Меры предосторожности и эксплуатационные процедуры в (A) BSL-4 лаборатории: 3. аэробиологию

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

Передача вирусов обычно происходит путем прямого или физического контакта, но многих важных вирусных заболеваний (например, корь, ветряная оспа, грипп) вызываются патогенными организмами , которые передаются с помощью аэрозоля или капельным. Такие патогены имеют потенциал , чтобы вызвать пандемию с последствиями , начиная от широко распространенной легкой формой заболевания , связанного с потерей работы (например, простуда) к более редким серьезное заболевание с высокой летальностью (например, оспа). Высокая следствие патогены , которые распространяются естественным образом с помощью аэрозоля или путем преднамеренного высвобождения аэрозоля (биологического оружия) представляют особый интерес для аэробиологию 1. Люди могут быстро стать заражены некоторые из этих патогенов крупными капельным или ядер мелких частиц и легко распространить эти патогены другим через слюнных выделениях, кашель и чихание 2. В Biodefense сообществе США, высокие следствие патогенных микроорганизмов (например, Филовирусы или другие NIAID CaAC Приоритетные категории на патогены и CDC биотерроризма) находятся в центре внимания исследовательских программ аэрозольных в связи с высокой летальностью ассоциированных инфекций 3,4. Значительные научные успехи в рамках области аэробиологии были сделаны в последнее десятилетие из - за технологических достижений в области аэрозольного оборудования и высоких удерживающих сооружений 5,6. Исследования в Национальных институтах здоровья, Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIH / NIAID), интегрированный научно-исследовательский центр в Форт-Детрике располагается в городе Фредерик, штат Мэриленд, США (IRF-Frederick) фокусируется на высокой следствие новых патогенных микроорганизмов, которые требуют животных биологической безопасности уровень 4 (ABSL-4) сдерживания. Общая миссия IRF-Фредерик является оценка и содействие разработке вакцин-кандидатов и терапевтических средств (медицинских контрмер против).

Исследования с высоким следствие патогенных микроорганизмов на IRF-Фредерике регулируется строгими биологической безопасности и ухода за животными и требованиями использования. Эти RequirЗЛЫ изложены в биологической безопасности в микробиологических и биомедицинских лабораториях (BMBL) Руководство 7 и федеральных правил защиты животных. Эти необходимые требования могут ограничить тип исследований , которые могут быть выполнены и повлиять на общий дизайн исследования. Как мы ранее описанных в этом журнале, все исследования , проведенные в среде ABSL-4 требует особой осторожности, высоко специализированную подготовку, а также надежную и избыточную объектов инфраструктуры 8,9.

Вступление в ABSL-4 костюма лаборатории IRF-Фредерика требует надевания положительного давления герметичный костюм 8. Положительно давление герметизирующего костюмы не требуются для входа в кабинет лабораторию ABSL-4. Надев костюм скраб, резиновые или нитриловые перчатки, а также близко носком обуви уместен при манипулировании Группа риска 4 инфекционного материала в рамках сертифицированного III класса биологической безопасности кабинета (BSC) в качестве ABSL-4 кабинета лаборатории 7.

В IRF-Фредерик, аэрозольное оборудование проектируется, собран и поддерживается в двух герметичных БББ класса, из нержавеющей стали, герметичны, отрицательное давление III, рисунок 1. МАФ-Фредерик Аэробиология Ядро использует платформу автоматизированного управления аэрозольный ( AAMP) для управления и мониторинга аэрозоля экспериментирование в пределах этих БББ, на рисунке 2. в предыдущей публикации изложены конкретные функции БББ класса III на IRF-Фредерик и подключение к костюму лаборатории через сквозной порт 5. Порядок подготовки класса III BSC до эксперимента является специфическим для МАФ. Другие БББ III класса, используемые в других учреждениях функционируют аналогично классу III BSC используется в МАФ, но могут иметь различные механизмы для транспорта, доступа и стыковки.

Для более глубокого понимания, как следствие высокого патогены остаются заразными и распространяются через аэрозольной передачи, безопасным аеrobiological эксперименты должны проводиться в этих БББ класса III в соответствии с определенной процедурой документооборота. Исследователи были тщательно и тщательно обучен, чтобы обеспечить этот рабочий процесс следует в безопасном и последовательной манере. До нечеловеческого примата (NHP) аэрозольного заражения, несколько аэрозольных характеристик или фиктивных пробегов аэрозолей выполняются с целью проверки стабильности и жизнеспособности агента, когда в аэрозольной форме. Процесс аэрозольный характеристика имитирует реальную аэрозольный вызов, и исследователь оценивает переменные, связанные с аэрозольными исследованиями.

Другая часть рабочего процесса для записи физических манипуляций, управления или анестетиков или других агентов или рутинных процедур на графиках для каждого NHP. Эти тематические диаграммы тщательно проанализированы, чтобы обеспечить процедурную последовательность и стандартизации. Субъекты наркоз перед аэрозольной экспозиции. Пример анестетики включают tiletamine / zolazepam, кетамин / Ацепромазин и ketamiсеверо-восток Анестетики выбираются на основе минимизации респираторное подавление и продвижение управляемой, стационарному дыхания. Дополнительные расходные материалы для анестезии сохраняются в порядке, помещений для животных и транспортируется на переводной корзину с NHP в кабинет лаборатории аэробиология ABSL-4.

В костюме лаборатории ABSL-4, NHPs пройти плетизмографии через один из двух способов (то есть, плетизмографии лобовом вне, респираторный индуктивной плетизмографии [RIP]) , чтобы определить , на вдохе дыхательный объем и частота дыхания изменяется 10-12. Эти производные параметры используются для точного расчета оцененного вдыхаемого дозы патогена непосредственно перед или во время воздействия аэрозоля. Головной из плетизмографии использует длинную цилиндрическую камеру, где находится NHP 13. Падение давления создается, когда животное находится в цилиндре захвачен пневмотахографа, передается на усилитель, обрабатываются переменный ток / постоянный Currenт конвертер, и интегрированы в программное обеспечение для получения вышеуказанных легочные параметры. RIP использует датчики , изготовленные из индуктивных скрученных медных проволок, внедренных в резинками вокруг груди испытуемого и живота 11,12. Индуктивно конденсатор создает магнитное поле в датчике. Дыхательные изменяет магнитное поле, и в результате изменения напряжения передаются из передатчика рядом с резинкой на приемник в компьютере с помощью коротковолновых ультра- высокочастотных радиоволн. Специализированное программное обеспечение определяет частоту дыхания и дыхательный объем от общего грудного смещения.

Минутный объем (MV), полученные с помощью плетизмографии используется при расчете оценочной вдыхаемого дозы (D). При генерации и отбора проб аэрозоля, концентрация аэрозоля (AC) рассчитывается путем умножения концентрации biosampler (BC) по объему средств массовой информации (V) и делением результата умножения скорости потока biosampler (FL) с помощьювремя экспозиции (T). Упрощенная формула представлена ​​в виде AC = BC х V ÷ FL х Т. В свою очередь, для фактического аэрозольного заражения в NHPs, D вычисляется путем умножения на AC MV и длительности экспозиции (время = T). Упрощенная формула представлена ​​в виде D = AC х MV х T.

Цель данной статьи состоит в том, чтобы наглядно продемонстрировать всю процедуру аэрозольный вызов с использованием NHPs с двух точек зрения, на ABSL-4 костюма лаборатории стороне и ABSL-4 кабинета лаборатории стороне. Хотя эти процедуры могут носить общий характер для некоторых видов практики, упомянутых, они являются специфическими для IRF-Фредерика аэробиологию Ядро и представляют фактические методы, используемые в этом учебном заведении. В данной статье основное внимание уделяется процедурам биобезопасности, необходимых для безопасного выполнения аэрозольного вызов, а не фактический аэрозоль сама по себе вызов. В этих процедурах, мы используем фиктивную тему, чтобы показать практики биологической безопасности, из-за риска, связанного с обезболивающим в NHP. Тем не менее, процесс Performing аэрозольный вызов записывается в общем виде, потому что процедура одинакова независимо от высокого последствий возбудителя используется. Мы стремимся расширить знания и понимание ученых о суровости проведения аэрозольные исследования высоких патогенов следствие в условиях максимального сдерживания.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Этот протокол придерживается следующих принципов ухода за животными. Животных содержали в учреждении аккредитована Ассоциацией по оценке и аккредитации лабораторных животных Care International. Все экспериментальные процедуры были одобрены Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний, отдел клинических исследований, уходу и использованию животных комитета и были в соответствии с положениями Закона о животных благосостояния, политики службы общественного здравоохранения, а также Руководство по уходу и использованию Лабораторные животные рекомендации.

1. Аэробиология: животных уровня биологической безопасности 4 (ABSL-4) Костюм Лаборатория

  1. Лаборатория Подготовка
    1. Выполните процедуры ввода ABSL-4 костюм лабораторные (подробно изложены в 8).
    2. Проверьте функциональность всего оборудования (например, плетизмография оборудование, ноутбук, биологически опасные мусорные баки, контейнеры биологически опасные для острых предметов, устройство Предметом мониторингаs), участвующих в процедурах аэробиологию, происходящих в костюме лаборатории ABSL-4 в соответствии с протоколом производителя.
    3. Убедитесь, что передача корзина является биологически чистым до тестирования функциональности быстрой передачи порта (RTP), который соединяет транспортную тележку через стену к классу III BSC).
    4. Ручка и разбавьте патоген только в сертифицированных КБС. Подготовьте патоген в соответствующей формулировке в рамках II BSC класса, который содержит соответствующие дезинфицирующие средства. Транспорт патоген в герметичном контейнере вторичного, помеченный символом биологической опасности на мокром льду в транспортном корзине. Пропускают патоген через RTP в класс III BSC в кабинет лаборатории ABSL-4, рис 1.

2. Плетизмография: животных уровня биологической безопасности 4 (ABSL-4) Костюм Лаборатория

  1. Настройка Плетизмография и калибровка
    1. Определите, какой способ приобретения плетизмографии(Плетизмография голова-аут или дыхательная индуктивность плетизмографии [RIP]) будет использоваться и соединения компонентов оборудования вместе.
    2. Откалибруйте плетизмографа до эксперимента с использованием протокола производителя.
  2. плетизмография Приобретение
    1. При обращении NHPs, надеть внешнюю пару латексных или нитриловые перчатки поверх костюма перчаток для предотвращения перекрестного загрязнения и содействия безопасной практики. По окончании обработки NHPs, удалите эти дополнительные перчатки и выбросить в мусорное ведро с потенциально опасными в комнате.
    2. При использовании головы из плетизмографии, прикрепить новый резиновый / коффердам к передней части цилиндра. Вырезать небольшое отверстие в плотине для главы NHP, чтобы соответствовать через верхнюю часть цилиндра. Когда вы сидите, плотина создает уплотнение вокруг шеи NHP в.
    3. При использовании RIP, убедитесь, что RIP полосы правильно установлены вокруг груди и живота NHP и электронные соединения защелкиваются TighTLY.
    4. Передать все данные, полученные из процедуры плетизмографии исследователей в лаборатории кабинета ABSL-4. Экспорт приливные данные объема и минутного объема для каждого животного с помощью совместимого программы для использования в процессе аэрозоля.

3. Предстоятель нечеловеческих Транспорт и регулировать: уровень биологической безопасности 4 для животных Костюм Лаборатория

  1. NHP Погрузочно - разгрузочные работы
    1. Мониторинг и запись любых физических манипуляций, администрации или рутинных процедур на графиках для каждого NHP.
    2. Когда аэрозольный вызов завершается, поместите NHP внутри транспортировочного контейнера и вернуть NHP к домашней клетке находится в комнате для задержанных животных.
    3. При обращении с живого животного, следить за обязательное правило, которое требует 2 сотрудников присутствовать.
  2. NHP Транспорт
    1. Определите тип анестезии, продолжительность анестезии (охватывает транспорт, плетизмографии acquisitиона, и аэрозольных вызов) и соответствующая доза анестезии перед введением. Полностью анестезию NHP на основе процесса, выбранного сотрудниками Сравнительное медицины. Если требуется дополнительная анестезия, убедитесь, что все иглы, острые предметы, шприцы и колпачки выбрасываются в контейнер для острых предметов, расположенный в одном из процедурных комнат животных. Не перечислите иглы после использования.
    2. Транспорт наркозом NHPs в прозрачных контейнерах, которые закреплены с помощью защелки на крышке ящике для транспортировки.
    3. Загрузка транспортных контейнеров на передвижной тележке , чтобы в полной мере подходят исследователям свободно передвигаться с помощью дыхания воздушных линий связи и через давление воздуха стойкие (APR) двери, на рисунке 1.
    4. Поскольку никакого дополнительного дыхания воздуха для NHP не подается в транспортный контейнер, свести к минимуму время транспортировки.

4. Аэробиология: ABSL-4 кабинета Лаборатория

  1. Установка класса III BSC
    1. Одновременно с подготовкой животных, проводимой сотрудниками Сравнительное медицины, подготовки класса III BSC. Визуально проверить, что отрицательное давление в классе III BSC поддерживается в пределах указанного диапазона (125 Па или -0.5 в водомерного (ВГ) минимум; 250 Па или -1,0 в WG- рекомендуется). Проверьте класс III BSC для любых потенциальных утечек или трещин (см рисунок 1).
    2. Физически и визуально осмотрите класс III BSC синтетические резиновые перчатки и уплотнительные кольца, прикрепленные к классу III BSC для слабых пятен, слезы, рипы, или сухая гниль. Заменить поврежденный класс III синтетические резиновые перчатки и / или уплотнительные кольца непосредственно перед использованием. На этом этапе BSC класса III не загрязняется.
    3. При возникновении утечки в то время как класс III BSC загрязнена, определить местоположение нарушения и оповещения управления объекта и биобезопасности персонала. Если класс III BSC интегрированный перчатка разрывается или нарушена, замените поврежденные перчатки немедленно после правильно обученного технику и взаимосвязанномNAL Класс III стандартная процедура BSC.
    4. Для того, чтобы изменить интегрированную перчатку, содержащую небольшой разрыв или нарушения во время экспозиции, сначала распылить разрыв или нарушение чрезмерно с соответствующей концентрацией двойного четвертичного аммония (н-алкил диметил бензил хлорид аммония, N-алкил диметил этил бензил аммоний хлорид) Дезинфицирующее средство , Не делайте чрезмерных движений в течение этого времени, которые создают увеличение воздушного потока.
    5. Осторожно удалите внешние уплотнительные кольца (2 из них), оставляя поврежденный интегрированный перчатку все еще примыкала к классу III BSC. Слегка переместите поврежденную интегрированную перчаточный манжету от порта, обеспечивая при этом интегрированный перчатку уплотнение остается неповрежденным. Если уплотнение скомпрометирован, прозвучит звуковой сигнал, указывающий процедуру не было сделано правильно. Интегральная перчатки манжета должна оставаться прикрепленным к порту после того, как второе уплотнительное кольцо удаляется из класса III BSC.
    6. Поместите новый класс III BSC синтетического каучука перчатки поверх старого перчаток Iп одинаковую ориентацию. Поместите эту новую перчатку полностью через порт аналогично другим портам III класса BSC перчаток.
    7. Заменить уплотнительное кольцо ближе к классу III BSC над новой интегрированной перчатке. Используя смежную интегрированный перчаточный порт, осторожно вытащите поврежденный класс III BSC синтетические резиновые перчатки внутри класса III BSC. Новый класс III синтетический каучук перчатка будет выступать в качестве барьера для поддержания сдерживания. После того, как другой поврежденный класс III синтетический каучук перчатка удаляется (вытянут внутрь), замените другой Внешнее уплотнительное кольцо и продолжить работу.
    8. Запишите все подробности, касающиеся перчаток на разрыв / нарушения в конкретной категории III журнала BSC книги. Если поврежденный интегрированная перчатка снимается или нарушение в локализации происходит, скомпрометированы интегрированный перчатка / порт по- прежнему поддерживает внутренний поток воздуха 0,47 м 3 / сек. Этот поток воздуха внутрь тот же поток воздуха используется с классом II BSC, таким образом поддерживая согласованность между класса II и класса III БББ.
    9. Осмотрите данк бак иубедитесь , что данк бак заполнен дезинфицирующим средством до отмеченного уровня внутри резервуара, замочить на рисунке 1. Проверьте концентрацию дезинфицирующего в замочить баке минимум 3500 мкСм с использованием измерителя проводимости. Эта проводимость эквивалентно 5% -ной концентрации дезинфицирующего средства.
    10. Убедитесь , что класс III BSC автоклав функциональной и оперативной , так что все загрязненные отходы и оборудование могут быть автоклавного, Рисунок 1. Автоклав только оборудование , известное для поддержания суровости процесса стерилизации.
    11. Проверьте функциональность другого аэробиологии оборудования (например, компоненты AAMP, ноутбук) и воздушных и вакуумных линий , участвующих в эксперименте, на рисунке 2.
    12. Поместите знаки на BSC класса III, указывающие текущее состояние загрязнения устройства.
  2. Монтаж и настройка системы из NHP Head-только экспозиции Палаты
    1. Соберите 16-л NHP головной только экспозиции тяmber, вставив доставку из нержавеющей стали и выхлопные линии, рисунок 2. Настройте камеру в толчке / толкай, динамическую конфигурацию, подключив соответствующие воздушные, вакуумные и напорные линии к AAMP. Подключите AAMP к источнику питания в рамках BSC класса III и портативным компьютером через герметичный порт , расположенный на верхней части класса III BSC (рисунок 1).
    2. Осмотрите собранный NHP камеру лобового только экспозиции для любых утечек или трещин, и убедитесь, что камера собрана правильно.
    3. Прикрепите генератор аэрозоля и аэродинамический размер частиц для чтения инструмент для экспонирования камеры NHP головы только.
    4. Откройте воздушный и вакуумный источник в AAMP.
    5. Запуск программного обеспечения протокола аэрозоля на портативный компьютер. Введите соответствующий только глава экспозиции камеры, аэрозольный генератор и потока biosampler скорость NHP и административную информацию в меню программного обеспечения.
    6. Вычислить аэрозольный вызовВремя от данных, полученных в ходе процедуры плетизмографии, этап 2.2.4. При использовании лобовой из плетизмографии, рассчитать дозу до начала воздействия аэрозоля. При использовании RIP, рассчитать дозу одновременно во время воздействия аэрозоля.
    7. Заполните аэрозольный генератор пробы с патогенным микроорганизмом.
    8. Через программное обеспечение аэрозольного, включите аэрозольный генератор "на" и распылите внутреннюю часть головного только экспозиции камеры NHP с проблемой материала в течение 10 мин.
    9. Выключите генератор аэрозоля, опорожнить вызов материала, и отбросить вызов материала в биологически опасных мешок для мусора, расположенный внутри класса III BSC.
  3. NHP Head-только экспозиции
    1. Прикрепите biosampler к головному только экспозиции камеры NHP, заполняют biosampler с медиа-коллекцией, и прикрепить соответствующую вакуумную линию к biosampler.
    2. Проверьте глубину анестезии NHP. Если глубина анестезии считается адекватным (
    3. Поместите NHP в положении лежа на спине на экспозиции рампы NHP.
    4. Осторожно пройти голову NHP через резиновую / коффердам, прикрепленной к головной портал экспозиции камеры NHP головы только. Каучук / коффердам обеспечивает уплотнение создается вокруг шеи NHP во время воздействия аэрозоля.
    5. Убедитесь в том, что важнейшие признаки NHP являются стабильными визуально и с помощью портативного объекта монитора.
    6. Введите время аэрозольный вызов, рассчитанный с шага 4.2.6. и необходимые идентификаторы оборудования вконтиненту к каждому аэрозолем запустить в программное обеспечение аэрозольного и начинают аэрозольный вызов.
    7. Проверить данные размера частиц во время каждого аэрозольного прогона с аэрозолем анализатора размера частиц, чтобы обеспечить желаемое распределение частиц по размерам достигается. Выполните эту проверку непрерывно или периодически в течение экспозиции.
    8. После того, как аэрозольный вызов завершен, удалите NHP из экспозиции камеры на лобовом и протрите NHP-то лицо / голову с соответствующим дезинфицирующим средством для снижения потенциального загрязнения для лабораторного персонала.
    9. Чистки аэрозольной камере или воздуха промывки оставшегося и отстающие частицы в течение 5 минут, пропуская воздух и вакуум через камеру. Эта процедура будет "вычистить" и удаления остаточных частиц из камеры воздействия аэрозоля для последующего воздействия аэрозолей НГБ.
    10. Пропускают NHP обратно через RTP исследователей, расположенных на внутри аэробиология костюма лаборатории ABSL-4.
    11. Выбросьте все диеза ˙UСЭД в рамках III класса BSC в назначенный контейнер для острых предметов, который остается в BSC. Когда контейнер месятки находится на ¾, поместите в мешок для мусора биологическая_опасность.
    12. Пустой аэрозольный генератор и любой из нерешенных проблем материала в биологически опасных мешок для мусора, содержащего мусор, одноразовое оборудование, и / или ¾-полный контейнер для острых предметов, если это применимо.
    13. Очищать медиаколлекцию из аэрозольного biosampler в соответствующим образом промаркированные пробирки для сбора и помещают на влажный лед.
    14. Повторите шаги 4.3.1 4.3.13, пока все запланированные Испытуемые не были поставлены под сомнение.
    15. Пройди все образцы аэрозоля biosampler через RTP исследователей для количественной оценки и обратно титрованиях аэрозольной дозы.
    16. Поместите мусор и оборудование из аэрозольного заражения в сквозном автоклав , прикрепленного к BSC класса III и выбрать применимое цикл стерилизации (рисунок 3).
    17. Разберите NHP головной только грHamber и обеззараживают камеру головы только и BSC класса III с циклом параформальдегида газа, подтвержденным с биологическими показателями.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Биозащитой Класс III (BSC) представляет собой герметичный корпус из нержавеющей стали шкаф , содержащий среду ABSL-4 при отрицательном давлении внутри шкафа лаборатории ABSL-4 (рисунок 1). Материалы могут быть введены в BSC персоналом, работающим в кабинет лаборатории ABSL-4 через под-шкаф смонтированной из нержавеющей стали бак (обычно называемый как «замочить танк» в ABSL-4 или BSL 4-х установок), содержащий 5 % двойного четвертичного аммония (н-алкил диметил бензил хлорид аммония, N-алкил диметил этилового бензилхлорида аммоний) дезинфицирующий раствор. Поскольку BSC встроен в стену, отделяющую лабораторию кабинета из костюма лаборатории ABSL-4, материалы, животные и вирусные патогены могут также быть перемещены в BSC от костюма лаборатории стороне ABSL-4 с использованием транспортной тележки и быстрой передачи Порт (RTP). Содержимое внутри BSC можно манипулировать извне исследователей, носящих различные типы синтетических резиновых перчаток, в частности, из неопрена / хлорсульфированного полиэтилена. Содержание, за исключением инфекционных образцов, удаляются из BSC после стерилизации через двухдверный автоклав или дезинфекции через данк бак. Путем проверки / проверки того, что класс III BSC и биоаэрозоль оборудование (Рисунок 2) функционирует должным образом, мы поддерживаем безопасную и должным образом операционную среду. Надлежащее техническое обслуживание и использование класса III BSC является неотъемлемой частью индивидуальной защиты для исследователя. После аэрозольного воздействия, хлам и оборудование из аэрозольного заражения, подлежащие стерилизации, помещают в проходном автоклаве примыкала к классу III BSC, рисунок 3. Через строгое соблюдение этих процедур и практики, никаких лабораторных инфекций не были записаны во время биоаэрозоль исследования в IRF-Фредерик.

2fig1.jpg "/>
Рисунок 1. Схематическое представление установки класса III биозащитой на IRF-Фредерик. Презентация кабинета в статическом состоянии (воспроизведено из 5). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2. Аэрозоль Management Platform. Взято из 5. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3
Рисунок 3. Переплетение Дважды дверь автоклава примыкала к классу III BSC. Исследователь выбираетзапрограммированный цикл автоклава, чтобы обеспечить содержание в пределах камеры автоклава являются неинфекционные, когда наружная дверь открылась в конце концов. Дверь расположена ближе всего к исследователю не может быть открыт, пока полный цикл стерилизации завершен. Биологические индикаторы внутри камеры автоклава будут проанализированы , чтобы определить , инактивацию агента после стерилизации процесса (воспроизведено из 5). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Наметим процедуры аэробиологию, используемые в IRF-Фредерик для работы с особо опасных (группа риска 4) патогенных микроорганизмов. Одной из целей визуализации процедур биоаэрозоль, чтобы подчеркнуть безопасность персонала при использовании класса III BSC в ходе экспериментов с такими патогенами, чтобы избежать лабораторных инфекций. Класс БББ III поддерживать внутренний направленный поток воздуха , который истощает в фильтры двойной HEPA , чтобы гарантировать , что патогенные микроорганизмы содержатся в лаборатории (рисунок 1).

По мере того как класс III BSC является основным барьером в предотвращении потенциального воздействия болезнетворных микроорганизмов во время биоаэрозоль исследований, исследователи должны проверить целостность класса III BSC и до и после каждого аэрозольного эксперимента прилагается интегрированные перчатки на наличие утечек. Несмотря на все усилия берется, чтобы устранить риск для лабораторных исследователей, нарушение Класса III BSC интегрированный синтетический каучук перчатка может произойти. Персонал должен быть обеспеченкак дидактическая и практическое обучение на надлежащих процедур реагирования на чрезвычайные ситуации BSC класса III. Такие процедуры включают в себя эвакуацию из кабинета лаборатории ABSL-4, обеспечивая брешь в защитной оболочки к классу III BSC и надевание средств индивидуальной защиты, когда это необходимо. Мы использовали другие перчатки различной толщины в прошлом, которые зависят от тонких моторных навыков, необходимых для данной процедуры. Вне зависимости от толщины, все перчатки, выбранные в равной степени, как защитные при выполнении этих процедур. Надежная подготовка, строгое соблюдение протоколов безопасности, а также технические средства контроля помогают обеспечить безопасность персонала при использовании класса III контроллеров базовой на IRF-Фредерик. Процессы, приведенные выше, могут быть изменены в связи с новыми методиками или reevaluations безопасности на основе совершенствования рабочего процесса.

В то время как aerobiological процедуры , представленные здесь , как правило , следуют рекомендациям BMBL 7, эти процедуры являются специфическими для IRF-Фредерик. ЕACH ABSL-4 / BSL-4 объекта имеет различные характеристики конструкции здания, которые влияют на точные методы лабораторной работы. Альтернативные процедуры и методы использования III класса BSC лаборатории частично зависят от конструкции и работы этих лабораторий. Кроме того, различные государственные нормы в разных странах также могут оказать влияние на процедуры аэрозольный исследований. Тем не менее, общее понимание ABSL-4 процедур аэрозольных и строительство систем, обеспечивающих безопасность лабораторных исследователей поможет администраторам здравоохранения, которые рассматривают конструкцию подобных зданий, а также внешних партнеров, участвующих в исследованиях высокого следствие патогенами мониторинга.

При разработке протоколов биоаэрозоль с внешними сотрудниками, достаточное количество времени должно быть выделено для выполнения даже основных операций биоаэрозоль. Ожидания сроков для получения результатов, должны быть скорректированы, принимая трудности, связанные с работойв ABSL-4 Класс III BSC лабораторий. Обобщенный предположение , что любой биоаэрозоль эксперимент , проведенный на ABSL-2 (например., 2 ч) потребуется в два раза больше времени , чтобы выполнить в ABSL-4 (например, 4 ч).

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