Un grande istituto di ricerca scientifica

1. Panoramica del progetto

Un grande istituto di ricerca scientifica— comprende più dipartimenti come biologia molecolare, nanotecnologia, materiali avanzati e scienze farmaceutiche; ha avviato un importante aggiornamento delle infrastrutture per centralizzare le sue capacità di ricerca ad alta contenimento e ad alta sensibilità. L'istituto richiedeva una struttura flessibile e scalabile per le sale pulite in grado di supportare diverse attività di ricerca che vanno da coltura cellulare e produzione di vettori virali  a nanofabbricazione e chimica analitica.

A differenza di un’azienda farmaceutica monoproprietaria, l’istituto ospita decine di gruppi di ricerca indipendenti, ognuno con esigenze di pulizia, sicurezza e attrezzature diverse. La sfida principale è stata quella di progettare un ecosistema di attrezzature per sale pulite condivise  che potrebbero servire più utenti senza interferenze incrociate, mantenendo al contempo la conformità ai livelli istituzionali di biosicurezza (BSL-2 e BSL-3) e alle norme ISO 14644.

2. Requisiti del cliente

• Flessibilità multi-utente:  Zone di stanza pulita che possono essere riconfigurate per diversi protocolli di ricerca (ad esempio, lavoro cellulare sterile una settimana, sintesi di nanoparticelle la prossima).

• Contenimento segregato:  Moduli isolati per processi di nanofabbricazione BSL-2, BSL-3 e a bassa umidità, ognuno con sistemi HVAC e serratura ad aria dedicati.

• Alta affidabilità & Tempo di funzionamento:  Funzionamento 24/7/365 con attrezzature ridondanti per le sale pulite per evitare i tempi di fermo della ricerca.

• Efficienza energetica:  Data la grande impronta (3.500 m² ), l'istituto ha richiesto soluzioni HVAC e di filtrazione per sale pulite a basso consumo energetico.

• Formazione & Accessibilità:  Interfaccie di attrezzature progettate per un facile funzionamento da studenti rotativi, postdoc e scienziati in visita.

3. Soluzione di ingegneria delle attrezzature della stanza pulita

Il nostro team di ingegneri ha consegnato un pacchetto di attrezzature centralizzate per sale pulite  su misura per un ambiente di ricerca multi-tenant:

A. HVAC a zona e filtrazione

• AHU dedicate per classe cleanroom:  Unità di trattamento dell'aria separate per ISO  Class 5, Classe  6, e classe  7 zone.

• Banche di filtri HEPA/ULPA:  Moduli di filtro montati a soffitto con flusso d'aria regolabile per modelli unidirezionali o non unidirezionali di qualità di ricerca.

• Ventilazione a bassa velocità  in zone a bassa turbolenza (ad esempio, per la preparazione della microscopia elettronica).

B. Architettura modulare della sala pulita

• Pannelli a parete rigida smontabili:  Consente la riconfigurazione dei layout di laboratorio senza modifiche strutturali.

• Pareti modulari a codice colore:  Differenziazione visiva dei livelli di pulizia (ad esempio, bianco = ISO)  7, blu = ISO  6, giallo = BSL-3).

• Autoclavi a passaggio interbloccati e serbatoi chimici:  Per il trasferimento sicuro di materiale tra livelli di contenimento.

C. Attrezzature di contenimento e di processo condivise

• Classe multipla   Tipo II   Armadi di biosicurezza A2 (BSC):  Ognuno dotato di monitoraggio individuale ma collegato a un pleno di scarico comune.

• Isolatori portatili:  Per la ricerca di materiali sensibili all’ossigeno/umidità.

• Sistemi centralizzati di vuoto e gas:  Azoto, argon e aria secca pulita di ultra-alta purezza distribuiti tramite collettori in acciaio inossidabile.

D. Monitoraggio centrale e Controllo Accesso

• EMS/BMS stanza per stanza:  Pressione in tempo reale, numero di particelle, temperatura, RH e stato di interblocco della porta.

• Sistema di accesso RFID:  Limita gli utenti alle classi di cleanroom autorizzate e registra l'utilizzo per fatturazione/responsabilità.

• Beacon di allarme visivi  a ogni voce per la notifica rapida di guasti a cascata di pressione.

4. Sfide ingegneristiche chiave & Soluzioni

5. convalida & Conformità

Tutte le attrezzature della sala pulita sono state qualificate per ISO 14644‑1:2015  esigenze istituzionali di biosicurezza:

• DQ:  Scenari multi-utente simulati (ad esempio, coltura cellulare simultanea e sintesi di nanoparticelle).

• IQ:  Connessioni di utilità verificate, certificazioni dei filtri e montaggio delle attrezzature.

• OQ:  Tassi di cambio di aria testati (20 & ndash; 60   ACH a seconda della classe), cascate di pressione e tempo di recupero ( <15)   min a ISO  Class 5).

• PQ:  Tre mesi di monitoraggio dinamico con protocolli di ricerca effettivi, compreso il campionamento dell'aria microbica.

Risultato:  L'istituto ha ottenuto la certificazione operativa completa con zero eventi di contaminazione incrociata  durante il periodo di convalida.

6. Risultato del progetto

• Area della stanza pulita:  3,500  m² (ISO 5: 400  m² , ISO 6: 1,200  m² , ISO 7: 1,900  m²)

• Capacità utente:  Fino a 150 ricercatori al giorno in 28 moduli di laboratorio indipendenti

• Risparmio energetico:  Riduzione del 32% dell'energia HVAC grazie a ventilatori a velocità variabile e ventilazione controllata dalla domanda

• Tasso di utilizzo:  > 85% entro sei mesi dall'apertura, ospitando 12 gruppi di ricerca di 4 facoltà

L'istituto di ricerca ora gestisce un impianto centrale per sale pulite ad alte prestazioni veramente condivisoconsentire progetti interdisciplinari che prima erano impossibili a causa di conflitti di contaminazione o di contenimento.

7. Conclusione

Per i grandi istituti di ricerca scientifica, l'ingegneria delle attrezzature per sale pulite deve dare priorità a flessibilità, segregazione e design centrato sull’utente  molto più che in un impianto farmaceutico dedicato. Questo progetto dimostra che con HVAC zonato, architettura a pareti rigide modulare e monitoraggio centralizzato, un unico complesso di stanze pulite può servire in modo sicuro centinaia di ricercatori in BSL-2, BSL-3 e discipline di nanofabbricazione. mantenendo l'ISO  Class 5 integrità ed efficienza energetica.