Summary

(A)의 안전주의 사항 및 운영 절차 BSL-4 실험실 2. 일반 사례

Published: October 03, 2016
doi:

Summary

Performing viral assays in a BSL-4 laboratory is more involved compared to work in a BSL-2 laboratory due to required additional safety precautions. Here, we present an overview of practices and procedures used inside a BSL-4 laboratory illustrating proper Class II biosafety cabinet usage, waste management/disposal, and sample removal.

Abstract

바이오 안전성 레벨 4 (BSL-4) 봉쇄 실험실에서 작업 시간과 세부 사항에 큰 관심을 필요로한다. 비 고 결과 병원균과 BSL-2 실험실에서 수행하는 것과 동일한 작업은 BSL-4 환경에서 상당히 오래 걸릴 수 있습니다. 이 증가 된 시간 요구 사항으로 인해 실험실 획득 감염, 잠재적 오염의 작업 환경과 높은 결과 병원균이 가능합니다 릴리즈에서 지역 사회에서 연구원을 보호하기위한 것이다 요인의 군중이다. 실험실 내부, 운동은 필수 전신 안전 정장에 ​​부착 된 공기 호스로 인해 제한됩니다. 또한, 클래스 II 바이오 안전성 캐비닛 (BSC들)에서 제거 된 모든 항목의 소독이 필요합니다. 실험실 전문가는 BSL-4 실험실의 관행에서 훈련을해야하고 그들이 수행하는 능력에서 높은 능력을 보여 주어야한다. 이 기사의 초점은 적절한 절차 및 실험실 (B)을 보장하는 기술을 간략하게 설명하는 것입니다예제 절차와 표준 바이러스 플라크 분석법을 이용하여 iosafety 실험의 정확성. 실험을 수행하는 것은 시각적으로 강조 할 때 특히 적절한 기술은 BSL-4 환경에서 안전하게 작업 할 수 있습니다. 이러한 기술은 다음과 같습니다 실험, 적절한 작업을 완료 클래스 II BSC의 청소, 폐기물 관리 및 BSL-4 실험실 내부에서 발생하는 폐기물의 안전한 폐기 및 BSL- 내부에서 불 활성화 된 샘플의 제거를위한 클래스 II BSC를 설정 BSL-2 실험실 4 실험실.

Introduction

높은 결과 병원균을 처리하는 실험실 요원의 안전 (더 감염 prophylaxes이나 치료 방법이없는) 가장 중요하기 때문에, 미국 보건 복지부는 생명 의학에서 병원균과 함께 작업의 안전한 행위에 대한 설비 건설을위한 가이드 라인 및 우수 사례를 설립했다 바이오 안전성 관점 1 임상 실험실. 법률 및 규제를 통해, 관행 및 절차의 대부분은 이러한 병원체와 작업에 따라야 필수 요건이되었다. 미국, 쉽게 사람에서 사람 전송되는 병원균에서 높은 경우 – 사망률 결과 및 / 또는 주요 공중 보건에 미치는 영향과 생물 테러의 가능성을 가지고, 알레르기 및 감염성의 건강 / 국립 연구소의 국립 연구소로 분류됩니다 질병 (NIH / NIAID) 우선 순위 병원균과 또는 질병 통제 및 예방 (CDC) 바이오 테러의 범주에 대한 센터 에이전트 2. 또한, H이 병원균은 잠재적 생화학 테러 요원 대량 사상자 또는 경제, 중요 인프라, 또는 공신력 3에 파괴적인 영향 가능성이있는 경우 IGH-결과 병원균은 1 단계 선택 에이전트로 분류됩니다.

BSL-4의 실험실과 연구소에 대한 액세스를 포함 BSL-4 작업은, 더 높은 BSL-2 / 3 작업보다 제어된다. 예를 들어, 인해 상당한 정장 트레이닝 요구 광범위한 멘토 요구 사항 및 추가적인 의료 바이오 필수로 BSL-2 또는 BSL -3- 실험실 비교 BSL -4- 실험실에 액세스 실질적으로 더 어렵다. 또한, BSL-2 또는 BSL -3- 설비 4-6 대 BSL -4- 시설의 물리적 보안 장벽은 일반적으로 존재한다. BSL-4 출입 절차에 우리의 첫 번째 문서에 설명 된 바와 같이, 실험실 직원은 BSL-4 실험실 (7)에 입학 자격 광범위한 교육 및 심리 검사를 받아야. WBSL-4 실험실 ithin, 감염과 실수의 위험은 피할 수 또는 설립 절차에 따라 완화. 연구는 최소한의 멀티 태스킹 또는 산만, 신중하고 신중하게 진행해야합니다. 긍정적 인 압력 정장 절곡하는 것은 어렵고, 얼굴 방패는 현미경과 같은 절차를 제한 할 수 있습니다. 부피가 큰 장갑 등의 소품을 취급 또는 튜브 라벨 등의 미세 운동 작업의 성능을 방해. BSL-4 실험실에서 소요되는 시간을 최소화하기 위해, 실험실 전문가는 작업 (들)의 완성을위한 BSL-4 실험실에 이러한 물질을 BSL-2 실험실에서 앞서 수행 할 수있는 단계를 식별하고 수송하는 작업 절차를 검토해야합니다. BSL-2 실험실에서 추가 처리를 위해 물질을 제거 할 때, 재료는 고정 및 밀폐 된 차 컨테이너에서 BSL-4 실험실에서 제거됩니다. 제거해야 할 샘플의 예로는 효소 결합 immunosorbe 분석한다 고정판 또는 감염 물질의 튜브NT 분석법 (ELISA), 면역 형광 분석법 (IFA) 또는 중합 효소 연쇄 반응 (PCR).

BSL-2 실험실에서에 비해 BSL-4의 실험실에 필요한 개인 보호 장비에 의해 부과 된 더 큰 물리적 한계뿐만 아니라, 세포 배양 접시와 폐기물 처리에 높은 결과 병원균의 불 활성화에 대한 절차는 적은 병원성 바이러스에 필요한 것보다 엄격한 BSL-2 실험실에서 공부했다. 최소한, 이들 방법은 CDC 요건을 충족해야한다. 예를 들어, 오염 된 세포 배양 플레이트 및 다른 재료는 중성 완충 포르말린과 같은 화학적 시약으로 불 활성화 될 수있다. 처리 된 세포 배양 플레이트 또는 튜브는 액체 살균제를 가득 덩크 탱크로 실험실에서 포르말린을 함유하는 열 밀봉 주머니에 넣고, 제거되어야한다. 폐기물 버킷 살균제 솔루션 가득 소독제 일시적으로 실험 기간 동안 및 소독에 대해 생성 된 폐기물을 수신에 사용되는 스프레이장갑을 nfecting 각각 바이오 안전성 캐비닛 표면 및 악기 청소. 나열된 농도 차 암모늄 살균제 솔루션은 모든 미국 BSL-4 실험실 (바 J, 개인 통신, 2015)의 황금 표준으로 간주됩니다. 폐기물 통에서 고체 폐기물은 오염 가능성을 제거하기 위해 멸균한다.

하기 위해 시각적 작업 흐름 및 일반적인 BSL -4- 절차 한계를 보여, 우리는 일반적으로 사용되는 바이러스 절차의 예로서, 표준 바이러스의 플라크 분석을 사용 하였다. 바이러스 분석 절차는 일반적으로 설명되지만,이 프로토콜에서 실험 인원의 안전을 보장하기 위해 사용되는 바이오 절차를 강조한다. 플라크 분석 기법 8,9에 대한 자세한 배경에 대한 이전의 고전 상패 분석 시각화를 참조하십시오.

여기에 제시된 절차는 CDC (1)에 의해 설명 된 BMBL 사양을 따릅니다. 그러나, 제시된 프로토콜은IRF-프레드릭 특정. 각 BSL-4 시설은 BSL-4 실험실에서 실험의 실행에 영향을 미칠 다른 표준 운영 절차 (SOP를) 및 운영 방법이 있습니다. 폐기물 관리 및 상패 분석의 실행을위한 대체 절차는이 연구소의 관리 및 운영에 따라 다를 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, BSL-4 정장 실험실 및 BSL-4 환경 내에서 클래스 II 캐비닛 작업을 수행하기위한 절차의 설정에 대한 일반적인 이해는 고위험 병원체의 연구를 고민 할 때 과학자들은 제약 및 안전에 미치는 영향을 이해하는 데 도움이됩니다. BSL-4 실험실에서 직장을 둘러싼 어려움의 외부 협력자의 증가 인식이 조정 된 기대와 연구 지역 사회에 의료 대책 개발에 더 쉽게 발생할 수 있습니다.

Protocol

1. 실험 항목 이전 BSL-4 실험실에 진입 실험 (예를 들면, 세포, 미디어, 소모품)을위한 BSL-2 실험실에서 모든 물품을 수집합니다. (참고 7에서 자세히 설명)을 BSL-4 항목의 절차를 완료합니다. BSL-4 실험실에서 클래스 II 바이오 안전성 캐비닛 2. 준비 일단 BSL -4- 기관 내부 완료된 일상 점검의 내부 (도 1)을 보장한다. 체크리?…

Representative Results

BSL-4 실험실 내에서 적절한 절차에 따라이 분석의 안전하고 효과적인 완성을 보장하기위한 중요합니다. 완성 된 매일의 내부 체크리스트 (그림 1)을 참조하여, 실험실 직원은 장비가 완전히 작동 확인합니다. BSC에 중앙의 적절한 몸체 위치가 실험 최적의 공기 유동 상태 (도 2)에서 수행되는 것을 보장한다. 바이러스 샘플을 직렬로 플레이트 당 30-3…

Discussion

BSL-4 실험실에서 작업은 상당한 시간과 세부 사항에 대한 추가적인주의가 필요합니다. 이 환경에서 작업의 모든 유형이 아니라 철저한 훈련, 그리고 양심적 인 개인이 필요합니다. 분석 실험실 근로자가 훈련을해야하는 몇 가지 주요 개념을 포함로 표준 바이러스 성 플라크 분석은 BSL-4 실험실에서 높은 결과 병원균 작업을위한 일반적인 절차의 정확한 모델을 제공합니다.

?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The content of this publication does not necessarily reflect the views or policies of the US Department of Health and Human Services (DHHS) or of the institutions and companies affiliated with the authors. This work was funded in part through Battelle Memorial Institute’s prime contract with the US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) under Contract No. HHSN272200700016I. M.R.H., D.P., L.B., K.J. and J.W. performed this work as employees of Battelle Memorial Institute. Subcontractors to Battelle Memorial Institute who performed this work are: S.M. as an employee of MRI Global; M.G.L. as an employee of Lovelace Respiratory Research Institute, Inc.; and J.H.K. as an employee of Tunnell Government Services, Inc.

Materials

Micro-Chem Plus National Chemical Laboratories 255
Ethanol Fisher BP2818500
2-ml 96-Deep Well Plates Fisher 278743
10-ml Serological Pipette Fisher 13-678-11E
25-ml Serological Pipette Fisher 13-678-11
6-well plates Fisher 140675
Crystal Violet Sigma HT90132-1L
10% Neutral Buffered Formalin Fisher 22-050-105
Tragacanth Fisher 50-702-2000 
20-μl Pipette Tips Fisher 21-402-550
200-μl Pipette Tips Fisher 21-402-561
1000-μl Pipette Tips Fisher 21-402-581
DMEM Lonza 12-604Q
FBS Sigma F2442-500mL
Penicillin/Streptomycin Lonza 17-602E
2X EMEM Quality Biological 115-073-101
Pipettor Drummond 4-000-101
1000-μl Pipette  Rainin  L-1000XLS+
200-μl Pipette  Rainin  L-200XLS+
12-Well, Multichannel 200-μl Pipettor Rainin L12-200XLS+
8-Well, Multichannel 1000-μl Pipettor Rainin LA8-1200XLS
Attest Express Medical Supplies  MMM12192
Autoclave Getinge GEB 2404 AMB-2
Autoclave Bag Fisher 01-828E
2000-ml Beaker Fisher 02-591-10H
Autoclave Tray Fisher 13-359-20B
Pipette Tray Fisher 13-361-5
37°C Incubator Fisher WU-39321-00
Biohazard Can Rubbermaid Commercial FG614500 RED
Autoclave Tape Fisher 15-903
Autoclave Rod Made by IRF Facility N/A
Light Box Fisher S11552
Heat Sealer Fisher NC9793612 
Heat Seal Pouches Fisher 01-812-25H
Biohazard Bag Fisher 01-828E

References

  1. Shurtleff, A. C., et al. The impact of regulations, safety considerations and physical limitations on research progress at maximum biocontainment. Viruses. 4, 3932-3951 (2012).
  2. de Kok-Mercado, F., Kutlak, F. M., Jahrling, P. B. The NIAID Integrated Research Facility at Fort Detrick. Appl Biosafety. 16, 58-66 (2011).
  3. Keith, L., Moyer, B. R., Cheruvu, N. P. S., Hu, T., et al. Preclinical imaging in BSL-3 and BSL-4 envrionments: imaging pathophysiology of highly pathogenic infectious diseases. Pharmaco-imaging in drug and biologics development. , (2014).
  4. Janosko, K., et al. Safety Precautions and Operating Procedures in an (A)BSL-4 Laboratory: 1. Laboratory Suite Entry and Exit Procedures. J Vis Exp. , (2015).
  5. Baer, A., Kehn-Hall, K. Viral concentration determination through plaque assays: using traditional and novel overlay systems. J Vis Exp. , e52065 (2014).
  6. Gonzalez-Hernandez, M. B., Bragazzi Cunha, J., Wobus, C. E. Plaque assay for murine norovirus. J Vis Exp. , e4297 (2012).
  7. Alfson, K. J., et al. Particle to plaque-forming unit ratio of Ebola virus influences disease course and survival in cynomolgus macaques. J Virol. , (2015).
  8. Shurtleff, A. C., et al. Standardization of the filovirus plaque assay for use in preclinical studies. Viruses. 4, 3511-3530 (2012).
  9. Blow, J. A., Dohm, D. J., Negley, D. L., Mores, C. N. Virus inactivation by nucleic acid extraction reagents. J Virol Methods. 119, 195-198 (2004).
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Cite This Article
Mazur, S., Holbrook, M. R., Burdette, T., Josleyn, N., Barr, J., Pusl, D., Bollinger, L., Coe, L., Jahrling, P. B., Lackemeyer, M. G., Wada, J., Kuhn, J. H., Janosko, K. Safety Precautions and Operating Procedures in an (A)BSL-4 Laboratory: 2. General Practices. J. Vis. Exp. (116), e53600, doi:10.3791/53600 (2016).

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