什么是潔凈室？潔凈室的發(fā)展歷程是怎樣的？潔凈室的污染源頭在哪里？潔凈室有哪些要求？如何保持潔凈級別？

    潔凈室是指符合GMP無菌規(guī)范的房間。由于制造業(yè)技術(shù)升級對生產(chǎn)環(huán)境的嚴苛要求，潔凈實驗室也被稱為“高端制造業(yè)的守護神”。

一.  什么是潔凈室

    潔凈室又可稱作無塵室，通常用作專業(yè)工業(yè)生產(chǎn)或科學研究的一部分，包括制造藥品，集成電路，CRT，LCD，OLED和microLED顯示器等。潔凈室的設(shè)計是為了保持極低水平的微粒，如灰塵，空氣中的生物體，或汽化的微粒。確切地說，潔凈室有一個受控的污染水平，該水平由在指定的顆粒尺寸下每立方米的顆粒數(shù)來規(guī)定。

潔凈室也可指任何給定的容納空間，在該空間中設(shè)置了減少微粒污染和控制其他環(huán)境參數(shù)，如溫度，濕度和壓力。

    在藥學意義上，潔凈室是指符合GMP無菌規(guī)范中定義的GMP規(guī)范要求的房間，是將普通房間轉(zhuǎn)換為潔凈室所需的工程設(shè)計、制造、完成和操作控制（控制策略）的組合。

    很多行業(yè)會使用無塵室，只要是小顆粒會對生產(chǎn)過程產(chǎn)生不利影響的地方都會有潔凈室的身影。它們的尺寸和復(fù)雜度各不相同，廣泛應(yīng)用于半導體制造，制藥，生物技術(shù)，醫(yī)療設(shè)備和生命科學等行業(yè)，以及航空航天，光學，軍事和能源部中常見的關(guān)鍵工藝制造。

二.  潔凈室的發(fā)展歷程

    現(xiàn)代無塵室是由美國物理學家威利斯·惠特菲爾德發(fā)明的。惠特菲爾德作為桑迪亞國家實驗室的雇員，于1966年為無塵室設(shè)計了最初的設(shè)計方案。在惠特菲爾德發(fā)明之前，早期的無塵室經(jīng)常遇到顆粒和不可預(yù)測的氣流的問題。Whitfield設(shè)計的無塵室具有恒定的且經(jīng)過嚴格過濾的氣流來保持空間內(nèi)的潔凈。

    硅谷的大部分集成電路制造設(shè)施由三家公司制造: MicroAire、PureAire和Key Plastics。他們制造了層流裝置、手套箱、潔凈室和空氣淋浴器，以及用于集成電路“濕法工藝”建造的化學罐和工作臺。這三家公司也是將特氟龍用于氣槍、化學泵、洗滌器，水槍和其他集成電路生產(chǎn)所需設(shè)備的先驅(qū)。William（Bill）C.McElroy Jr.曾擔任三家公司的工程經(jīng)理，制圖室主管，QA/QC和設(shè)計師，他的設(shè)計為當時的技術(shù)增加了45項原始專利。

三.  潔凈室的氣流原理

    潔凈室通過使用HEPA或ULPA過濾器，采用層流（單向流）或湍流（亂流，非單向流）氣流原理，來控制空氣中的顆粒。

    層流或單向氣流系統(tǒng)將過濾的空氣以恒定的流向下或水平方向引導到位于潔凈室地板附近墻壁上的過濾器，或通過凸起的穿孔地板板進行再循環(huán)。層流空氣流動系統(tǒng)通常在潔凈室天花板的80%上使用，以保持恒定的空氣。不銹鋼或其他非脫落材料用于構(gòu)造層流空氣流動過濾器和罩，以防止多余的顆粒進入空氣。

    湍流，或非單向空氣流動使用層流空氣流動罩和非特定速度過濾器來保持潔凈室中的空氣在恒定的運動，盡管不是所有的方向相同。粗糙的空氣試圖捕獲可能存在于空氣中的顆粒，并將它們驅(qū)趕到地板上，在地板上它們進入過濾器并離開潔凈室環(huán)境。

    有的地方也會增加矢量潔凈室：在房間的側(cè)上角送風，采用扇形高效過濾器，也可以用普通高效過濾器配扇形送風口，在另一側(cè)的下部設(shè)回風口，房間的高長比一般在0.5~1之間為宜。這種潔凈室也可以達到5級（100級）潔凈度。

   “層流（也叫單向流）潔凈室”的氣流模式

“湍流（亂流，非單向流）潔凈室”的氣流模式

四.  潔凈室的污染

    潔凈室污染的最大威脅來自使用者本身。在醫(yī)療和制藥行業(yè)，微生物的控制是非常重要的，尤其是可能從皮膚脫落而沉積到氣流中的微生物。研究潔凈室微生物區(qū)系對于微生物學家和質(zhì)量控制人員評估變化趨勢具有重要意義，特別是對耐藥菌株篩查、清潔消毒方法研究有現(xiàn)實意義。

    典型的潔凈室菌群主要是與人類皮膚相關(guān)的菌群，也會有其他來源的微生物，例如來自環(huán)境和水，但數(shù)量較少。常見的細菌屬包括微球菌屬，葡萄球菌屬，棒狀桿菌屬和芽孢桿菌屬，真菌屬包括曲霉屬和青霉屬。

五.  保持潔凈室清潔有三個大的方面要注意

（1）潔凈室的內(nèi)表面及其內(nèi)部設(shè)備

    原則是選材重要，日常清潔消毒更重要。為了符合GMP并達到潔凈度規(guī)范，潔凈室的所有表面都應(yīng)光滑和不透氣，并且不產(chǎn)生自身的污染，即不產(chǎn)生灰塵，或掉屑，耐腐蝕，易于清潔，否則會提供微生物繁殖的場所，表面應(yīng)堅固耐用，不能開裂，破碎或凹陷。有各種各樣的材料可以選擇，有昂貴的達加德鑲板，玻璃等，最好和最美觀的選擇是玻璃。

    按照各級潔凈室的要求進行定期清潔和消毒，頻次可以是每次操作使用后，每天進行多次，每天，每幾天，每周一次等進行清潔消毒。建議操作臺面要每次操作后清潔消毒、地板每天消毒、墻面每周、空間每月，根據(jù)潔凈室等級和設(shè)定的標準規(guī)范進行嚴格清潔和消毒操作，并做好記錄。

（2）潔凈室內(nèi)空氣的控制

    總的來說要選擇合適的潔凈室設(shè)計，定期維護保養(yǎng)，做好日常監(jiān)測。特別要注意的是制藥潔凈室的浮游菌監(jiān)測，空間內(nèi)的浮游菌用浮游菌采樣儀抽取空間內(nèi)一定體積的空氣，氣流通過灌裝特定培養(yǎng)基的接觸皿，接觸皿會捕獲微生物，后將皿放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)計數(shù)菌落數(shù)量，計算出空間內(nèi)的微生物數(shù)量。層流層的微生物也需要檢測，用對應(yīng)的層流層浮游菌采樣儀，工作原理跟空間采樣類似，只是采樣點要放到層流層中。如果無菌室中需要用到壓縮氣體，也需要對壓縮空氣進行微生物檢測，用對應(yīng)的壓縮空氣檢測儀，需要先把壓縮氣體的氣壓調(diào)整到合適的范圍，防止微生物和培養(yǎng)基被破壞。

（3）潔凈室里人員的要求

    潔凈室工作的人員要定期接受污染控制理論培訓。他們通過氣閘，空氣淋浴器和/或更衣室進出潔凈室，他們必須穿專門設(shè)計的衣服，包裹住皮膚和身體自然產(chǎn)生的污染物。

    根據(jù)潔凈室的分類或功能，工作人員的著裝可能只需實驗服和頭套簡單防護，也可能完全包裹的不暴露任何皮膚的全身防護。

    潔凈服是用來防止顆粒和或微生物從穿著者的身體釋放和污染環(huán)境。潔凈服本身不得釋放顆粒或纖維，以防止污染環(huán)境。這種類型的人員污染可以降低半導體和制藥工業(yè)中的產(chǎn)品性能，并且它可以導致例如醫(yī)療保健行業(yè)中的醫(yī)務(wù)人員和患者之間的交叉感染。

    潔凈防護裝備包括防護服、靴子，鞋子，圍裙，胡須套，圓帽，口罩，工裝/實驗服，長袍，手套和指套，袖套和鞋、靴套。所用潔凈服的類型應(yīng)反映潔凈室和產(chǎn)品類別。低級別的潔凈室可能需要特殊的鞋，鞋底完全光滑，不會站上灰塵或污垢。但是考慮到安全原因，鞋底又不能造成滑倒的危險。進入潔凈室通常都需要穿潔凈服。10,000級潔凈室可以使用簡單的實驗服，頭套和鞋套。對于100級潔凈室，需要全身包裹，帶拉鏈的防護服、護目鏡、口罩、手套和靴套。

    此外還要控制潔凈室內(nèi)人員的數(shù)量，平均4～6m2/人，操作要輕緩，避免大幅度和快速移動。

六.  潔凈室常用的消毒方法

       （1）紫外燈消毒滅菌

       （2）臭氧消毒

       （3）氣體滅菌

    消毒液有甲醛、環(huán)氧已烷、過氧已酸、石碳酸和乳酸的混合液等。

    （4）消毒劑

    常見的消毒劑有異丙醇（75%）、乙醇（75%）、戍二醛、潔爾滅等。

    我國藥廠傳統(tǒng)的無菌室消毒方法是用甲醛熏蒸，國外藥廠認為甲醛對人體有一定的危害，現(xiàn)普扁采用戍二醛噴灑，無菌室用的消毒劑必須在生物安全柜中0.22μm的濾膜除菌過濾。