboratory suite entry and exit procedures. J Vis Exp. (2015).
  9. Mazur, S., et al. Safety Precautions and Operating Procedures in an (A)BSL4 Laboratory: 2. General Practices. J Vis Exp. (2015).
  10. Mortola, J. P., Frappell, P. B. On the barometric method for measurements of ventilation, and its use in small animals. Can J Physiol Pharmacol. 76, (10-11), 937-944 (1998).
  11. Zhang, Z., et al. Development of a respiratory inductive plethysmography module supporting multiple sensors for wearable systems. Sensors (Basel). 12, (10), 13167-13184 (2012).
  12. Ingram-Ross, J. L., et al. Cardiorespiratory safety evaluation in non-human primates. J Pharmacol Toxicol Meth. 66, (2), 114-124 (2012).
  13. Besch, T. K., Ruble, D. L., Gibbs, P. H., Pitt, M. L. Steady-state minute volume determination by body-only plethysmography in juvenile rhesus monkeys. Lab Anim Sci. 46, (5), 539-544 (1996).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics