معهد أبحاث علمية كبير

1. نظرة عامة على المشروع

معهد أبحاث علمية كبير— يتكون من أقسام متعددة مثل علم الأحياء الجزيئية وتكنولوجيا النانو والمواد المتقدمة والعلوم الصيدلانية. بدأت ترقية كبيرة للبنية التحتية لتركيز قدراتها البحثية عالية الحساسية والاحتواء. احتاج المعهد إلى منشأة غرف نظيفة مرنة وقابلة للتوسع قادرة على دعم أنشطة بحثية متنوعة تتراوح بين:زراعة الخلايا وإنتاج ناقلات الفيروسات   إلى التصنيع النانوي والكيمياء التحليلية.

على عكس شركة صيدلانية ذات مالك واحد، يستضيف المعهد عشرات مجموعات البحوث المستقلة، كل منها متطلبات مختلفة للنظافة والسلامة والمعدات. وكان التحدي الرئيسي هو تصميم  نظام بيئي لمعدات الغرف النظيفة المشتركة   يمكن أن تخدم مستخدمين متعددين دون تدخل متبادل، مع الحفاظ على الامتثال لمستويات السلامة البيولوجية المؤسسية (BSL-2 و BSL-3) ومعايير ISO 14644.

2. متطلبات العميل

• مرونة متعددة المستخدمين:   مناطق الغرف النظيفة التي يمكن إعادة تكوينها لبروتوكولات البحث المختلفة (على سبيل المثال، عمل الخلايا المعقمة أسبوعًا واحدًا، وتوليف الجسيمات النانوية في التالي).

• احتواء منفصل:   وحدات معزولة لعمليات التصنيع النانوي BSL-2، BSL-3، وعمليات التصنيع النانوي ذات الرطوبة المنخفضة، كل منها مع أنظمة HVAC وقفل الهواء المخصصة.

• موثوقية عالية & وقت التشغيل:   تشغيل 24/7/365 مع معدات الغرف النظيفة الزائدة لتجنب توقف البحث.

• كفاءة الطاقة:   بالنظر إلى البصمة الكبيرة (3500 متر) وطالب المعهد بحلول التكييف والترشيح في الغرف النظيفة ذات الطاقة المنخفضة.

• التدريب إمكانية الوصول:   واجهات المعدات المصممة لتشغيل سهل من قبل الطلاب المتناوبين، والدكتوراه، والعلماء الزائرين.

3. حل هندسة معدات الغرف النظيفة

فريق الهندسة لدينا سلم  حزمة معدات الغرف النظيفة المركزية   مصممة خصيصا لبيئة بحثية متعددة المستأجرين:

ألف. منطقة HVAC والترشيح

• AHU مخصصة لكل فئة غرفة نظيفة:   وحدات منفصلة لمعالجة الهواء لـ ISO  Class 5, الدرجة  6, و الطبقة  7 المناطق.

• بنوك فلتر HEPA / ULPA:   وحدات فلتر مثبتة على السقف مع تدفق هواء قابل للتعديل للأنماط أحادية الاتجاه أو غير أحادية الاتجاه من الدرجة البحثية.

• التهوية المنخفضة السرعة   في مناطق الاضطرابات المنخفضة (على سبيل المثال، لإعداد المجهر الإلكتروني).

باء - هندسة غرف نظيفة وحدات

• لوحات جدار صلب قابلة للتفكيك:   السماح بإعادة تكوين تخطيطات المختبرات دون تعديلات هيكلية.

• جدران وحدات ملونة:   التمييز البصري لمستويات النظافة (على سبيل المثال، الأبيض = ISO)  7, الأزرق = ISO  6, الأصفر = BSL-3).

• أوتوكلافات المرور المترابطة وخزانات الغوص الكيميائية:   لنقل المواد الآمن بين مستويات الاحتواء.

جيم - معدات الاحتواء والعمليات المشتركة

• فئة متعددة   النوع الثاني   خزانات السلامة الحيوية A2 (BSCs):   كل واحد مجهز بمراقبة فردية ولكن متصل بمجلس عام مشترك للعادم.

• عزلات صندوق القفازات المحمولة:   لأبحاث المواد الحساسة للأوكسجين والرطوبة.

• أنظمة الفراغ والغاز المركزية:   النيتروجين عالي النقاء، والأرجون، والهواء الجاف النظيف الموزع عن طريق مجموعات الفولاذ المقاوم للصدأ.

دال - الرصد المركزي مراقبة الوصول

• نظام EMS/BMS لكل غرفة:   الضغط في الوقت الحقيقي، وعدد الجسيمات، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وحالة قفل الباب.

• نظام الوصول القائم على RFID:   يحد المستخدمين من فئات الغرف النظيفة المعتمدة ويسجل استخدام الفواتير / المساءلة.

• منارات الإنذار البصرية   في كل مدخل لإخطار فشل سلسلة الضغط السريعة.

4 - التحديات الهندسية الرئيسية الحلول

5 - التحقق من الصحة الامتثال

جميع معدات الغرف النظيفة مؤهلة  ISO 14644‑1:2015   متطلبات السلامة البيولوجية المؤسسية:

• DQ:   سيناريوهات متعددة المستخدمين المحاكاة (على سبيل المثال، زراعة الخلايا المتزامنة وتوليف الجسيمات النانوية).

• IQ:   اتصالات المرافق المحققة وشهادات الفلتر وتركيب المعدات.

• OQ:   اختبار معدلات تغيير الهواء (20 & ndash; 60   ACH حسب الفئة)، سلسلات الضغط، ووقت الاسترداد ( < 15)   Min إلى ISO  Class 5).

• PQ:   ثلاثة أشهر من المراقبة الديناميكية مع بروتوكولات البحث الفعلية، بما في ذلك أخذ عينات الهواء الميكروبي.

النتيجة:   حصل المعهد على شهادة تشغيلية كاملة مع  صفر حوادث التلوث المتقاطع   خلال فترة التحقق من الصحة.

6 - نتائج المشروع

• منطقة غرفة نظيفة:   3,500  m² ؛ (ISO 5: 400  m² ؛ , ISO 6: 1,200  m² ؛ , ISO 7: 1,900  m²)

• قدرة المستخدم:   ما يصل إلى 150 باحث يوميا عبر 28 وحدة مختبر مستقلة

• توفير الطاقة:   تخفيض بنسبة 32٪ في طاقة تكييف الهواء والتبريد عن طريق المروحة ذات السرعة المتغيرة والتهوية التي يتحكم فيها الطلب

• معدل الاستخدام:   > 85% في غضون ستة أشهر من افتتاحها، استيعاب 12 مجموعة بحثية من 4 كليات

يعمل معهد البحوث الآن  منشأة أساسية للغرف النظيفة عالية الأداء ومشاركة حقاًتمكين المشاريع متعددة التخصصات التي كانت مستحيلة في السابق بسبب التلوث أو نزاعات الاحتواء.

7- الاستنتاج

بالنسبة لمعاهد البحوث العلمية الكبيرة ، يجب أن تعطي هندسة معدات الغرف النظيفة الأولوية.المرونة والفصل والتصميم المركزي على المستخدم   أكثر بكثير من منشأة صيدلانية مخصصة. يظهر هذا المشروع أنه مع تكييف الهواء والتبريد في مناطق ، وبنية الجدران الصلبة الموحدة ، والمراقبة المركزية ، يمكن لمجمع غرفة نظيفة واحدة أن تخدم بأمان مئات الباحثين عبر BSL-2 ، BSL-3 ، وتخصصات التصنيع النانوي. مع الحفاظ على ISO  Class 5 النزاهة وكفاءة الطاقة.