Medidas de seguridad y procedimientos de operación en una (A) BSL-4 de laboratorio: 3. Aerobiología

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

La transmisión del virus se produce generalmente por contacto directo o enfermedades físicas, pero muchos importantes virales (por ejemplo, sarampión, varicela, influenza) son causadas por patógenos que se transmiten por aerosoles o gotitas respiratorias. Tales patógenos tienen el potencial de causar una pandemia con consecuencias que van desde enfermedad leve generalizada asociado con la pérdida de trabajo (por ejemplo, resfriado común) para más rara enfermedad grave con alta letalidad (por ejemplo, la viruela). Patógenos de alto riesgo que se propagan de forma natural por aerosol o por la liberación intencional de aerosol (armas biológicas) son de particular interés para aerobiology 1. Los seres humanos pueden infectarse rápidamente con algunos de estos patógenos por grandes gotitas respiratorias o núcleos de partículas pequeñas y de fácil propagación de estos patógenos a los demás a través de las secreciones salivales, tos, estornudos y 2. En la comunidad de defensa biológica de Estados Unidos, patógenos de alto riesgo (por ejemplo, u otros filovirus NIAID Categoría de prioridad AC patógenos y CDC bioterrorismo agentes) son el foco de los programas de investigación de aerosol debido a la alta mortalidad de las infecciones asociadas a 3,4. Avances científicos significativos dentro del campo de la aerobiología se han hecho en la última década debido a los avances tecnológicos en los equipos e instalaciones de aerosol de alta contención 5,6. La investigación de los Institutos Nacionales de Salud, Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas (NIH / NIAID), instalaciones de investigación integrado en el Fuerte Detrick ubicado en Frederick, MD, EE.UU. (IRF-Frederick) se centra en grandes consecuencias patógenos emergentes que requieren la bioseguridad de los animales nivel 4 (ABSL-4) de contención. La misión general de la IRF-Frederick es evaluar y facilitar el desarrollo de vacunas y terapias médicas (contramedidas).

La investigación con patógenos de graves consecuencias en el IRF-Frederick se rige por estrictas de bioseguridad y cuidado de los animales y de las necesidades de uso. estos requirelemen- se describen en la Bioseguridad en laboratorios microbiológicos y biomédicos (BMBL) manual de 7 y las regulaciones federales de bienestar animal. Estos requisitos necesarios pueden restringir el tipo de investigación que se pueden realizar e impactar diseño general del estudio. Como ya hemos descrito anteriormente en esta revista, toda la investigación llevada a cabo en un entorno ABSL-4 requiere especial precaución, formación altamente especializada, y una infraestructura robusta y redundante 8,9 instalación.

La entrada en el IRF-Frederick-4 ABSL laboratorio requiere traje de ponerse un traje encapsulado 8 de presión positiva. encapsular trajes de presión positiva no son necesarios para entrar al laboratorio gabinete ABSL-4. Vestida con un traje de matorral, de caucho o nitrilo guantes y zapatos de punta estrecha es apropiado cuando la manipulación del grupo de riesgo 4 material infeccioso dentro de un certificado de Clase III de bioseguridad Gabinete (BSC) en un laboratorio 7 gabinete ABSL-4.

En el IRF-Frederick, equipos de aerosol está diseñado, montado y mantenido en dos cerrados herméticamente CSB de clase, acero inoxidable, estanca al aire, de presión negativa III, Figura 1. La IRF-Frederick Aerobiología Core emplea una plataforma de gestión automatizada de aerosol ( AAMP) para controlar y supervisar la experimentación aerosol dentro de estos BSC, la Figura 2. una publicación anterior describe las funciones específicas de los BSC de clase III en el IRF-Frederick y la conexión con el laboratorio del juego a través de un puerto de paso 5. El procedimiento de preparación de la III BSC de clase antes de la experimentación es específico para el IRF. Otros BSC de clase III utilizados en otras instituciones funcionar de manera similar a la Clase III BSC en uso en el IRF, pero pueden tener diferentes mecanismos de transporte, el acceso, o de acoplamiento.

Para entender mejor cómo los patógenos de graves consecuencias siguen siendo infeccioso y se extendió a través de la transmisión por aerosol, ae seguraexperimentación robiological debe llevarse a cabo en estos BSC de clase III de acuerdo con un procedimiento de flujo de trabajo específico. Los investigadores han sido cuidadosamente y completamente entrenado para asegurar este flujo de trabajo es seguida de una manera segura y consistente. Antes de la exposición no humano primate (NHP) aerosol, varios caracterización de aerosoles o carreras de aerosol simulado se llevan a cabo para probar la estabilidad y viabilidad de un agente cuando está en forma de aerosol. El proceso de caracterización de aerosoles imita el ataque de aerosoles real, y el investigador evalúa las variables asociadas con los estudios de aerosol.

Otra parte del flujo de trabajo es registrar manipulaciones físicas, administración o anestésicos u otros agentes o procedimientos de rutina en las cartas para cada NHP. Estos gráficos sujetos se analizan a fondo para garantizar la coherencia procesal y estandarización. Los sujetos se anestesiaron antes de la aerosol exposición. Ejemplos de anestésicos incluyen tiletamina / zolacepam, ketamina / acepromazina, y ketaminordeste. Los anestésicos son elegidos en base a minimizar supresión respiratoria y la promoción de la controlada, la respiración de estado estacionario. suministros adicionales de anestesia se mantienen en las salas de procedimientos y animales transportados en el carro de transferencia con el NHP al laboratorio gabinete aerobiology ABSL-4.

Dentro del laboratorio traje ABSL-4, primates no humanos se someten a la pletismografía a través de uno de los dos métodos (es decir, pletismografía cabeza de salida, pletismografía respiratoria inductiva [RIP]) para determinar el volumen corriente inspiratorio y la frecuencia respiratoria cambia 10-12. Estos parámetros derivados se utilizan para el cálculo preciso de la dosis inhalada estimado del patógeno inmediatamente antes de o durante una exposición al aerosol. Pletismografía cabeza de salida utiliza una cámara larga, cilíndrica que alberga el PHN 13. La caída de presión creada cuando un animal se encuentra en el cilindro es capturado por un neumotacógrafo, transmitida al amplificador, procesado por la corriente alterna Curren / directost convertidor, y se integra en el software para derivar los parámetros pulmonares superiores. RIP utiliza sensores hechos de alambres de cobre en espiral inductivos que están incrustados en las bandas elásticas alrededor del pecho del sujeto y el abdomen 11,12. Un inductivo-condensador genera un campo magnético en el sensor. La respiración cambia el campo magnético, y los cambios de voltaje resultantes se transmiten desde un transmisor al lado de la banda elástica a un receptor en el ordenador a través de ondas de radio de ultra-alta frecuencia de longitud de onda corta. software dedicado determina la frecuencia respiratoria y el volumen corriente de desplazamiento torácica total.

El volumen minuto (MV) obtenido a través de la pletismografía se utiliza en el cálculo de la dosis inhalada estimado (D). En la generación y el muestreo de un aerosol, la concentración de aerosol (AC) se calcula multiplicando la concentración biosampler (BC) por el volumen de los medios de comunicación (V) y dividiendo por resultado de multiplicar el caudal de la biosampler (FL) por eltiempo de exposición (T). La fórmula simplificada es representado como AC = BC x V x ÷ FL T. A su vez, para el ataque de aerosoles real en primates no humanos, D se calcula multiplicando por MV de CA y la duración de la exposición (tiempo = T). La fórmula simplificada es representado como D = AC x MV x T.

El propósito de este artículo es demostrar visualmente todo el procedimiento de ataque de aerosoles usando primates a partir de dos puntos de vista, el lado ABSL-4 traje de laboratorio y el lado ABSL-4 laboratorio gabinete. Aunque estos procedimientos pueden ser de carácter general por varias prácticas mencionadas, que son específicos para el IRF-Frederick Aerobiología Core y representan las prácticas reales utilizadas en esta institución. Este artículo se centra en los procedimientos de bioseguridad necesarias para realizar con seguridad un ataque de aerosoles, no el ataque de aerosoles en sí. En estos procedimientos, estamos utilizando un sujeto comodín para mostrar prácticas de bioseguridad, debido a los riesgos asociados con la anestesia de un NHP. Sin embargo, el proceso de performando un ataque de aerosoles está escrito de una manera general porque el procedimiento es el mismo, independientemente del patógeno de alta consecuencia utilizado. Nuestro objetivo es mejorar el conocimiento y la comprensión de los científicos sobre los rigores de la realización de estudios de aerosol de alta patógenos consecuencia, en condiciones de máxima contención.

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Protocol

Este protocolo se adhiere a las siguientes pautas para el cuidado de los animales. Los animales fueron alojados en una instalación acreditada por la Asociación para la Evaluación y Acreditación de Laboratorio Animal Care International. Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas, División de Investigación Clínica, Cuidado de Animales y el empleo y estaban en conformidad con los reglamentos de la Ley de Bienestar Animal, la política del Servicio de Salud Pública, y la Guía para el Cuidado y Uso de recomendaciones Animales de laboratorio.

1. Aerobiología: Animal Bioseguridad Nivel 4 (4-ABSL) Laboratorio Traje

  1. laboratorio de Preparación de
    1. Completar los procedimientos de entrada de laboratorio ABSL-4 juego (descrito en detalle en 8).
    2. Probar la funcionalidad de todo el equipo (por ejemplo, equipo pletismografía, ordenador portátil, botes de basura biopeligrosos, recipientes de desechos biopeligrosos, seguimiento, siempre y dispositivos) que participan en los procedimientos de aerobiología que ocurren dentro del laboratorio traje ABSL-4 de acuerdo con el protocolo del fabricante.
    3. Asegúrese de que el carro de transferencia es biológicamente limpia antes de probar la funcionalidad del acceso de transferencia rápida (RTP), que conecta el carro de transporte a través de la pared a la Clase III BSC).
    4. Manejar y diluir patógeno sólo dentro de los BSC certificados. Preparar el patógeno en la formulación adecuada dentro de un BSC de clase II que contiene desinfectantes apropiados. Transportar el patógeno en un recipiente secundario hermético marcado con un símbolo de riesgo biológico en hielo húmedo en el carro de transporte. Pasar el patógeno a través del RTP en la clase III BSC en el laboratorio del gabinete ABSL-4, Figura 1.

2. La pletismografía: Animal Bioseguridad Nivel 4 (4-ABSL) Laboratorio Traje

  1. Configuración y Calibración pletismografía
    1. Determinar el método de adquisición pletismografía(Pletismografía cabeza de salida o inductancia respiratoria pletismografía [RIP]) se utilizarán y se conectan los componentes del equipo en conjunto.
    2. Calibrar el pletismógrafo antes del experimento utilizando el protocolo del fabricante.
  2. Adquisición pletismografía
    1. Cuando se manipulan primates, ponerse un par de guantes de látex externa o nitrilo sobre la parte superior de los guantes de traje para evitar la contaminación cruzada y la promoción de prácticas seguras. Cuando haya terminado el manejo de primates no humanos, eliminar estos guantes adicionales y desechar en la basura de riesgo biológico dentro de la habitación.
    2. Si se utiliza la cabeza pletismografía de salida, adjunte una presa nueva goma / dental a la parte delantera del cilindro. Corte un pequeño agujero en el dique para la cabeza del PHN para caber a través de la parte superior del cilindro. Cuando esté sentado, la presa crea un sello alrededor del cuello del NHP.
    3. Si se utiliza RIP, compruebe que las bandas RIP están correctamente instalados alrededor del pecho y el abdomen del PHN y las conexiones electrónicas se encajan tightly.
    4. Enviar todos los datos adquiridos a partir del procedimiento pletismografía a los investigadores en el laboratorio gabinete ABSL-4. Exportar los datos de volumen y el volumen minuto de marea para cada animal a través de un programa compatible para su uso durante el proceso de aerosol.

3. Inhumano Primate Transporte y Manipulación: Animales de Laboratorio de Bioseguridad Nivel 4 Traje

  1. Manipulación NHP
    1. Monitorear y registrar cualquier manipulaciones, las administraciones, o procedimientos físicos de rutina en las cartas para cada NHP.
    2. Cuando se completa un ataque de aerosoles, colocar el PHN dentro del contenedor de transporte y NHP regresar a la jaula de alojamiento situado en el local de confinamiento.
    3. Al manipular un animal vivo, seguir la regla obligatoria que requiere 2 miembros del personal que esté presente.
  2. Transporte NHP
    1. Determinar el tipo de anestesia, duración de la anestesia (cubre el transporte, acquisit pletismografíaion, y ataque de aerosoles) y la dosis correspondiente de la anestesia antes de la administración. Totalmente anestesiar el PHN basado en el proceso elegido por el personal de Medicina Comparada. Si se requiere anestesia adicional, asegurar que todas las agujas, jeringas, objetos cortantes, y las tapas son desechados en un contenedor de objetos punzantes encuentra en cualquiera de las salas de procedimientos animal. No vuelva a tapar las agujas después de su uso.
    2. Transporte anestesiado NHPs en recipientes transparentes que están protegidos por un pestillo en la tapa de la caja de transporte.
    3. Contenedores de transporte de carga en un carro móvil que permiten a los investigadores totalmente adaptados para moverse libremente usando la respiración líneas aéreas y por la presión de aire de puertas resistentes (APR), Figura 1.
    4. Como no se suministra aire respirable adicional para el NHP que el contenedor de transporte, reducir al mínimo el tiempo de transporte.

4. Aerobiología: ABSL-4 Laboratorio Gabinete

  1. Configuración de la clase III BSC
    1. Al mismo tiempo que la preparación de animales que hayan realizado el personal de Medicina Comparada, preparar la III Clase BSC. verificar visualmente que la presión negativa en la Clase III BSC se mantiene dentro del rango especificado (125 Pa o -0.5 en ancho mínimo de agua (WG); 250 Pa o -1,0 en WG recomendado). Inspeccionar el BSC Clase III que no haya fugas potenciales o grietas (véase la Figura 1).
    2. Físicamente e inspeccione visualmente la clase III BSC guantes de goma sintética y juntas tóricas unidos a la Clase III BSC puntos débiles, desgarros, roturas, o la podredumbre seca. Vuelva a colocar la Clase III dañado guantes de caucho sintético y / o juntas tóricas inmediatamente antes de su uso. En este punto, el BSC III clase no está contaminado.
    3. Si se produce una fuga mientras que el BSC Clase III está contaminada, identificar la ubicación del personal de violación y de gestión de instalaciones de alerta y de bioseguridad. Si un guante BSC de clase III integrado está roto o violado, vuelva a colocar el guante dañado inmediatamente siguiendo la técnica debidamente capacitado e interClase III nal BSC procedimiento operativo estándar.
    4. Para cambiar un guante integrado que contiene un pequeño desgarro o ruptura durante una exposición, primero rociar el desgarro o ruptura excesivamente con la concentración apropiada de un amonio cuaternario dual (cloruro de dimetil bencil amonio n-alquilo, N-alquil amonio cloruro de dimetil bencil etil) desinfectante . No haga movimientos excesivos durante este tiempo que crea un aumento en el flujo de aire.
    5. Con cuidado, retire las juntas tóricas exteriores (2 de ellos), dejando el guante integrado dañado todavía unido a la Clase III BSC. Mueva ligeramente el puño del guante integrado dañado del puerto garantizando al mismo tiempo el sello guante integrado permanece intacta. Si se compromete el sello, sonará una alarma que indica que el procedimiento no se realiza correctamente. El manguito del guante integrado debe permanecer conectado al puerto después de la segunda junta tórica se retira de la clase III BSC.
    6. Coloque un nuevo BSC guante de goma sintética Clase III sobre la edad i guanten misma orientación. Coloque este nuevo guante totalmente a través del puerto de manera similar a los otros puertos de guantes Clase III BSC.
    7. Reemplazar la junta tórica más cercano a la Clase III BSC sobre el nuevo guante integrado. El uso de un puerto integrado guante adyacente, tire con cuidado del dañado guante de goma sintética Clase III BSC BSC dentro de la Clase III. El nuevo guante de goma sintética Clase III actuará como barrera para mantener la contención. Una vez que el otro dañado guante de goma sintética Clase III está eliminado (tiró hacia adentro), vuelva a colocar la otra junta tórica exterior y seguir trabajando.
    8. Registrar todos los detalles relativos guante lágrima / brecha en el libro específico Clase III registro BSC. Si se quita el guante integrado dañado o una brecha en la contención se produce, el guante / puerto integrado comprometida todavía mantiene un flujo de aire hacia el interior de 0,47 m 3 / seg. Este flujo de aire hacia el interior es el mismo flujo de aire se utiliza con un BSC de clase II, manteniendo así la coherencia entre la clase II y III CSB de clase.
    9. Inspeccionar tanque de agua yverifique que el tanque de agua está lleno de desinfectante para el nivel marcado en el interior del tanque de agua, Figura 1. Verificar la concentración de desinfectante en el tanque de agua es de un mínimo de 3.500 mS utilizando un medidor de conductividad. Esta conductividad es equivalente a la concentración de 5% del desinfectante.
    10. Asegúrese de que el BSC autoclave de clase III es funcional y operativa por lo que todos los residuos y equipos contaminados pueden ser esterilizados en autoclave, Figura 1. Autoclave único equipo conocido para sostener los rigores del proceso de esterilización.
    11. Probar la funcionalidad de otros equipos de Aerobiología (por ejemplo, componentes AAMP, portátil) y líneas de aire y de vacío que participan en el experimento, la Figura 2.
    12. Colocar señales en el BSC de clase III que indican el estado de la contaminación actual de la unidad.
  2. El montaje y la instalación de sistema de NHP limitado a la cabeza de la exposición Cámara
    1. Montar un 16-l NHP limitado a la cabeza cha exposiciónmber mediante la inserción de la entrega de acero inoxidable y tubos de escape, la Figura 2. Configure la cámara en un push / pull, la configuración dinámica mediante la conexión de los, al vacío, y las líneas de presión de aire adecuados a la AAMP. Conectar el AAMP a una fuente de poder dentro del BSC Clase III y un ordenador portátil a través de un puerto herméticamente cerrado situado en la parte superior del BSC de clase III (Figura 1).
    2. Inspeccionar la cámara de la cabeza de sólo la exposición NHP montado en busca de fugas o grietas, y asegúrese de que la cámara esté correctamente ensamblada.
    3. Adjuntar un generador de aerosol y el instrumento de lectura del tamaño de partícula aerodinámica de la cámara de exposición limitado a la cabeza del NHP.
    4. Abra la fuente de aire y de vacío a la AAMP.
    5. Poner en marcha el software de protocolo de aerosol en la computadora portátil. Introduzca el único jefe-cámara de exposición, generador de aerosol y el flujo biosampler tasa NHP apropiada, y la información administrativa sobre los menús del software.
    6. Calcular el ataque de aerosolestiempo a partir de los datos adquiridos durante el procedimiento de pletismografía, paso 2.2.4. Si se utiliza el cabezal de la pletismografía de salida, calcular la dosis antes de la exposición al aerosol. Si se utiliza RIP, el cálculo de la dosis de forma simultánea durante la exposición al aerosol.
    7. Llenar el generador de aerosol con el patógeno.
    8. A través del software aerosol, gire el generador de aerosol "on" y rociar el interior de la cabeza de sólo cámara de exposición NHP con el material de desafío para 10 min.
    9. Apagar el generador de aerosol, vaciar el material de exposición, y desechar el material de exposición en una bolsa de basura de riesgo biológico situado en el interior del BSC de clase III.
  3. NHP limitado a la cabeza de la exposición
    1. Adjuntar un biosampler a la cabeza de sólo cámara de exposición NHP, llenar el biosampler con medio de recolección, y conecte la línea de vacío adecuado a la biosampler.
    2. Comprobar la profundidad de la anestesia del PHN. Si la profundidad de la anestesia se considera adecuada (
    3. Coloque el PHN en la posición supina en la rampa de la exposición NHP.
    4. pasar suavemente la cabeza del NHP a través del dique de goma / dental unido al portal de la cabeza de la cámara de exposición limitado a la cabeza del NHP. El / protector dental de goma asegura un sello se crea alrededor del cuello del NHP durante la exposición al aerosol.
    5. Verificar que los signos vitales del PHN son estables visualmente y con un monitor objeto portátil.
    6. Introduzca el tiempo de ataque de aerosoles calculada a partir del paso 4.2.6. e identificadores de equipos necesarios porcontinente a cada uno de aerosol ejecuta en el software de aerosol y comenzar el ataque de aerosoles.
    7. Verificar los datos de tamaño de partícula en cada tanda de aerosol con el analizador de tamaño de partícula de aerosol para asegurar que se alcanza la distribución de tamaño de partícula deseado. Realizar esta verificación continua o intermitente durante toda la exposición.
    8. Una vez que el ataque de aerosoles, retire el PHN de la cámara de exposición limitado a la cabeza y limpie la cara del NHP / cabeza con el desinfectante adecuado para reducir la contaminación potencial para el personal de laboratorio.
    9. Purgar la cámara de aerosol o aire lavar las partículas restantes y el retraso de 5 minutos haciendo pasar el aire y el vacío a través de la cámara. Este procedimiento será "limpiar" y eliminar las partículas residuales de la cámara de exposición de aerosol para posteriores exposiciones de aerosol PHN.
    10. Pase el NHP vuelta a través del RTP para los investigadores situados en el interior del laboratorio traje de Aerobiología ABSL-4.
    11. Deseche todos los objetos punzantes used dentro de la clase III BSC en un contenedor de objetos punzantes designado que permanece en el BSC. Cuando el contenedor de objetos punzantes es ¾ de su capacidad, colocar en la bolsa de riesgo biológico basura.
    12. Vaciar el generador de aerosol y cualquiera de material de exposición restante en la bolsa de basura de riesgo biológico que contiene la basura, material desechable, y / o ¾ de pleno contenedor de objetos punzantes en su caso.
    13. Vaciar el medio de recolección de la biosampler aerosol en los tubos de recogida debidamente etiquetados y colocar en hielo húmedo.
    14. Repita los pasos 4.3.1 a 4.3.13 hasta que todos los sujetos de prueba programados han sido cuestionados.
    15. Pasar todas las muestras de aerosoles biosampler a través de la RTP a los investigadores para la cuantificación y posterior titulación de dosis de aerosol.
    16. Coloque la basura y equipo desde el ataque de aerosoles en el autoclave de paso a través unido al BSC Clase III y seleccionar un ciclo de esterilización aplicable (Figura 3).
    17. Desmontar la cabeza de sólo NHP cHamber y descontaminar la cámara de cabeza solamente y el BSC Clase III con un ciclo de gas paraformaldehído validado con indicadores biológicos.

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Representative Results

La cabina de bioseguridad de clase III (BSC) es un gabinete de acero inoxidable herméticamente sellada que contiene un entorno ABSL-4 bajo presión negativa dentro de un laboratorio gabinete ABSL-4 (Figura 1). Los materiales pueden ser introducidos en el BSC por el personal que trabaja en el laboratorio del gabinete ABSL-4 a través de un tanque de acero inoxidable montado debajo de los armarios (comúnmente conocida como un "tanque de agua" en ABSL-4 o BSL-4 ajustes) que contiene un 5 dual de amonio cuaternario (cloruro de dimetil bencil amonio n-alquilo, N-alquil cloruro de dimetil bencil amonio etil) solución desinfectante%. Debido a que el BSC está integrado en la pared que separa el laboratorio del gabinete de un laboratorio traje ABSL-4, materiales, animales y patógenos virales pueden también ser movidos en el BSC desde el lado laboratorio traje ABSL-4 utilizando un carrito de transporte y una transferencia rápida puerto (RTP). El contenido dentro del BSC pueden ser manipulados desde el exterior por los investigadores que usan diversos tipos de guantes de caucho sintético, / polietileno clorosulfonado específicamente neopreno. Contenido, con exclusión de las muestras infecciosas, se eliminan de la BSC después de la esterilización a través de un autoclave de doble puerta o desinfección a través del tanque de agua. Al marcar / verificación de que el BSC de clase III y equipos de bioaerosoles (Figura 2) está funcionando correctamente, mantenemos un ambiente seguro y que funcione bien. El mantenimiento adecuado y el uso de la Clase III BSC es parte integral de protección personal para el investigador. Después de la exposición al aerosol, la basura y el equipo del ataque de aerosoles a esterilizar se colocan en el autoclave de paso a través unido a la Clase III BSC, la Figura 3. A través de la estricta adhesión a estos procedimientos y prácticas, no hay infecciones adquiridas en el laboratorio se han registrado durante la investigación de bioaerosoles en el IRF-Frederick.

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Figura 1. Esquema Presentación de la configuración de la clase III de Bioseguridad gabinete en el IRF-Frederick. Presentación del gabinete en estado estático (reproducido de 5). Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2
Figura 2. Plataforma de Gestión de aerosol. Adaptado de 5. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

figura 3
Figura 3. La vinculación de doble puerta del autoclave Se adjunta a la Clase III BSC. Un investigador está seleccionandoun ciclo de autoclave pre-programados para asegurar que el contenido dentro de la cámara del autoclave son no infecciosa cuando la puerta exterior está finalmente abrió. La puerta situada más cercana al investigador no se puede abrir hasta que un ciclo de esterilización completo se ha completado. Se analizarán los indicadores biológicos dentro de la cámara del autoclave para determinar agente de inactivación después del proceso de esterilización (reproducido de 5). Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Describimos los procedimientos de aerobiología utilizados en el IRF-Frederick para trabajar con altamente peligrosos (4) Grupo de Riesgo patógenos. Uno de los propósitos de la visualización de los procedimientos de bioaerosoles es hacer hincapié en la seguridad del personal cuando se utiliza un BSC Clase III durante la experimentación con estos patógenos para evitar las infecciones adquiridas en el laboratorio. BSC de clase III mantienen un flujo de aire direccional hacia el interior que agota en filtros HEPA dobles para asegurar que los patógenos están contenidos dentro del laboratorio (Figura 1).

A medida que la clase III BSC es la principal barrera para prevenir la potencial exposición a agentes patógenos durante los estudios de bioaerosoles, se requiere que los investigadores para comprobar la integridad del BSC Clase III y unidos guantes integrados en busca de fugas antes y después de cada experimento de aerosol. A pesar de que se toma todos los esfuerzos para eliminar el riesgo de que los investigadores de laboratorio, la violación de una clase III BSC integrado se puede producir el guante de goma sintética. El personal debe estar provisto detanto didáctico y la formación práctica de los procedimientos de respuesta de emergencia adecuados BSC de clase III. Tales procedimientos incluyen la evacuación del laboratorio gabinete ABSL-4, asegurando una brecha en la contención de la Clase III BSC, y se colocará el equipo de protección personal cuando sea necesario. Hemos utilizado otros guantes de espesor variable en el pasado que dependen de las habilidades motoras finas necesarias para el procedimiento. Independientemente del espesor, todos los guantes elegidos son igual de protección al realizar estos procedimientos. una formación sólida, el estricto cumplimiento de los protocolos de seguridad y los controles de ingeniería ayudan a asegurar la seguridad de los empleados utilizando las CSB de clase III en el IRF-Frederick. Los procesos anteriores están sujetas a cambios debido a las nuevas metodologías o reevaluaciones de seguridad basados ​​en la mejora del flujo de trabajo.

Mientras que los procedimientos aerobiológicas presentados aquí en general siguen las recomendaciones BMBL 7, estos procedimientos son específicos para el IRF-Frederick. miada ABSL-4 / BSL-4 instalación cuenta con diferentes especificaciones de diseño de construcción que afectan a los métodos exactos de operación del laboratorio. Los procedimientos alternativos y técnicas para el uso de la clase III laboratorios BSC dependen en parte del diseño y operación de estos laboratorios. Además, variando las regulaciones gubernamentales en los diferentes países pueden tener también un efecto sobre los procedimientos de investigación aerosol. Sin embargo, una comprensión general de ABSL-4 procedimientos de aerosol y la construcción de sistemas que apoyan la seguridad de los investigadores de laboratorio ayudará a los administradores de salud, que están pensando en el diseño de edificios similares, y sus colaboradores externos que participan en los estudios de patógenos de graves consecuencias monitoreo.

En el diseño de protocolos de bioaerosoles con colaboradores externos, tiempo suficiente, debería dedicarse a realizar las operaciones más básicas de bioaerosoles. Las expectativas de los plazos para la entrega de resultados se deben ajustar, mediante la aceptación de las dificultades inherentes al trabajoen los laboratorios ABSL-4 Clase III BSC. Una suposición generalizada es que cualquier experimento bioaerosol realizado en ABSL-2 (por ejemplo., 2 hr) requerirá el doble de la cantidad de tiempo para llevar a cabo en ABSL-4 (por ejemplo, 4 h).

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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

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).
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