Большой научно-исследовательский институт

1. Обзор проекта

Большой научно-исследовательский институт— включает в себя несколько отделов, таких как молекулярная биология, нанотехнологии, передовые материалы и фармацевтические науки; инициировала крупную модернизацию инфраструктуры для централизации своих исследовательских возможностей высокого содержания и высокой чувствительности. Институту требовалось гибкое, масштабируемое чистое помещение, способное поддерживать различные исследовательские мероприятия, начиная от  клеточная культура и вирусное производство векторов   к нанофабрикация и аналитическая химия.

В отличие от фармацевтической компании с одним владельцем, в институте работают десятки независимых исследовательских групп, каждая из которых имеет разные требования к чистоте, безопасности и оборудованию. Главная задача заключалась в разработке  Экосистема оборудования для общих чистых комнат   которые могут обслуживать нескольких пользователей без перекрестного вмешательства, сохраняя при этом соответствие институциональным уровням биобезопасности (BSL-2 и BSL-3) и стандартам ISO 14644.

2. Требования клиента

• Гибкость для нескольких пользователей:   Зоны чистой комнаты, которые могут быть сконфигурированы для различных протоколов исследования (например, работа стерильных клеток на одну неделю, синтез наночастиц на следующую).

• Сегрегированное содержание:   Изолированные модули для процессов нанофабрикации BSL-2, BSL-3 и с низкой влажностью, каждый из которых оснащен специальными системами HVAC и воздушной блокировки.

• Высокая надежность & Время работы:   Работа 24/7/365 с избыточным оборудованием чистой комнаты, чтобы избежать простоя исследований.

• Энергоэффективность:   Учитывая большой площадь (3500 m² Институт требовал низкоэнергетических решений для отопления и фильтрации чистых комнат.

• Учебная подготовка и Доступность:   Интерфейсы оборудования, предназначенные для простой эксплуатации вращающимися студентами, постдокторантами и приезжающими учеными.

3. Инженерное решение оборудования чистой комнаты

Наша инженерная команда поставила  централизованный пакет оборудования чистой комнаты   адаптированные к исследовательской среде с несколькими арендаторами:

А. Зонный HVAC и фильтрация

• Специальные AHU на класс чистой комнаты:   Отдельные блоки обработки воздуха для ISO  Class 5, Класс  6, и класс  7 зоны.

• Банки фильтров HEPA/ULPA:   Фильтровые модули, установленные на потолке, с регулируемым потоком воздуха для однонаправленных или не однонаправленных моделей исследовательского уровня.

• Низкоскоростная перемещенная вентиляция   в зонах с низкой турбулентностью (например, для подготовки к электронной микроскопии).

В. Модульная архитектура чистой комнаты

• Снимаемые жесткостенные панели:   Разрешить реконфигурацию лабораторных макетов без структурных изменений.

• Цветно-кодированные модульные стены:   Визуальная дифференциация уровней чистоты (например, белый = ISO)  7, синий = ISO  6, желтый = BSL-3).

• Взаимоблокированные проходящие автоклавы и химические резервуары:   Для безопасной передачи материала между уровнями сдерживания.

C. Общее оборудование для хранения и производства

• Несколько классов   Тип II   Шкафы для биобезопасности A2 (BSC):   Каждый оснащен индивидуальным мониторингом, но подключен к общему выхлопному пленуму.

• Портативные изоляторы перчаток:   Для исследований чувствительных к кислороду/влаге материалов.

• Централизованные вакуумные и газовые системы:   Азот сверхвысокой чистоты, аргон и чистый сухой воздух, распределяемые через коллекторы из нержавеющей стали.

D. Центральный контроль и Контроль доступа

• EMS/BMS для каждой комнаты:   Давление в режиме реального времени, количество частиц, температура, RH и состояние блокировки двери.

• Система доступа на основе RFID:   Ограничивает пользователей авторизованными классами чистой комнаты и записывает использование для выставления счетов / подотчетности.

• Визуальные сигнальные маяки   в каждой записи для уведомления о сбоях быстрого каскада давления.

4. Ключевые инженерные проблемы и Решения

5. Валидация и Соблюдение

Все оборудование чистой комнаты было квалифицировано к ISO 14644‑1:2015   Институциональные требования биобезопасности:

• DQ:   Моделированные многопользовательские сценарии (например, одновременная клеточная культура и синтез наночастиц).

• IQ:   Проверенные коммунальные соединения, сертификаты фильтров и монтаж оборудования.

• OQ:   Проверенные скорости изменения воздуха (20 & ndash; 60   ACH в зависимости от класса), каскадов давления и времени восстановления ( < 15)   мин до ISO  Class 5).

• PQ:   Тримесячный динамический мониторинг с помощью фактических протоколов исследования, включая отбор проб микробного воздуха.

Результаты:   Институт получил полную оперативную сертификацию с нулевые события перекрестного загрязнения   в период валидации.

6. Результаты проекта

• Площадь чистой комнаты:   3,500  m² (ISO 5: 400  m² , ISO 6: 1,200  m² , ISO 7: 1,900  m²)

• Потенциальность пользователя:   До 150 исследователей в день в 28 независимых лабораторных модулях

• Энергоэкономия:   Сокращение на 32% энергии ОВК за счет вентиляторов с переменной скоростью и контролируемой вентиляцией

• Коэффициент использования:   > 85% в течение шести месяцев после открытия, вместимость 12 исследовательских групп из 4 факультетов

В настоящее время научно-исследовательский институт работает  по-настоящему общее, высокопроизводительное чистое помещениепозволяет осуществлять междисциплинарные проекты, которые ранее были невозможны из-за загрязнения или конфликтов в области сдерживания.

7. Вывод

Для крупных научно-исследовательских институтов инженерия оборудования чистых комнат должна быть приоритетной;гибкость, сегрегация и ориентированный на пользователя дизайн   гораздо больше, чем в специализированном фармацевтическом учреждении. Этот проект демонстрирует, что с помощью зонированного HVAC, модульной архитектуры жестких стен и централизованного мониторинга один комплекс чистой комнаты может безопасно обслуживать сотни исследователей в BSL-2, BSL-3 и дисциплинах нанофабрикации. При сохранении ISO  Class 5 целостность и энергоэффективность.