2 Oktober 2020 INOVASI MOBILE LAB BIOSAFETY LEVEL-2 (mbsl-2) UNTUK PENANGANAN COVID-19 Chief Engineer : Danang Waluyo, M.Eng
ISI PAPARAN 1. Pengenalan TFRIC19 2. Latar belakang 3. Konsep 4. Desain 5. Manufaktur 6. Pengujian dan komisioning 7. Operasional 8. Pengembangan 9. Kesimpulan 10. Lessons learned 11. Acknowledgement
LATAR BELAKANG Sumber: World Economic Forum, 22 April 2020 (https://www.weforum.org/agenda/2020/04/coronavirus-spread-covid19-pandemic-timeline-milestones/)
LATAR BELAKANG Sumber: tirto.id, 11 Maret 2020 (https://tirto.id/kikuknya-menkes-terawan-menghadapi-covid-19-ed3a)
LATAR BELAKANG Maret: Kasus baru cenderung meningkat Maret 2020 April 2020 Mei 2020 April: Kasus baru cenderung stagnan Mei: Kasus baru meningkat, namun fluktuatif Kapasitas pengujian rendah?
LATAR BELAKANG Jumlah Laboratorium Pemeriksaan COVID-19 Sumber: Kemenkes, BNPB) Maret 2020: 12 lab April 2020: 89 Lab Mei 2020: 129 lab Juni 2020: 246 lab Permasalahan: Berada di kota besar Terpusat di pulau Jawa (60%) Kapasitas pemeriksaan masih di bawah standar WHO (1:1000 penduduk/minggu, Indonesia 46,86% per 31 Agustus 2020)
COVID-19 SARS-CoV-2 (Sumber: CDC) Spesies baru dari keluarga coronavirus Transmisi melalui droplet Belum ada vaksin Informasi sifat virus masih terus berkembang
Tes Rapid : Immunology-based testing Cepat, murah Mengukur respon imun, bukan virus METODA PEMERIKSAAN COVID-19 Tes rapid Sumber: Repulika (https://nasional.republika. co.id /berita /qetye7380/layanan-rapidtest-di-stasiun-ka-bandungsangat-diminati) Tes Swab : PCR-based testing Golden standard pemeriksaan Covid-19 Sangat akurat, cepat, namun lebih mahal Sangat sensitif Dapat mendeteksi hingga 10 0 virus Kontaminan sangat mempengaruhi hasil uji Tes swab Sumber: Media Indonesia (https://mediaindonesia.co m/read/detail/323171- pemkab-cianjur-agendakantes-swab-pedagang-dipasar)
PEMERIKSAAN METODA PCR Sampel Area ekstraksi RNA Ekstraksi RNA Deteksi PCR Area Pra- PCR Proses dilakukan secara unidirectional di dalam laboratorium untuk menghindari kontaminasi (SNI ISO15189:2012 tentang Laboratorium Medik - Persyaratan Mutu dan Kompetensi) Area PCR
KESELAMATAN LABORATORIUM PEMERIKSAAN COVID-19 Keselamatan laboratorium menjadi isu penting dalam pemeriksaan sampel COVID-19
KESELAMATAN LABORATORIUM PEMERIKSAAN COVID-19 Pemeriksaan harus dilakukan di laboratorium yang menerapkan keamanan hayati level 2 (BSL-2)
Biosafety Level-2 (BSL-2) Sumber: Laboratory biosafety manual, third edition (WHO, 2004)
KLASIFIKASI MIKROBA INFEKTIF Sumber: Laboratory biosafety manual, third edition (WHO, 2004) CDC menetapkan SARS-CoV-2 masuk dalam Risk Group 3 (Interim Laboratory Biosafety Guidance for Research with SARS-CoV-2 and IBC Requirements under NIH Guidelines https://osp.od.nih.gov/biotechnology/interim-lab-biosafety-guidancefor-research-with-sars-cov-2/) Special clothing, controlled access, directional airflow, BSC
PERMASALAHAN 1. Pengendalian wabah COVID-19 memerlukan penguatan testing dengan memperbanyak laboratorium pemeriksaan hingga ke daerah 2. Laboratorium pemeriksaan COVID-19 harus memenuhi kriteria keamanan yang didesain untuk menangani sampel COVID-19, termasuk antisipasi terhadap penyebaran virus yang ditangani di laboratorium 3. Hasil pemeriksaan COVID-19 harus akurat karena akan menjadi dasar penentuan tindakan medis selanjutnya dan pengambilan kebijakan pengendalian wabah Solusi: Inovasi Mobile Lab BSL-2 untuk Penanganan COVID-19
TUJUAN DAN SASARAN Tujuan Mengembangkan laboratorium bergerak untuk pemeriksaan sampel COVID-19 yang aman dan dapat memberikan hasil akurat Sasaran Terwujudnya prototipe laboratorium bergerak yang memenuhi standar keamanan dan termanfaatkan untuk pemeriksaan sampel COVID-19
DESIGN REQUIREMENT Kriteria dasar fasilitas laboratorium untuk pemeriksaan COVID-19 Unidirectional work flow Memiliki alat PCR Memenuhi kriteria BSL-2, antara lain: Access control Memiliki BSC Sistem tata udara terkontrol Sistem pengelolaan limbah (padat dan cair) Kriteria tambahan fasilitas laboratorium untuk menjawab permasalahan Mobile (dapat dipindah-operasikan) Dapat diproduksi secara massal Bertekanan negatif Sistem pemantauan kondisi keamanan laboratorium, antara lain: Pemantauan kondisi tata udara Komunikasi antar dalam dan luar laboratorium
TINGKAT KEAMANAN HAYATI Mobile Lab BSL-2 TFRIC mbsl-2 No Yes Yes Yes Yes Yes No No Yes No Yes Yes Yes No Yes Yes * Sumber: Laboratory Biosafety Manual, Third Edition. WHO, 2004.
KONSEP MOBILE LAB BSL-2 Mudah Dipindah operasikan Menggunakan format kontainer 20 feet Sistem utilitas knocked-down Sistem Informasi Terintegrasi Aman Akurat Standar WHO untuk BSL-2 plus BSC kelas IIA2 Autoclave (pemusnahan limbah) Pemantauan lingkungan lab otomatis Metoda RT-PCR Alur pengujian satu arah Sistem pelaporan hasil terintegrasi
KONSEP MOBILE LAB BSL-2 Mudah Dipindahoperasikan Menggunakan kontainer 20 feet & Trailer Penanganan mudah Dapat menjangkau daerah Sistem utilitas knocked-down Kelengkapan utilitas Sistem informasi terpadu
KONSEP MOBILE LAB BSL-2 Aman Memiliki Biosafety Cabinet Level II A2 Mencegah virus menginfeksi penguji BSC Kelas IIA2 Passbox Ruang utama bertekanan negatif Mencegah virus keluar ke lingkungan Memiliki autoclave (alat pemusnah limbah) Limbah virus dapat langsung dimusnahkan Pemantauan suhu, tekanan, kelembaban, limbah secara otomatis 24 jam Menjamin keamanan lingkungan laboratorium
KONSEP MOBILE LAB BSL-2 Akurat Alur pengujian satu arah (unidirectional flow) Mencegah kontaminan saat proses pengujian Penanganan sampel RNA di PCR Workstation Menjamin integritas sampel Sistem pencatatan sampel dan pelaporan hasil terintegrasi Mencegah kesalahan pelaporan Kompatibel dengan berbagai metoda RT-PCR Menyesuaikan ketersediaan reagent 1 Batch (94 spesimen)* Ekstraksi Preparasi Analisa 1 j 1 j 2 j Kapasitas: 940 spesimen / 24 jam (10 batch) 470 spesimen / 12 jam (5 batch) 282 spesimen / 8 jam (3 batch)
Arsitektur Layout Unidirectional work flow DESAIN MOBILE LAB BSL-2 ANTEROOM RT-PCR Template Ekstraksi RNA RNA M A I N R O O M Autoclave PCR mixture Passbox BSC PCR Workstation PCR Workstation Centrifuge Alur sampel
Arsitektur DESAIN MOBILE LAB BSL-2
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 Arsitektur Furniture Permukaan halus dan tidak menyerap cairan Tidak ada sisi tajam Tahan korosi, tahan disinfektan Tidak bergerak saat mobilisasi (fiksasi ke lantai) Alat Pelindung Darurat APAR Eye-wash shower
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 TATA UDARA KOMPONEN HVAC UNIT HARGA PARAMETER Asumsi Udara Luar - Temperatur C 35 - RH % 80 Persentase fresh air % 100 ACH minimum - 6 Beban pendinginan kw termal 2,15 Target kondisi ruangan - Temperatur C 22 + 2 - RH % 45-60
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 PLUMBING Air bersih Tanki 200 L Bahan tanki dan pipa tahan karat Eye-wash station Debit 0,4 galon/min selama 15 menit Tekanan air 30 psi Air limbah Tanki 200 L Bahan tanki dan pipa tahan karat Disinfeksi limbah dalam tanki dengan penambahan disinfektan secara otomatis Booster pump - Kapasitas=28 L/min Level sensor Sink Tanki air limbah Dosing pump Sink&eye wash Tanki air bersih Dosing pump - Kapasitas=2,4 ml/s Assembly sistem plumbing
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 MEKANIK Kontainer Ukuran 20 feet Dinding Tidak menyerap cairan Tidak menghantarkan panas Mudah dibersihkan Tanpa sudut PIR panel 50 mm (polyisocyanurate) Curving Atap Tidak tembus air hujan Dapat dibongkar pasang untuk keperluan pemeliharaan
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 MEKANIK Pintu Interlock (pintu mainroom dan anteroom) Handel kaki (pintu di dalam lab) Door closer Bahan pelapis Lantai lantai Tidak menyerap cairan Mudah dibersihkan Tidak licin Antibakteri Dapat menahan benda diatasnya supaya tidak bergerak Pintu luar Pintu dalam
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 ELEKTRIKAL Diagram kelistrikan Sumber listrik PLN, 3 fasa 380 VAC, 50 Hz Kebutuhan daya 25 kva Sumber listrik cadangan DGS (diesel generating set) 25 kva UPS untuk cadangan listrik critical equipment ATS (automatic transfer system), AMF (automatic main failure) Genset 25 kva UPS 1600 VA Panel ATS-AMF
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 SISTEM KONTROL Basis desain Monitor dan kontrol kondisi lingkungan Kontrol akses Pemantauan dan komunikasi personil dari dalam dan luar lab Sistem pemberitahuan kondisi tak normal Diagram sistem kontrol Layar Building automation system (BAS) Tampilan layar BAS tentang kondisi lingkungan laboratorium
PERALATAN PCR Workstation High-density UV decontamination Bactericidal UV cleaner recirculation DESAIN MOBILE LAB BSL-2 RT-PCR Multiplexing >4 target Fast PCR supported 96-well block platform Cloud access WiFi enabled connectivity BSC Class II A2 Inflow velocity: 0.53 m/s Downflow velocity: 0.33 m/s Supply/exhaust air filter: HEPA H14 (>99.995%) UV light Validation: HEPA integrity test, air flow pattern, air flow velocity (inflow dan downflow) Autoclave Sterilizing temperature: 105 135 C Maximum operating pressure: 0.26 MPa Capacity: 50L Validation: sterility test using biological indicator, temperature profile during sterilization
DESAIN MOBILE LAB BSL-2 PERALATAN Refrigerator 2-8 C Minicentrifuge Speed: ~6000 rpm Rotor: 1.5/2.0 ml tube x 6 dan 8-strip PCR tube x 2 Centrifuge Refrigerated Floor stand Max speed: 14 krpm Rotor: 1.5/2.0 ml tube x 24 Freezer -18 - -10 C Micropipette Autoclavable UV resistant
PROSES MANUFAKTUR 28 April 2020 Kontainer tiba di Workshop BPPT (Tangerang Selatan) 29 April 2020 Modifikasi kontainer 4 Mei 2020 Pengecatan anti karat 4 Mei 2020 Instalasi jalur listrik 10 Mei 2020 Instalasi sistem pendingin udara 10 Mei 2020 Pemasangan lampu, electric outlet, sensor-sensor 12 Mei 2020 Pemasangan sistem komunikasi
PENGUJIAN DAN KOMISIONING 13 April 2020 Pengujian alat autoclave 15 April 2020 Hasil pengujian sterilitas autoclave menggunakan BI 15 April 2020 Pengujian airflow pattern di dalam laboratorium 15 April 2020 Pengujian integritas HEPA dan air velocity BSC 18 April 2020 Pemasangan stiker peringatan, keselamatan, dan tanda darurat
OPERASIONAL Persiapan mobilisasi mobile lab BSL-2 di BPPT ke RS. Moh. Ridwan Meuraksa, Jakarta (19 Mei 2020) Instalasi mobile lab BSL-2 di RS. Moh. Ridwan Meuraksa Panglima Kodam Jaya turut menyambut kedatangan mobile lab BSL-2 di RS. Moh. Ridwan Meuraksa Foto bersama jajaran Kodam Jaya, BPPT, dan Dinas Kesehatan DKI Jakarta
PERESMIAN OPERASIONAL MOBILE LAB BSL-2 (16 JUNI 2020) Sambutan dari Menteri Riset dan Teknologi/ Kepala BRIN, Prof. Dr. Bambang P Brojonegoro Sambutan dari Kepala Staf Angkatan Darat, TNI, Jendral Andika Perkasa Sambutan dari Ketua Gugus Tugas Percepatan Penanganan COVID-19, Letjen. Doni Mordano Sambutan dari Kepala Dinas Kesehatan DKI Jakarta, dr. Widyasuti, MKM. Kunjungan Menteri Riset dan Teknologi/Kepala BRIN ke Mobile Lab BSL-2 Menteri Riset dan Teknologi/Kepala BRIN mendapat penjelasan tentang Mobile Lab BSL2
OPERASIONAL Proses pengambilan sampel swab di RS. Moh. Ridwan Meuraksa Suasana di dalam mobile lab BSL-2 ketika melakukan pemeriksaan sampel *gambar dari CCTV yang terpasang di dalam ruangan lab
TIME LINE DESIGN & ENGINEERING 18 April 2020 TESTING & COMMISIONING 15-17 Mei 2020 OPERASIONAL DI RS. RIDWAN MEURAKSA 8 Juni 2020 MANUFAKTUR WORKSHOP BPPT 28 April -15 Mei 2020 UJI OPERASIONAL DI RS. RIDWAN MEURAKSA 20 Mei 2020 Desain (TRL 1) hingga operasional (TRL 9) = 51 HARI
APRESIASI PRESIDEN RI Apresiasi Bapak Presiden Joko Widodo pada saat peringatan Hari Kebangkitan Nasional, 22 Mei 2020, terhadap inovasi bangsa untuk menangani wabah COVID-19 (Sumber: Kemenristek-BRIN)
LIPUTAN MEDIA
LIPUTAN MEDIA
PENGEMBANGAN Mobile lab BSL-2 Generasi 2 (versi kontainer dengan trailer) * Persiapan operasional di RS. Pertamina, Plaju dan RS. Putri Hijau, Medan Mobile lab BSL-2 Generasi 3 (versi bus) *tahap persiapan manufaktur
KESIMPULAN 1. Laboratorium bergerak yang memenuhi standar keamanan BSL-2 untuk pemeriksaan sampel COVID-19 telah terwujud dalam waktu 51 hari 2. Laboratorium bergerak BSL-2 telah termanfaatkan untuk pemeriksaan sampel COVID-19 3. Pengembangan laboratorium bergerak dilakukan untuk memenuhi kebutuhan di lapangan
LESSONS LEARNED Tidak ada SUPERMAN di dalam tim SUPER TEAM = multi specific talents + excellent integrator Know your strengthness, nurture your strengthness Manfaatkan waktu sebaik mungkin Kerja cepat, hasil maksimal Don t do business as usual! Think out-of-the-box Push yourself to the limit
ACKNOWLEDGMENT Pengarah Dr. Ir. Wahyu Widodo Pandoe, MSc. Deputi TIRBR-BPPT Dr. Soni Solistia Wirawan, M.Eng. Deputi TAB-BPPT, Ketua TFRIC Dr. Yenni Bakhtiar, M.Agr.Sc. Kepala Pusyantek BPPT Dr. Agung Eru Wibowo, MSi., Apt. Plt. Direktur PTFM-BPPT, Wakil Ketua TFRIC Kepala Program Ir. Teddy Alhady Lubis, M.Eng Insinyur Kepala Danang Waluyo, M.Eng. Manajer Program Joko Purwanto, S. Sos Arsitek Nurul Shabrina, S.T. Mekanik Plumbing Tata udara Elektrikal Sistem kontrol Peralatan Pengujian/ komisioning Dr. Cuk Supriyadi Ali Nandar, ST Khamda Herbandono, ST., M.T Endra Dwi Purnomo, S.T.,M.T Fithri Nur Purnamastuti, S.T., M.Eng. Hana Hermawan, S.S.T., M.T. Ir. Himawan Sutriyanto, M. Eng.Sc Kanon Prabandaru S, ST Achmad Maswan, ST., M.T. Dewi Rianti Mandasari, S.T Akhmad Sarif, ST. Arga Iman Malakani, S.T. Abudin Tsani Hendro Nugroho, ST., M.T Heru Taufiqurrohman, ST Zaid Cahya Dinul Haq, S.T., M.T. Danang Waluyo, M. Eng Ogi Ivano, M. Eng. Mustasyar Perkasa, ST., M.T. Nur Alif Hakim, S.T. Barkah Fitriyana, ST., MT. Biosafety Pelatihan pemeriksaan Dr. Diah Iskandriati (IPB) Dr. Sri Harjati Suhardi (ITB) Dr. Tauhid Nur Azar (Unisba) Tomy Zulfikar (Bio Farma) Dr.Eng. Sjaikhurrizal El Muttaqien, M.Eng Sabar Pambudi, S.Si. Ph.D. Adam Arditya Fajriawan, S. Farm Siti Zulaeha S.Si Haniyya, S. Si Angelina Gill S.Si
TERIMA KASIH