สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่

1. ภาพรวมโครงการ

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ ประกอบด้วยหลายแผนกเช่นชีววิทยาโมเลกุล, นาโนเทคโนโลยี, วัสดุที่ก้าวหน้า, และวิทยาศาสตร์ยา— เริ่มการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานที่สําคัญ เพื่อรวมความสามารถในการวิจัยที่มีความรักษาสูงและความไวสูง สถาบันต้องการห้องสะอาดที่ยืดหยุ่นและสามารถขยายได้ ที่สามารถสนับสนุนกิจกรรมวิจัยที่หลากหลายตั้งแต่การปลูกพันธุ์เซลล์และการผลิตเวกเตอร์ไวรัส   ไปยัง การผลิตนาโนและเคมีวิเคราะห์.

ไม่เหมือนกับบริษัทยาที่เป็นเจ้าของเดียว สถาบันนี้มีกลุ่มวิจัยอิสระมากมาย แต่ละกลุ่มมีความสะอาด ความปลอดภัย และความต้องการอุปกรณ์ ความท้าทายหลักคือการออกแบบระบบนิเวศอุปกรณ์ห้องสะอาดร่วมกัน   ที่สามารถให้บริการผู้ใช้หลายคนโดยไม่ต้องแทรกแซงข้าม ขณะที่รักษาการปฏิบัติตามระดับความปลอดภัยทางชีวภาพของสถาบัน (BSL-2 และ BSL-3) และมาตรฐาน ISO 14644

2. ความต้องการของลูกค้า

• ความยืดหยุ่นหลายผู้ใช้:   โซนห้องสะอาดที่สามารถปรับแต่งใหม่ได้สําหรับโปรโตคอลวิจัยที่แตกต่างกัน (เช่น เซลล์ฆ่าเชื้อทำงานหนึ่งสัปดาห์ การสังเคราะห์อนุ

• การจัดเก็บแยก:   โมดูลแยกสําหรับ BSL-2, BSL-3 และกระบวนการผลิตนาโนที่มีความชื้นต่ำ แต่ละโมดูลมีระบบ HVAC และระบบล็อคอากาศที่เฉพาะ

• ความน่าเชื่อถือสูงและ เวลาทำงาน:   การทำงาน 24/7/365 ด้วยอุปกรณ์ห้องสะอาดที่เกินไป เพื่อหลีกเลี่ยงเวลาหยุดการวิจัย

• ประสิทธิภาพพลังงาน:   เนื่องจากพื้นที่ขนาดใหญ่ (3,500 m² สถาบันต้องการโซลูชั่น HVAC และการกรองในห้องสะอาดพลังงานต่ำ

• การฝึกอบรม & การเข้าถึง:   อินเตอร์เฟซอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานง่ายโดยนักเรียนหมุน, postdoctors, และนักวิทยาศาสตร์ที่เยี่ยมชม

3. โซลูชั่นวิศวกรรมอุปกรณ์ห้องสะอาด

ทีมวิศวกรของเราส่ง แพ็คเกจอุปกรณ์ห้องสะอาดศูนย์กลาง   ปรับให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมการวิจัยหลายผู้เช่า:

A. โซน HVAC และการกรอง

• AHU ที่เฉพาะต่อคลาสห้องสะอาด:   หน่วยจัดการอากาศแยกสำหรับ ISO  Class 5, คลาส  6, และชั้นเรียน  7 โซน

• ธนาคารกรอง HEPA / ULPA:   โมดูลกรองที่ติดตั้งบนเพดานที่มีการไหลของอากาศที่ปรับได้สําหรับรูปแบบทิศทางเดียวหรือไม่ใช่ทิศทางเดียวในระดับการวิจัย

• การระบายอากาศความเร็วต่ำ   ในโซนที่มีความผิดปกติต่ำ (เช่นสำหรับการเตรียมกล้องจุลทรรศน์อิเล็กทรอน)

B. สถาปัตยกรรมห้องสะอาดแบบโมดูล

• แผงผนังแข็งที่ถอดถอดได้:   อนุญาตให้ปรับแต่งรูปแบบห้องทดลองใหม่โดยไม่มีการปรับเปลี่ยนโครงสร้าง

• ผนังโมดูลที่มีรหัสสี:   ความแตกต่างทางภาพของระดับความสะอาด (เช่นสีขาว = ISO)  7, สีฟ้า = ISO  6, สีเหลือง = BSL-3)

• อัตโนมัติผ่านที่เชื่อมต่อกันและถังเคมี:   สําหรับการโอนวัสดุที่ปลอดภัยระหว่างระดับการจัดเก็บ

C. อุปกรณ์บรรจุและกระบวนการร่วมกัน

• หลายชั้น   ประเภท II   ตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพ A2 (BSCs):   แต่ละตัวพร้อมกับการตรวจสอบแต่ละตัว แต่เชื่อมต่อกับห้องไอเสียทั่วไป

• ตัวแยกกล่องถุงมือแบบพกพา:   สำหรับการวิจัยวัสดุที่มีความไวต่อออกซิเจน/ความชื้น

• ระบบสูญญากาศและก๊าซกลาง:   ไนโตรเจนความบริสุทธิ์สูง อาร์กอน และอากาศแห้งที่สะอาด กระจายผ่านเครื่องจักรสแตนเลส

D. การติดตามและการติดตามกลาง การควบคุมการเข้าถึง

• EMS/BMS แต่ละห้อง:   ความดันในเวลาจริง นับอนุภาค อุณหภูมิ RH และสถานะการล็อคประตู

• ระบบการเข้าถึงที่ใช้ RFID:   จํากัดผู้ใช้ให้เข้าเรียนห้องสะอาดที่ได้รับอนุญาตและบันทึกการใช้งานสําหรับการคิดค่าใช้จ่าย / ความรับผิดช

• บีคอนเตือนทางภาพ   ที่แต่ละรายการสําหรับการแจ้งเตือนความล้มเหลวของความดันอย่างรวดเร็ว

4. ความท้าทายทางวิศวกรรมหลัก & โซลูชั่น

5. การตรวจสอบ & การปฏิบัติตาม

อุปกรณ์ห้องสะอาดทั้งหมดได้รับคุณสมบัติ ISO 14644‑1:2015   และความต้องการด้านความปลอดภัยทางชีวภาพของสถาบัน:

• DQ:   สถานการณ์จำลองหลายผู้ใช้ (เช่น การปลูกพันธุ์เซลล์พร้อมกันและการสังเคราะห์อนุภาคนาโน)

• IQ:   การเชื่อมต่อที่ได้รับการตรวจสอบ การรับรองกรอง และการติดตั้งอุปกรณ์

• OQ:   อัตราการเปลี่ยนแปลงอากาศที่ทดสอบ (20 & ndash; 60   ACH ขึ้นอยู่กับชั้นเรียน), ความดัน cascades, และเวลาการฟื้นฟู (<15)   นาทีเป็น ISO  Class 5).

• PQ:   การติดตามแบบไดนามิกสามเดือนด้วยโปรโตคอลการวิจัยจริง รวมถึงการตัวอย่างอากาศของจุลินทรีย์

ผลลัพธ์:   สถาบันได้รับการรับรองการดำเนินงานอย่างเต็มที่ด้วย เป็นศูนย์เหตุการณ์การปนเปื้อนข้าม   ในช่วงเวลาการตรวจสอบ

6. ผลลัพธ์โครงการ

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

• ความจุของผู้ใช้:   นักวิจัยสูงสุด 150 คนต่อวันใน 28 โมดูลห้องทดลองอิสระ

• ประหยัดพลังงาน:   ลดพลังงาน HVAC 32% ผ่านพัดลมความเร็วแปรและระบายอากาศที่ควบคุมตามความต้องการ

• อัตราการใช้งาน:   > 85% ภายในหกเดือนของการเปิด, รองรับ 12 กลุ่มวิจัยจาก 4 คณะ

สถาบันวิจัยตอนนี้ดำเนินการสิ่งอำนวยความสะดวกหลักของห้องสะอาดที่ใช้ร่วมกันที่แท้จริง และมีประสิทธิภาพสูงทําให้โครงการระหว่างวิชาที่ไม่สามารถทําได้ก่อนหน้านี้เนื่องจากการปนเปื้อนหรือความขัดแย้งการจัดการ

7. ข้อสรุป

สําหรับสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ วิศวกรรมอุปกรณ์ห้องสะอาดต้องให้ความสําคัญความยืดหยุ่น การแยก และการออกแบบที่เป็นศูนย์กลางผู้ใช้   มากกว่าในสถานที่ยาที่เฉพาะ โครงการนี้แสดงให้เห็นว่าด้วย HVAC ที่มีโซน, สถาปัตยกรรมผนังแข็งแบบโมดูล, และการติดตามที่รวมถึง, คอมพล็กซ์ห้องสะอาดเดียวสามารถให้บริการนักวิจัยหลายร้อยคนทั่ว BSL-2 ขณะรักษา ISO  Class 5 ความซื่อสัตย์และประสิทธิภาพพลังงาน