Misure di sicurezza e procedure operative in un (A) BSL-4 di laboratorio: 3. aerobiologia

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 trasmissione del virus avviene generalmente da malattie dirette o contatto fisico, ma molte importanti virali (ad esempio, il morbillo, la varicella, influenza) sono causate da patogeni che vengono trasmessi da aerosol o goccioline respiratorie. Tali agenti patogeni hanno il potenziale di causare una pandemia con conseguenze che vanno dalla malattia lieve diffusa associata a perdita di lavoro (ad esempio, raffreddore) per più rara malattia grave con alta letalità (ad esempio, il vaiolo). Patogeni ad alto conseguenza che si diffondono naturalmente dal aerosol o dal rilascio di aerosol intenzionale (armi biologiche) sono di particolare interesse per aerobiologia 1. Gli esseri umani possono diventare rapidamente infettati con alcuni di questi agenti patogeni da grandi goccioline respiratorie o nuclei di piccole particelle e facilmente diffondere questi agenti patogeni ad altri attraverso le secrezioni salivari, tosse, starnuti e 2. Nella comunità biodifesa Stati Uniti, gli agenti patogeni ad alto conseguenza (per esempio, o altri filovirus NIAID Categoria priorità AC Agenti patogeni e CDC di agenti Bioterrorismo) sono al centro di programmi di ricerca di aerosol a causa della elevata letalità delle infezioni associate 3,4. Progressi scientifici di rilievo nel campo aerobiologia sono stati fatti nell'ultimo decennio grazie ai progressi tecnologici dei dispositivi di aerosol e le strutture ad alto contenimento 5,6. La ricerca presso il National Institutes of Health, National Institute of Allergy e Malattie infettive (NIH / NIAID), la ricerca di Integrated Facility a Fort Detrick si trova a Frederick, MD, USA (IRF-Frederick) si concentra sui patogeni emergenti ad alta conseguenza che richiedono biosicurezza animale livello 4 (ABSL-4) di contenimento. La missione generale del IRF-Federico è quello di valutare e facilitare lo sviluppo di vaccini candidati e terapie (contromisure mediche).

La ricerca con agenti patogeni ad alto conseguenza al IRF-Federico è governata da biosicurezza stringenti e cura degli animali e utilizzare i requisiti. questi requirements sono delineati nel biosicurezza in microbiologiche e laboratori biomedici (BMBL) Manuale 7 e regolamenti federali sul benessere degli animali. Questi requisiti necessari possono limitare il tipo di ricerca che può essere eseguita e l'impatto disegno complessivo dello studio. Come abbiamo precedentemente descritto in questa rivista, tutte le ricerche condotte in un ambiente ABSL-4 richiede particolare cautela, la formazione altamente specializzata, e una infrastruttura 8,9 struttura robusta e ridondante.

L'ingresso nel IRF-Federico ABSL-4 laboratorio tuta richiede indossare una pressione positiva incapsulare vestito 8. A pressione positiva incapsulare abiti non sono necessari per entrare nel laboratorio di gabinetto ABSL-4. Indossando un abito macchia, gomma o nitrile, e scarpe vicino-piantati è appropriata quando la manipolazione Gruppo di rischio 4 materiale infetto all'interno di un certificato di classe III biosicurezza Cabinet (BSC) in un ABSL-4 armadietto di laboratorio 7.

Al IRF-Frederick, attrezzature aerosol è stato progettato, assemblato e mantenuto in due ermeticamente sigillati BSC di Classe, in acciaio inox, a tenuta d'aria, a pressione negativa III, figura 1. L'IRF-Federico Aerobiologia Nucleo impiega una piattaforma di gestione automatizzata di aerosol ( AAMP) per controllare e monitorare la sperimentazione di aerosol all'interno di questi BSC, figura 2. una pubblicazione precedente ha delineato le funzioni specifiche dei BSC classe III presso l'IRF-Federico e il collegamento con il laboratorio di tuta tramite una porta pass-through 5. La procedura di preparazione della classe III BSC prima sperimentazione è specifico per il IRF. Altri BSC Classe III utilizzati in altri istituti funzionare in modo simile alla Classe III BSC in uso presso l'IRF, ma possono avere diversi meccanismi per il trasporto, l'accesso o l'attracco.

Per capire meglio come gli agenti patogeni ad alto conseguenza rimangono infettive e la diffusione attraverso la trasmissione di aerosol, ae sicurosperimentazione robiological deve essere condotta in questi BSC di classe III secondo una procedura flusso di lavoro specifico. I ricercatori sono stati attentamente e accuratamente addestrato per assicurare questo flusso di lavoro è seguito in modo sicuro e coerente. Prima di non umano confronto aerosol primate (NHP), diversi caratterizzazione aerosol o aerosol corse simulate vengono eseguite per testare la stabilità e la sostenibilità di un agente quando è in forma di aerosol. Il processo di aerosol di caratterizzazione imita la sfida attuale di aerosol, e il ricercatore valuta le variabili associate con gli studi di aerosol.

Un'altra parte del flusso di lavoro è quello di registrare manipolazioni fisiche, amministrazione o anestetici o altri agenti, o procedure di routine sui grafici per ogni NHP. Questi grafici soggetti vengono analizzati a fondo per garantire la coerenza procedurale e la standardizzazione. I soggetti sono anestetizzati prima di aerosol esposizione. anestetici esempio includono tiletamina / zolazepam, ketamina / Acepromazina, e ketamine. Anestetici sono scelti sulla base di minimizzare la soppressione delle vie respiratorie e la promozione della controllata, la respirazione stato stazionario. Ulteriori forniture di anestesia sono mantenuti nelle camere animali procedura e trasportati sul carrello di trasferimento con il NHP alla aerobiologia ABSL-4 gabinetto laboratorio.

All'interno del laboratorio di ABSL-4 tuta, primati non umani sono sottoposti pletismografia tramite uno dei due metodi (ad esempio, pletismografia testa-out, respiratorio pletismografia induttiva [RIP]) per determinare volume corrente inspiratorio e la frequenza respiratoria cambia 10-12. Questi parametri derivati ​​sono utilizzati per il calcolo accurato della dose inalata stimato del patogeno immediatamente prima o durante l'esposizione dell'aerosol. Pletismografia Head-out utilizza un lungo, camera cilindrica che ospita il NHP 13. La caduta di pressione creata quando un animale è nel cilindro viene catturato da un pneumotacografo, trasmesso all'amplificatore elaborazioni corrente alternata / curren diretticonvertitore t, e integrato nel software per derivare i parametri polmonari sopra. RIP utilizza sensori fatte di fili di rame a spirale induttivi che sono incorporati in fasce elastiche intorno al petto del soggetto e l'addome 11,12. Induttivo-condensatore genera un campo magnetico nel sensore. La respirazione cambia il campo magnetico, e le variazioni di tensione risultanti vengono inoltrati da un trasmettitore vicino alla fascia elastica ad un ricevitore nel computer tramite onde radio ad altissima frequenza a breve lunghezza d'onda. Software dedicato determina la frequenza respiratoria e volume corrente da spostamento toracica totale.

Il volume minuto (MV) ottenuto tramite pletismografia è utilizzato nel calcolo della dose inalata stimato (D). Nel generare e campionamento un aerosol, la concentrazione di aerosol (AC) è calcolata moltiplicando la concentrazione biosampler (BC) dal volume di supporto (V) e dividendo per risultato della moltiplicazione della portata del biosampler (FL) daltempo di esposizione (T). La formula semplificata è rappresentato come AC = BC x V ÷ FL x T. A sua volta, per il confronto aerosol effettiva NHPs, D è calcolato moltiplicando AC da MV e la durata di esposizione (tempo = T). La formula semplificata è rappresentato come D = AC x MV x T.

Lo scopo di questo articolo è quello di dimostrare visivamente l'intera procedura di confronto aerosol con primati non umani da due punti di vista, il lato ABSL-4 laboratorio tuta e il lato ABSL-4 gabinetto laboratorio. Anche se queste procedure possono essere di natura generale per diverse pratiche menzionate, che sono specifici per l'IRF-Federico Aerobiologia Core e rappresentano le pratiche reali utilizzati in questa istituzione. Questo articolo si concentra sulle procedure di biosicurezza necessarie per eseguire in sicurezza un confronto aerosol, non l'aerosol sfida vero e proprio. In queste procedure, stiamo usando un soggetto fittizio per mostrare pratiche di biosicurezza, a causa del rischio associato ad anestetizzare un NHP. Tuttavia, il processo di performing un confronto aerosol è scritto in un modo generale, perché la procedura è la stessa indipendentemente dal patogeno ad alta conseguenza utilizzato. Il nostro obiettivo è di migliorare la conoscenza e la comprensione degli scienziati circa i rigori di condurre studi di aerosol di agenti patogeni ad alto conseguenza in condizioni di massima di contenimento.

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Protocol

Questo protocollo aderisce alle seguenti linee guida per la cura degli animali. Gli animali sono stati alloggiati in una struttura accreditata dall'Associazione per la valutazione e l'accreditamento degli animali da laboratorio Care International. Tutte le procedure sperimentali sono state approvate dal National Institute of Allergy e Malattie infettive, Divisione di Ricerca Clinica, cura degli animali e del Comitato Usa ed erano in conformità con le normative Animal Welfare Act, la politica Public Health Service, e la Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio raccomandazioni.

1. Aerobiologia: Animal livello di biosicurezza 4 (ABSL-4) Laboratorio Suit

  1. Preparazione Laboratorio
    1. Completare le procedure di ingresso di laboratorio ABSL-4 suit (descritto in dettaglio in 8).
    2. Verificare la funzionalità di tutte le attrezzature (ad esempio, attrezzature pletismografia, laptop, bidoni della spazzatura a rischio biologico, contenitori taglienti rischio biologico, dispositivo di monitoraggio soggettos) coinvolti nelle procedure di aerobiologia che si verificano all'interno del laboratorio ABSL-4 vestito secondo il protocollo del produttore.
    3. Assicurarsi che il carrello di trasferimento è biologicamente pulita prima testare la funzionalità della porta trasferimento rapido (RTP), che collega il carrello di trasporto attraverso la parete alla classe III BSC).
    4. Maniglia e diluire patogeno solo all'interno BSC certificati. Preparare il patogeno nella formulazione appropriata all'interno di un BSC Classe II che contiene disinfettanti appropriati. Trasportare l'agente patogeno in un contenitore secondario a tenuta d'aria etichettati con un simbolo di rischio biologico sul ghiaccio bagnato nel carrello di trasporto. Passare il patogeno attraverso la RTP nella classe III BSC nel ABSL-4 armadietto di laboratorio, figura 1.

2. pletismografia: Animal livello di biosicurezza 4 (ABSL-4) Laboratorio Suit

  1. Setup pletismografia e calibrazione
    1. Determinare quale metodo di acquisizione pletismografia(Pletismografia head-out o respiratoria induttanza pletismografia [RIP]) saranno utilizzati e collegare i componenti di apparecchiature insieme.
    2. Calibrare il pletismografo prima dell'esperimento utilizzando il protocollo del produttore.
  2. pletismografia acquisizione
    1. Quando si maneggia NHPs, indossare una coppia esterna di guanti di lattice o di nitrile sopra la parte superiore dei guanti adatti per evitare la contaminazione incrociata e promuovere pratiche sicure. Al termine la manipolazione NHPs, rimuovere questi guanti in più e gettare nel cestino a rischio biologico all'interno della stanza.
    2. Se si utilizza la testa-out pletismografia, allegare una diga di gomma nuova / dentale per la parte anteriore del cilindro. Tagliare un piccolo foro nella diga per la testa del NHP per passare attraverso la parte superiore del cilindro. Quando si è seduti, la diga crea una tenuta intorno al collo del NHP.
    3. Se si utilizza RIP, controllare che le bande RIP siano correttamente montati intorno al torace e l'addome del NHP e le connessioni elettroniche sono agganciati Tightly.
    4. Invia tutti i dati acquisiti dalla procedura pletismografia ai ricercatori nel ABSL-4 gabinetto laboratorio. Esportare il volume e volume minuto i dati di marea per ogni animale mediante un programma compatibile per l'utilizzo durante il processo di aerosol.

3. Non umano Primate trasporto e la movimentazione: Animal biosicurezza livello di laboratorio 4 Suit

  1. Manipolazione NHP
    1. Monitorare e registrare eventuali manipolazioni, amministrazioni, o procedure di routine fisiche sui grafici per ogni NHP.
    2. Quando un confronto aerosol è completata, posizionare il NHP all'interno del contenitore di trasporto e tornare NHP alla gabbia casa situata nel locale di permanenza degli animali.
    3. Quando si maneggia un animale vivo, seguire la regola obbligatorio che richiede 2 membri del personale di essere presenti.
  2. Trasporti NHP
    1. Determinare il tipo di anestesia, la durata dell'anestesia (copre il trasporto, la pletismografia Acquisizione, e confronto aerosol) e la dose corrispondente dell'anestesia prima della somministrazione. Completamente anestetizzare il NHP sulla base del processo di scelta da parte del personale Medicina comparativa. Se è necessaria l'anestesia supplementare, assicurare tutti gli aghi, taglienti, le siringhe, e tappi vengono scartati in un apposito contenitore situato in una delle camere di procedura animale. Non riassumere gli aghi dopo l'uso.
    2. Transport anestetizzato NHPs in contenitori trasparenti che sono protetti da un fermo sul coperchio della scatola di trasporto.
    3. Contenitori da trasporto caricare su un carrello mobile permettono ai ricercatori pienamente adatte a muoversi liberamente utilizzando linee aria respirabile e attraverso la pressione dell'aria porte resistenti (APR), Figura 1.
    4. Come aria respirabile aggiuntiva per il NHP viene fornito al contenitore di trasporto, ridurre al minimo il tempo di trasporto.

4. Aerobiologia: ABSL-4 Cabinet Laboratorio

  1. Impostazione di classe III BSC
    1. In concomitanza con la preparazione animali effettuate dal personale Medicina comparativa, preparare la classe III BSC. Visivamente verificare che la pressione negativa nella classe III BSC è mantenuta nel range specificato (125 Pa o -0.5 in minima colonna d'acqua (WG), 250 Pa o -1.0 in wg consigliata). Ispezionare la Classe III BSC per eventuali perdite o crepe (vedi Figura 1).
    2. Fisicamente e ispezionare visivamente la classe III BSC guanti di gomma sintetica e O-ring collegati alla classe III BSC i punti deboli, le lacrime, strappi o putrefazione a secco. Sostituire la classe III danneggiata sintetici guanti di gomma e / o O-ring immediatamente prima dell'uso. A questo punto, la classe III BSC non è contaminato.
    3. Se si verifica una perdita, mentre la classe III BSC è contaminato, identificare la posizione del personale di violazione e di facility management di allarme e di biosicurezza. Se un guanto di classe III integrato BSC è strappata o violato, sostituire il guanto danneggiata immediatamente seguendo la tecnica adeguatamente addestrato e interClasse III nal BSC procedura operativa standard.
    4. Per modificare un guanto integrato contenente un piccolo strappo o rottura durante l'esposizione, prima spruzzare lo strappo o rottura eccessivamente la concentrazione appropriata di un doppio ammonio quaternario (n-alchil ammonio cloruro dimetil benzil, n-alchil dimetil etil benzil ammonio cloruro) disinfettante . Non fare movimenti eccessivi durante questo periodo che crea un aumento del flusso d'aria.
    5. Con cautela, rimuovere gli o-ring esterno (2 di essi) che lasciano il guanto integrato danneggiato ancora attaccato alla classe III BSC. Spostare leggermente il polsino guanto integrato danneggiata dal porto, garantendo nel contempo la tenuta del guanto integrato rimane intatto. Se la tenuta è compromessa, verrà emesso un allarme che indica la procedura non è stato fatto correttamente. Il bracciale guanto integrato deve rimanere attaccato alla porta dopo il secondo O-ring viene rimosso dalla classe III BSC.
    6. Posizionare una nuova BSC guanto di gomma sintetica Classe III sopra del vecchio guanto In stesso orientamento. Inserire questo nuovo guanto completamente attraverso la porta in modo simile agli altri porti guanti Classe III BSC.
    7. Sostituire l'O-ring più vicina alla classe III BSC il nuovo guanto integrato. L'utilizzo di una porta guanto integrato adiacente, tirare con attenzione il guanto di gomma sintetica classe III BSC danneggiato all'interno del BSC Classe III. Il nuovo guanto di gomma sintetica classe III fungerà da barriera per mantenere contenimento. Una volta che l'altro guanto di gomma sintetica classe III danneggiato viene rimosso (tirato verso l'interno), sostituire l'altro O-ring esterno e continuare a lavorare.
    8. Registrare tutti i dettagli riguardanti il ​​guanto lacrima / breccia nella specifica classe III registro BSC libro. Se il guanto integrato danneggiato viene rimosso o una breccia nel contenimento si verifica, il guanto / porte integrato compromesso mantiene ancora un flusso d'aria verso l'interno di 0,47 m 3 / sec. Questo flusso d'aria verso l'interno è lo stesso flusso d'aria utilizzato con una classe II BSC, mantenendo così la coerenza tra classi II e III BSC.
    9. Ispezionare serbatoio dunk everificare che il serbatoio dunk è riempito con un disinfettante all'altezza segnata all'interno del serbatoio dunk, figura 1. Controllare la concentrazione di disinfettante nel serbatoio dunk è un minimo di 3500 mS utilizzando un misuratore di conducibilità. Questo conducibilità è equivalente alla concentrazione del 5% del disinfettante.
    10. Assicurarsi che la classe III BSC autoclave è funzionale ed operativa così tutti i rifiuti e le attrezzature contaminate possono essere sterilizzati in autoclave, figura 1. Autoclave solo apparecchiature noto per sostenere i rigori del processo di sterilizzazione.
    11. Verificare la funzionalità di altri apparecchi aerobiologia (ad esempio, componenti AAMP, laptop) e linee di aria e vuoto coinvolti nella sperimentazione, Figura 2.
    12. Posizionare segni sulla BSC Classe III indicano lo stato di contaminazione corrente dell'unità.
  2. Assemblaggio e Installazione del sistema di NHP Camera limitatamente alla testa Esposizione
    1. Assemblare un 16-l NHP testa solo cha esposizionember inserendo la fornitura in acciaio inox e linee di scarico, figura 2. Configurare la camera in un push / pull, configurazione dinamica collegando l'aria, sottovuoto, e linee di pressione appropriate al AAMP. Collegare il AAMP ad una fonte di alimentazione all'interno del BSC classe III e un computer portatile tramite una porta a tenuta ermetica situato in cima al BSC Classe III (Figura 1).
    2. Ispezionare la camera di NHP testa solo l'esposizione assemblato per eventuali perdite o crepe, e assicurarsi che la camera di montaggio completo.
    3. Collegare un generatore di aerosol e aerodinamica dimensione delle particelle strumento di lettura alla camera di esposizione testa solo NHP.
    4. Aprire la fonte di aria e vuoto per il AAMP.
    5. Avviare il software del protocollo di aerosol sul computer portatile. Inserire il NHP testa sola camera di esposizione, generatore di aerosol e il flusso biosampler tasso appropriato, e le informazioni amministrative nei menu del software.
    6. Calcolare il confronto aerosoltempo dai dati acquisiti durante la procedura pletismografia, passo 2.2.4. Se si utilizza la pletismografia testa-out, calcolare la dose prima dell'esposizione di aerosol. Se si utilizza RIP, calcolare la dose simultaneamente durante l'esposizione di aerosol.
    7. Riempire il generatore di aerosol con l'agente patogeno.
    8. Attraverso il software di aerosol, ruotare il generatore di aerosol "a" e spruzzare l'interno della testa sola camera di esposizione NHP con il materiale sfida per 10 min.
    9. Spegnere il generatore di aerosol, svuotare il materiale sfida, e scartare il materiale sfida in un sacco della spazzatura a rischio biologico che si trova all'interno del BSC Classe III.
  3. NHP limitatamente alla testa Esposizione
    1. Collegare un biosampler alla testa sola camera di esposizione NHP, riempire il biosampler con i media di raccolta, e fissare la linea del vuoto appropriata al biosampler.
    2. Controllare la profondità di anestesia del NHP. Se la profondità di anestesia è considerata adeguata (
    3. Posizionare il NHP in posizione supina sulla rampa di esposizione NHP.
    4. passare delicatamente la testa del NHP attraverso la diga di gomma / dentale collegato al portale capo della camera di esposizione testa solo NHP. La diga di gomma / dentale garantisce la tenuta è creato intorno al collo del NHP durante l'esposizione di aerosol.
    5. Verificare che i segni vitali del NHP sono stabili visivamente e con un monitor portatile soggetto.
    6. Inserire l'ora confronto aerosol calcolata dal punto 4.2.6. e gli identificatori attrezzature necessarie perTinent a ciascuna di aerosol eseguire nel software di aerosol e iniziare il confronto aerosol.
    7. Verifica dati granulometria durante ogni corsa aerosol con l'aerosol analizzatore di dimensione delle particelle per garantire la distribuzione granulometrica desiderata è raggiunto. Eseguire questa verifica continua o intermittente durante l'esposizione.
    8. Una volta che il confronto aerosol, rimuovere il NHP dalla camera di esposizione testa sola e pulire il NHP faccia / testa con il disinfettante appropriato per ridurre la contaminazione potenziale per il personale di laboratorio.
    9. Eliminare la camera d'aria aerosol o lavare i restanti e in ritardo di sviluppo particelle per 5 minuti facendo passare l'aria e il vuoto attraverso la camera. Questa procedura consente di "pulire" e rimuovere le particelle residue dalla camera di esposizione di aerosol per le successive esposizioni aerosol NHP.
    10. Passare il NHP indietro attraverso la RTP per i ricercatori che si trovano all'interno del laboratorio ABSL-4 tuta aerobiologia.
    11. Eliminare tutti i diesis used all'interno della classe III BSC in un apposito contenitore designato che rimane nel BSC. Quando l'apposito contenitore è pieno ¾, inserire all'interno del sacchetto della spazzatura.
    12. Svuotare il generatore di aerosol e qualsiasi residuo di materiale sfida nel sacco della spazzatura a rischio biologico contenente rifiuti, attrezzature usa e getta, e / o ¾ pieno apposito contenitore, se applicabile.
    13. Svuotare la collezione media dal biosampler di aerosol nei tubi di raccolta opportunamente etichettati e disporli sul ghiaccio bagnato.
    14. Ripetere i punti da 4.3.1 a 4.3.13 fino a quando tutti i soggetti sottoposti al test in programma sono stati contestati.
    15. Passare tutti i campioni di aerosol biosampler attraverso la RTP per i ricercatori per la quantificazione e posteriore titolazioni di dosi di aerosol.
    16. Posizionare il cestino e attrezzature dal confronto aerosol nell'autoclave pass-through attaccato al BSC classe III e selezionare un ciclo di sterilizzazione applicabile (Figura 3).
    17. Smontare la NHP testa solo CHamber e decontaminare la camera di testa-only e il BSC Classe III con un ciclo a gas paraformaldeide convalidato con indicatori biologici.

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Representative Results

Il cabinet biosicurezza classe III (BSC) è un armadietto acciaio inox ermeticamente sigillata contenente un ambiente ABSL-4 sotto pressione negativa all'interno di un ABSL-4 cabinet laboratorio (Figura 1). I materiali possono essere introdotti nella BSC da parte del personale che lavora nel ABSL-4 gabinetto laboratorio attraverso un serbatoio in acciaio inox sotto-armadietto-montato (comunemente indicato come un "carro armato dunk" in ABSL-4 o BSL-4 impostazioni) contenente un 5 dual ammonio quaternario (n-alchil dimetil ammonio cloruro benzilico, n-alchil dimetil ammonio cloruro di etile benzil) soluzione disinfettante%. Poiché il BSC è integrata nel muro che separa il laboratorio mobile da un laboratorio ABSL-4 tuta, i materiali, gli animali, e gli agenti patogeni virali possono anche essere spostati nella BSC dal lato di laboratorio tuta ABSL-4 utilizzando un carrello di trasporto e un trasferimento rapido Port (RTP). I contenuti all'interno del BSC possono essere manipolati dall'esterno ricercatori indossano vari tipi di guanti di gomma sintetica, in particolare in neoprene / polietilene clorosolfonato. Contenuto, escluse campioni infettive, vengono rimossi dal BSC dopo la sterilizzazione tramite autoclave doppia porta o la disinfezione tramite il serbatoio dunk. Controllando / verifica che il BSC Classe III e attrezzature bioaerosol (Figura 2) funziona correttamente, manteniamo un ambiente sicuro e corretto funzionamento. Una corretta manutenzione e l'uso della Classe III BSC è parte integrante di protezione personale per il ricercatore. Dopo l'esposizione di aerosol, spazzatura e attrezzature dal confronto aerosol da sterilizzare sono posti in autoclave pass-through attaccato alla classe III BSC, figura 3. Attraverso il rispetto rigoroso di queste procedure e prassi, non infezioni acquisite in laboratorio sono stati registrati durante la ricerca bioaerosol al IRF-Federico.

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Figura 1. Schema Presentazione della impostazione di classe III biosicurezza Gabinetto presso la IRF-Federico. Presentazione del mobile in condizione statica (riprodotto da 5). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figura 2
Figura 2. Management Platform Aerosol. Adattato da 5. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 3
Figura 3. doppio incastro porta autoclave Annesso alla classe III BSC. Un ricercatore sta selezionandoun ciclo di autoclave preprogrammato per garantire il contenuto all'interno della camera dell'autoclave sono non infettiva quando la porta esterna è infine aperto. La porta si trova più vicino al ricercatore non possa essere aperto solo un intero ciclo di sterilizzazione è stato completato. Indicatori biologici all'interno della camera dell'autoclave saranno analizzati per determinare l'inattivazione dell'agente dopo il processo di sterilizzazione (riprodotto da 5). Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Noi definire le procedure aerobiologia utilizzate al IRF-Federico per lavorare con gli agenti patogeni altamente pericolosi (4 Group Risk). Uno scopo di visualizzare le procedure bioaerosol è quello di sottolineare la sicurezza del personale quando si utilizza un BSC Classe III durante la sperimentazione di tali agenti patogeni per evitare infezioni acquisite in laboratorio. BSC classe III mantengono un flusso d'aria direzionale interiore che esaurisce in doppi filtri HEPA per garantire che i patogeni sono contenuti all'interno del laboratorio (Figura 1).

Come la classe III BSC è la barriera principale nella prevenzione esposizione potenziale patogeno durante gli studi bioaerosol, i ricercatori sono tenuti a verificare l'integrità del BSC Classe III e attaccate i guanti integrati per perdite prima e dopo ogni esperimento di aerosol. Anche se ogni sforzo è presa per eliminare il rischio per i ricercatori di laboratorio, una violazione di una classe III BSC integrato può verificarsi guanto di gomma sintetica. Il personale deve essere provvistosia didattica e una formazione pratica sulle corrette procedure di emergenza BSC classe III. Tali procedure includono l'evacuazione dalla ABSL-4 armadietto di laboratorio, assicurare una breccia nel contenimento alla Classe III BSC, e indossare dispositivi di protezione individuale in caso di necessità. Abbiamo usato altri guanti di spessore variabile in passato che dipendono dalle capacità motorie necessarie per la procedura. Indipendentemente dallo spessore, tutti i guanti scelti sono altrettanto protettivi quando si eseguono queste procedure. formazione solida, stretta aderenza ai protocolli di sicurezza e controlli tecnici contribuiscono a garantire la sicurezza dei dipendenti quando si utilizza Class BSC III al IRF-Federico. I processi di cui sopra sono soggetti a variazioni a causa di nuove metodologie o rivalutazioni di sicurezza basate sul miglioramento del flusso di lavoro.

Mentre le procedure aerobiologici qui presentati generalmente seguono le raccomandazioni BMBL 7, queste procedure sono specifiche per l'IRF-Federico. Each ABSL-4 / BSL-4 struttura ha diverse specifiche di progetto di costruzione che hanno un impatto le modalità precise di funzionamento laboratorio. Procedure alternative e le tecniche per l'utilizzo di Classe III laboratori BSC dipendono in parte dalla progettazione e il funzionamento di questi laboratori. Inoltre, vari regolamenti governativi in ​​diversi paesi possono anche avere un effetto sulle procedure di ricerca di aerosol. Tuttavia, una comprensione generale del ABSL-4 procedure di aerosol e la costruzione di sistemi che supportano la sicurezza dei ricercatori di laboratorio aiuterà gli amministratori di salute, che stanno contemplando la progettazione di edifici simili, e collaboratori esterni coinvolti negli studi di agenti patogeni ad alto conseguenza di monitoraggio.

Durante la progettazione di protocolli bioaerosol con collaboratori esterni, il tempo sufficiente dovrebbe essere assegnato per eseguire operazioni di bioaerosol anche di base. Le aspettative di tempi per il conseguimento di risultati devono essere regolati accettando le difficoltà con il lavoroin laboratori ABSL-4 Classe III BSC. Un presupposto generalizzato è che ogni esperimento bioaerosol eseguita a ABSL-2 (ad es., 2 hr) richiede il doppio della quantità di tempo per eseguire in ABSL-4 (ad esempio, 4 ore).

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