کاربرد هود لامینار (Laminar Flow Hood) یکی از تجهیزات حیاتی در آزمایشگاه‌هاست که برای ایجاد محیطی استریل و بدون آلودگی ذرات معلق یا میکروبی به کار می‌رود.

کاربرد هود لامینار محافظت از نمونه‌ها، محیط کار و گاهی کاربر در برابر آلودگی است.

گزارش فنی جامع هودهای laminar : اصول، کاربردها و پروتکل‌ها

اصل جریان هوای آرام و کنترل ذرات معلق

اثربخشی یک کاربرد هود لامینار جریان آرام در ایجاد و حفظ یک محیط استریل، محصول یک جزء واحد نیست، بلکه نتیجه تعامل پیچیده‌ای از دینامیک سیالات، علم فیلتراسیون و مهندسی مکانیک است.

درک این اصول بنیادی برای کاربرد، بهره‌برداری و نگهداری صحیح آن ضروری است.

این فناوری که برای اولین بار در اوایل دهه ۱۹۶۰ مفهوم‌سازی شد، با ایجاد یک جریان هوای قابل پیش‌بینی و بسیار خالص که به طور فعال از مواد حساس در برابر ذرات معلق در هوا محافظت می‌کند،

همچنان سنگ بنای کنترل آلودگی مدرن باقی مانده است.

تعریف جریان آرام: فیزیک یک محیط بدون ذره

در هسته خود، کاربرد هود لامینار جریان آرام محفظه‌ای است که برای تولید محیطی با «جریان آرام» طراحی شده است.

در زمینه دینامیک سیالات، جریان آرام به عنوان جریان هوا تعریف می‌شود که در آن کل توده هوا در یک فضای مشخص با سرعت یکنواخت و در یک مسیر یک‌طرفه حرکت می‌کند.

هوا در لایه‌های موازی یا «لامینا» با حداقل یا بدون عبور از این جریان‌های هوا حرکت می‌کند.

این حرکت صاف و منظم، نقطه مقابل جریان آشفته است که با چرخش‌های بی‌نظم، گرداب‌ها و نوسانات تصادفی در سرعت و جهت مشخص می‌شود.

اهمیت دستیابی و حفظ جریان آرام و کاربرد هود لامینار در یک فضای کاری عمیق است.

هوای آشفته می‌تواند به طور غیرقابل پیش‌بینی آلاینده‌های معلق در هوا – مانند میکروب‌ها، گرد و غبار یا هاگ‌ها – را بر روی هر سطحی در داخل محفظه رسوب دهد.

در مقابل، جریان یک‌طرفه جریان آرام به عنوان یک «جاروی» مداوم عمل می‌کند و به طور قابل پیش‌بینی هر ذره‌ای را که در فضای کاری تولید شده

یا قصد ورود به آن را دارد، با خود می‌برد و از نشستن آن‌ها بر روی نمونه‌ها یا اجزای حیاتی جلوگیری می‌کند.

این عمل پاکسازی مداوم و قابل پیش‌بینی است که به کاربرد هود لامینار اجازه می‌دهد یک محیط آسپتیک و بدون ذره را ایجاد و حفظ کند.

برای مؤثر بودن، این جریان هوا باید با سرعت مشخصی حفظ شود.

استاندارد صنعتی برای هودهای جریان آرام، سرعت هوایی در محدوده ۰.۳ تا ۰.۷ متر بر ثانیه () است که تقریباً معادل ۸۰ تا ۱۰۰ فوت بر دقیقه است. این محدوده نشان‌دهنده یک تعادل مهندسی حیاتی است.

جریان هوا باید به اندازه کافی سریع باشد تا یک محیط فشار مثبت ایجاد کند که از نفوذ هوای آلوده اتاق به منطقه کاری جلوگیری کرده و ذرات معلق را به طور مؤثر حذف کند.

با این حال، باید به اندازه کافی آهسته نیز باشد تا از ایجاد آشفتگی هنگام حرکت در اطراف اشیاء قرار داده شده بر روی سطح کار جلوگیری کند، که این امر هدف اصلی آن را خنثی می‌کند.

هر حرکتی در داخل یا نزدیک هود که سرعت یا جهت بیشتری نسبت به جریان هوای کاربرد هود لامینار داشته باشد، آشفتگی ایجاد کرده و از اثربخشی آن می‌کاهد.

فیلتر HEPA: قلب سیستم

در حالی که اصل جریان آرام مکانیزم کنترل آلودگی را فراهم می‌کند، خود هوا ابتدا باید تصفیه شود.

این وظیفه فیلتر هوای با راندمان بالای ذرات (HEPA) است که به درستی قلب هر سیستم جریان آرام در نظر گرفته می‌شود.

بر اساس استانداردهای وزارت انرژی ایالات متحده، یک فیلتر برای طبقه‌بندی به عنوان یک فیلتر HEPA واقعی باید یک معیار عملکردی سختگیرانه را برآورده کند:

باید حداقل ۹۹.۹۷٪ از تمام ذرات معلق در هوا با قطر ۰.۳ میکرومتر () را جذب کند.

انتخاب ۰.۳ میکرومتر به عنوان معیار کارایی، اختیاری نیست؛ این اندازه نشان‌دهنده بیشترین اندازه ذره نفوذکننده (MPPS) است.

این اندازه ذره‌ای است که جذب آن برای فیلتر کاربرد هود لامینار دشوارتر است. شاید به نظر برسد که ذرات کوچکتر همیشه سخت‌تر به دام می‌افتند، اما فیزیک فیلتراسیون پیچیده‌تر است.

فیلترهای HEPA که معمولاً از یک لایه متراکم و چین‌خورده از الیاف شیشه بوروسیلیکات با آرایش تصادفی ساخته شده‌اند، به عنوان یک الک ساده عمل نمی‌کنند.

در عوض، آن‌ها برای جذب ذرات با اندازه‌های مختلف به ترکیبی از چهار مکانیزم فیزیکی مجزا متکی هستند:

۱. برخورد اینرسیایی: ذرات بزرگتر (معمولاً >۰.۴ میکرومتر) دارای اینرسی قابل توجهی هستند.

هنگامی که جریان هوا برای عبور از اطراف یک فیبر فیلتر منحنی می‌شود، این ذرات سنگین‌تر نمی‌توانند به سرعت جهت خود را تغییر دهند و مستقیماً با فیبر برخورد کرده و در آنجا به دام می‌افتند.

۲. رهگیری: ذرات با اندازه متوسط (۰.۱-۰.۴ میکرومتر) به اندازه‌ای سبک هستند که جریان هوا را دنبال کنند،در کاربرد هود لامینار

اما اگر مسیرشان آن‌ها را به فاصله یک شعاع ذره از یک فیبر برساند، با آن تماس پیدا کرده و می‌چسبند و در نتیجه به دام می‌افتند.

۳. انتشار: کوچکترین ذرات (<۰.۱ میکرومتر) آنقدر سبک هستند که به طور مداوم توسط مولکول‌های هوا بمباران می‌شوند و در نتیجه یک مسیر نامنظم و تصادفی به نام حرکت براونی ایجاد می‌کنند.

این حرکت تصادفی به طور قابل توجهی احتمال برخورد آن‌ها با یک فیبر و به دام افتادن را افزایش می‌دهد، به جای اینکه با جریان هوا عبور کنند.

۴. غربالگری: این شهودی‌ترین مکانیزم است، جایی که یک ذره از نظر فیزیکی آنقدر بزرگ است که نمی‌تواند از فضای بین دو فیبر مجاور عبور کند.

این مکانیزم در کاربرد هود لامینار عمدتاً فقط برای بزرگترین ذرات معلق در هوا مؤثر است.

کارایی این مکانیزم‌ها با اندازه ذره متفاوت است. برخورد برای ذرات بزرگ بسیار مؤثر است، در حالی که انتشار برای ذرات بسیار کوچک بسیار مؤثر است.

اندازه ذره ۰.۳ میکرومتر در یک «دره» با حداقل کارایی قرار می‌گیرد که در آن هیچ یک از مکانیزم‌ها غالب نیستند.

با تأیید عملکرد یک فیلتر در این چالش‌برانگیزترین اندازه، کارایی بالای آن برای ذرات بزرگتر و کوچکتر به طور ضمنی تضمین می‌شود.

برای کاربردهایی که به سطوح بالاتری از خلوص هوا نیاز دارند، مانند تولید نیمه‌هادی‌های پیشرفته یا فرآیندهای دارویی خاص، ممکن است از فیلترهای هوای با نفوذ بسیار کم (ULPA) استفاده شود.

این فیلترها کارایی بالاتری را ارائه می‌دهają و ۹۹.۹۹۹٪ از ذرات به کوچکی ۰.۱۲ میکرومتر را جذب می‌کنند.

مکانیزم عملیاتی اصلی: یک سیستم در هم‌افزایی

ایجاد یک محیط کاری استریل در داخل یک کاربرد هود لامینار جریان آرام، نتیجه یک سیستم هم‌افزا است که در آن هر جزء یک عملکرد حیاتی را در یک توالی خاص انجام می‌دهد.

اثربخشی هود تنها از فیلتر HEPA ناشی نمی‌شود، بلکه از عملکرد یکپارچه فن، پلنوم و مراحل فیلتراسیون حاصل می‌شود.

۱. ورود هوا و پیش‌فیلتراسیون: فرآیند زمانی آغاز می‌شود که یک فن یا دمنده، هوای محیط را از اتاق اطراف به داخل دستگاه می‌کشد.

این هوا بلافاصله از یک پیش‌فیلتر عبور می‌کند که معمولاً یک پد فیلتر ساده و درشت است. عملکرد پیش‌فیلتر، حذف آلاینده‌های بزرگ و درشت مانند گرد و غبار، پرز و مو است.

این مرحله اولیه حیاتی است زیرا از فیلتر HEPA ظریف و گران‌قیمت در برابر گرفتگی سریع با زباله‌های بزرگ محافظت می‌کند

و در نتیجه عمر عملیاتی آن را به طور قابل توجهی افزایش داده و هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.

۲. فشارسازی در پلنوم: پس از عبور از پیش‌فیلتر، هوا توسط فن به داخل یک محفظه فشار استاتیک به نام پلنوم که کاربرد هود لامینار است رانده می‌شود.

پلنوم یک جزء حیاتی اما اغلب نادیده گرفته شده است.

هندسه داخلی آن به دقت مهندسی شده است تا سرعت هوا را کاهش داده و آن را به طور یکنواخت در سراسر سطح بالادستی فیلتر HEPA توزیع کند.

یک پلنوم با طراحی خوب، خروجی آشفته و پرسرعت فن را به یک جبهه فشار یکنواخت تبدیل می‌کند که برای اطمینان از یکنواخت بودن سرعت هوا در سراسر سطح فیلتر ضروری است.

بدون این، برخی از قسمت‌های فیلتر جریان هوای بیشتری نسبت به سایر قسمت‌ها تجربه می‌کنند که منجر به خروجی غیریکنواخت و آشفته می‌شود و میدان استریل را به خطر می‌اندازد.

۳. فیلتراسیون HEPA در کاربرد هود لامینار: سپس هوای با فشار یکنواخت از طریق ماتریس متراکم فیلتر HEPA عبور داده می‌شود.

در اینجا، ترکیبی از برخورد، رهگیری و انتشار حداقل ۹۹.۹۷٪ از ذرات ۰.۳ میکرومتری را حذف می‌کند و هوا را استریل و بدون ذره می‌سازد.

قدرت موتور فن باید دقیقاً با مقاومت جریان هوا یا افت فشار فیلتر HEPA مطابقت داشته باشد تا سرعت مورد نظر حفظ شود.

۴. تحویل هوای آرام: هوای تصفیه شده از سطح پایین‌دستی فیلتر HEPA خارج شده و در یک جریان آرام، یک‌طرفه و لامینار در سراسر سطح کار جریان می‌یابد.

این امر یک محیط فشار مثبت در داخل کابینت ایجاد می‌کند، به این معنی که فشار هوا در داخل کاربرد هود لامینار کمی بالاتر از فشار هوای محیط اتاق است.

این گرادیان فشار مثبت به طور فعال از ورود هوای آلوده اتاق به منطقه کاری از طریق دهانه جلویی جلوگیری می‌کند.

سپس هوای استریل در سراسر منطقه کاری جارو می‌شود قبل از اینکه از جلوی هود خارج شود و معمولاً به سمت اپراتور جریان می‌یابد.

آناتومی و طراحی کاربرد هود لامینار جریان آرام

ساختار فیزیکی و اجزای یک هود جریان آرام به دقت برای پشتیبانی از عملکرد اصلی آن یعنی کنترل آلودگی طراحی شده‌اند.

هر عنصر، از جنس کابینت گرفته تا محل قرارگیری چراغ‌ها، در ایجاد یک فضای کاری کاربردی، استریل و ایمن نقش دارد.

اجزای ساختاری

ساختار اصلی کاربرد هود لامینار، محفظه فیزیکی و پایه و اساس تمام اجزای کاربردی را فراهم می‌کند. انتخاب‌های طراحی در اینجا بر اساس نیاز به استریلیته، دوام و سهولت نگهداری انجام می‌شود.

● کابینت: چارچوب خارجی و داخلی هود معمولاً از فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا ساخته می‌شود.

این ماده به دلیل خواص برتر خود انتخاب شده است:

در برابر خوردگی ناشی از مواد شوینده و ضدعفونی‌کننده‌ها بسیار مقاوم است، بادوام است و سطح غیرمتخلخل آن به راحتی تمیز و استریل می‌شود.

ساخت کابینت به اندازه مواد آن مهم است.

طراحی‌های با کیفیت بالا بر اتصالات بدون درز یا منحنی تأکید دارند و ترک‌ها و شکاف‌هایی را که هاگ‌های میکروبی یا سایر آلاینده‌ها می‌توانند در آنجا جمع شده و از پروتکل‌های تمیز کردن فرار کنند، از بین می‌برند.

این ساخت و کاربرد هود لامینار دقیق، نوعی کنترل آلودگی غیرفعال را نشان می‌دهد که کنترل فعال ارائه شده توسط سیستم جریان هوا را

با محروم کردن میکروارگانیسم‌ها از مکانی برای پناه گرفتن و تشکیل بیوفیلم تکمیل می‌کند.

● ایستگاه کاری: سطح کار صاف داخل کابینت نیز از فولاد ضد زنگ ساخته شده است تا یک منطقه مقاوم در برابر زنگ، بادوام و به راحتی قابل تمیز کردن

برای انجام تمام دستکاری‌های آسپتیک، مانند کار با پلیت‌های کشت یا تهیه ترکیبات دارویی، تضمین شود.

● پنجره/سپر شیشه‌ای: جلوی کابینت با یک سپر شفاف، معمولاً از شیشه ایمنی یا پلی‌کربنات، مجهز شده است.

این پنجره چندین هدف کاربرد هود لامینار را دنبال می‌کند:

به عنوان یک مانع فیزیکی در برابر پاشش‌ها عمل می‌کند، به حفظ فشار مثبت داخل هود با مهار جریان هوا کمک می‌کند و اپراتور را از فرآیند کار محافظت می‌کند.

برخی از مدل‌ها دارای پنجره‌ای هستند که می‌توان آن را به صورت عمودی برای تنظیم ارتفاع دهانه کشید، در حالی که برخی دیگر دارای سپرهای ثابت با دهانه‌هایی برای دستان اپراتور هستند.

اجزای کاربردی در کاربرد هود لامینار

اجزای کاربردی، بخش‌های فعال سیستم هستند که فضای کاری استریل را تولید، فیلتر و روشن می‌کنند.

● فن/دمنده: این موتور، موتور سیستم است که مسئول کشیدن هوای اتاق و عبور دادن آن از سیستم فیلتراسیون است.

عملکرد فن باید به دقت با افت فشار فیلتر HEPA مطابقت داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که می‌تواند به طور مداوم سرعت جریان هوای مورد نیاز برای حفظ شرایط آرام را ارائه دهد.

● پیش‌فیلتر: این پد فیلتر درشت که در ورودی هوا قرار دارد، اولین خط دفاعی است و ذرات بزرگی مانند گرد و غبار و پرز را برای محافظت از فیلتر اصلی HEPA جذب می‌کند.

● فیلتر HEPA در کاربرد هود لامینار: جزء حیاتی که آلاینده‌های میکروسکوپی را از هوا حذف می‌کند، همانطور که قبلاً به تفصیل شرح داده شد.

● لامپ فلورسنت: این لامپ که برای روشن کردن منطقه کاری بدون ایجاد خیرگی قرار گرفته است، نور روشن و ثابتی را که برای انجام کارهای ظریف و دقیق به صورت ایمن و دقیق لازم است، فراهم می‌کند.

● لامپ میکروب‌کش UV-C (اختیاری): بسیاری از هودهای جریان آرام به عنوان ابزاری اضافی برای استریلیزاسیون به یک لامپ فرابنفش (UV-C) مجهز هستند.

این لامپ تابش فرابنفش با طول موج کوتاه، معمولاً در ۲۵۴ نانومتر ()، ساطع می‌کند که در غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌ها با ایجاد آسیب جبران‌ناپذیر به DNA و RNA آن‌ها بسیار مؤثر است.

○ استفاده صحیح: لامپ UV برای استریلیزاسیون سطحی داخل کابینت زمانی که کاربرد هود لامینار در حال استفاده نیست در نظر گرفته شده است.

یک چرخه استریلیزاسیون معمولی برای ۱۵ تا ۳۰ دقیقه قبل از شروع کار برای ضدعفونی کردن سطوح اجرا می‌شود.

○ پروتکل ایمنی حیاتی: گنجاندن یک منبع UV قدرتمند، یک ریسک عامل انسانی قابل توجهی را معرفی می‌کند که باید با پروتکل‌های سختگیرانه مدیریت شود.

لامپ UV همیشه باید قبل از شروع کار اپراتور در کاربرد هود لامینار خاموش شود.

قرار گرفتن مستقیم در معرض تابش UV-C یک خطر جدی برای سلامتی است که می‌تواند باعث آسیب جدی به چشم (فتوکراتیت و آب مروارید) و آسیب به پوست (اریتم و افزایش خطر سرطان پوست) شود.

به همین دلیل، لامپ UV و دمنده اصلی هرگز نباید به طور همزمان کار کنند، زیرا این امر نشان‌دهنده حضور یک اپراتور است.

بنابراین، ایمنی یک کاربرد هود لامینار مجهز به UV در خود دستگاه ذاتی نیست، بلکه محصول مستقیم آموزش دقیق اپراتور و پایبندی به رویه‌های ایمنی تثبیت شده است.

علاوه بر این، بسیار مهم است که بدانیم نور UV فقط بر روی سطوحی که در معرض دید مستقیم قرار دارند مؤثر است؛ نمی‌تواند به سایه‌ها یا مناطقی که توسط تجهیزات یا خاک پوشیده شده‌اند نفوذ کند.

بنابراین، استریلیزاسیون UV مکملی برای تمیز کردن و ضدعفونی دستی کامل با عوامل شیمیایی است، نه جایگزینی برای آن.

پیکربندی‌ها و طبقه‌بندی‌ها: یک تحلیل مقایسه‌ای

انتخاب محفظه آزمایشگاهی مناسب نیازمند درک دقیقی از طراحی، الگوهای جریان هوا و مهم‌تر از همه، نوع خاص حفاظتی است که ارائه می‌دهد.

کاربرد هود لامینار با جریان آرام در دو پیکربندی اصلی – عمودی و افقی – موجود هستند که هر کدام مزایا و معایب مشخصی دارند.

بسیار مهم است که آنها را از سایر محفظه‌های آزمایشگاهی رایج، مانند کابینت‌های ایمنی بیولوژیکی و هودهای شیمیایی، متمایز کرد،

زیرا اشتباه گرفتن عملکردهای آنها می‌تواند منجر به عواقب شدیدی برای یکپارچگی آزمایش و ایمنی پرسنل شود.

جریان هوای عمودی در مقابل افقی: یک مقایسه دقیق

تفاوت اساسی بین دو نوع اصلی کاربرد هود لامینار جریان آرام در جهت‌گیری فیلتر HEPA و جهت حاصل از جریان هوای تصفیه شده نهفته است.

این انتخاب طراحی واحد، کاربردهای ایده‌آل و محدودیت‌های ذاتی دستگاه را تعیین می‌کند.

هود جریان آرام افقی

● الگوی جریان هوا: در یک پیکربندی افقی، فیلتر HEPA بر روی دیواره پشتی کابینت نصب شده است.

فن، هوای تصفیه شده را از پشت دستگاه، به صورت افقی در سراسر سطح کار و از دهانه جلویی مستقیماً به سمت اپراتور به بیرون می‌راند.

● مزایا:

○ حداقل آشفتگی سطح کار: هوا به موازات سطح کار جریان می‌یابد، که آشفتگی ایجاد شده هنگام برخورد عمودی جریان هوا با یک سطح را به حداقل می‌رساند.

این امر کاربرد هود لامینار جریان افقی را برای کاربردهایی که شامل اجزای کوچک و سبک وزن هستند،

مانند مونتاژ الکترونیک یا هنگام کار با پودرهای ریز که می‌توانند به راحتی توسط یک جریان هوای رو به پایین مختل شوند، بسیار مناسب می‌سازد.

○ کاهش آلودگی از دست‌ها: در حین دستکاری، دست‌ها و دستکش‌های اپراتور در پایین‌دست نمونه قرار دارند.

این بدان معناست که هر ذره‌ای که از دستکش‌ها جدا می‌شود، بلافاصله بدون عبور از روی آیتم کاری استریل، از هود خارج می‌شود و حفاظت عالی از محصول در برابر اپراتور را فراهم می‌کند.

● معایب:

○ عدم حفاظت از اپراتور: این مهم‌ترین عیب کاربرد هود لامینار است.

هوای خروجی، که ممکن است حاوی آئروسل‌ها یا پودرهای ریزی باشد که در طول فرآیند کار تولید می‌شوند، مستقیماً به منطقه تنفسی اپراتور دمیده می‌شود.

بنابراین این پیکربندی برای کار با هرگونه مواد خطرناک، سمی یا آلرژی‌زا کاملاً نامناسب است.

○ خطر آلودگی پایین‌دست: قرار دادن یک آیتم بزرگ بر روی سطح کار، جریان آرام را مسدود می‌کند و یک «دنباله» یا «فضای مرده» آشفته در پشت آن ایجاد می‌کند.

هر آیتمی که در این منطقه قرار گیرد (یعنی پایین‌دست مانع) در هوای استریل قرار نخواهد گرفت و در معرض خطر بالای آلودگی است.

○ فضای اشغالی بزرگتر در آزمایشگاه: فیلتر نصب شده در پشت و پلنوم ورودی هوا، به عمق کابینت بیشتری نیاز دارد

و به فضای اضافی در پشت دستگاه کاربرد هود لامینار برای ورود هوا نیاز دارد و فضای با ارزش بیشتری را روی میز اشغال می‌کند.

هود جریان آرام عمودی

● الگوی جریان هوا: در یک پیکربندی عمودی، فیلتر HEPA در سقف کابینت نصب شده است. فن، هوای تصفیه شده را به صورت عمودی به سمت پایین بر روی سطح کار می‌راند.

سپس هوا تقسیم شده و از طریق دهانه جلویی و گاهی از طریق سوراخ‌هایی در پشت سطح کار خارج می‌شود.

● مزایا:

○ ایمنی و راحتی بهتر اپراتور در کاربرد هود لامینار: از آنجایی که هوا به صورت اپراتور هدایت نمی‌شود، این طراحی راحتی بیشتری را ارائه می‌دهد

و قرار گرفتن مستقیم در معرض پودرها یا بخارات غیرخطرناک که ممکن است در طول یک فرآیند تولید شوند را کاهش می‌دهد.

وجود یک پنجره، یک مانع فیزیکی اضافی بین اپراتور و منطقه کاری فراهم می‌کند.

○ جای دادن تجهیزات بزرگ: جریان هوای رو به پایین کمتر توسط تجهیزات بلند یا حجیم قرار داده شده بر روی سطح کار مسدود می‌شود

در مقایسه با یک سیستم جریان افقی که در آن چنین تجهیزاتی یک منطقه مرده بزرگ در پایین‌دست ایجاد می‌کنند.

○ فضای اشغالی کوچکتر: با قرار دادن ماژول فن و فیلتر در بالای منطقه کاری، هودهای عمودی در کاربرد هود لامینار معمولاً عمق کمتری دارند

و می‌توانند بر روی میزهای آزمایشگاهی استاندارد نصب شوند و در فضا صرفه‌جویی کنند.

○ کاهش آلودگی متقاطع: از آنجایی که هوا مستقیماً به سمت پایین و بیرون جریان می‌یابد، پتانسیل کمتری برای انتقال ذرات از یک آیتم روی سطح کار به صورت افقی به آیتم دیگر وجود دارد.

● معایب:

○ پتانسیل آلودگی از بالا: این پیکربندی خطری را ایجاد می‌کند که هودهای افقی در کاربرد هود لامینار ندارند.

اگر اپراتور دست‌ها یا یک شیء غیر استریل را بالای یک نمونه استریل قرار دهد، ذرات می‌توانند جدا شده و مستقیماً توسط جریان هوا به سمت پایین بر روی آیتم حیاتی حمل شوند.

این امر نیازمند تکنیک بسیار دقیقی است.

○ افزایش آشفتگی سطح کار: برخورد عمودی جریان هوا با سطح کار جامد می‌تواند در مقایسه با جریان موازی صاف در یک واحد افقی، کمی آشفتگی بیشتری ایجاد کند.

○ روی هم چیدن ممنوع است: امکان روی هم چیدن آیتم‌ها (مثلاً پتری دیش‌ها) در یک هود جریان عمودی وجود ندارد، زیرا آیتم بالایی جریان هوای استریل به آیتم‌های زیر را کاملاً مسدود می‌کند.

تمایز کاربرد هود لامینار جریان آرام از سایر محفظه‌های آزمایشگاهی

یکی از حیاتی‌ترین حوزه‌های آموزش ایمنی آزمایشگاه، شناسایی و استفاده صحیح از انواع مختلف محفظه‌های تهویه‌دار است.

اصطلاحات «هود»، «هود کشت سلولی» و «هود جریان آرام» اغلب در گفتار غیررسمی آزمایشگاهی به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، عملی که ریسک قابل توجهی ایجاد می‌کند.

عملکرد و مشخصات ایمنی یک محفظه کاملاً توسط الگوی جریان هوا و سیستم فیلتراسیون آن تعیین می‌شود.

عدم درک این تمایزات می‌تواند منجر به قرار گرفتن پرسنل در معرض عوامل خطرناک، آلودگی محیطی و به خطر افتادن آزمایش‌ها شود.

● کاربرد هود لامینار جریان آرام (LFH) / کلین بنچ:

○ هدف اصلی: فقط حفاظت از محصول.

○ مکانیزم حفاظت: با قرار دادن منطقه کاری در معرض هوای فیلتر شده با HEPA تحت فشار مثبت، یک محیط کاری استریل ایجاد می‌کند.

این امر از ورود و نشستن آلاینده‌های معلق در هوای اتاق بر روی نمونه جلوگیری می‌کند.

○ جریان هوا و ایمنی: هوای خود را از جلوی کابینت، مستقیماً به سمت کاربر تخلیه می‌کند.

در نتیجه، هیچ حفاظتی برای اپراتور یا محیط اطراف در برابر هرگونه آئروسل یا ذرات معلق تولید شده در طول فرآیند کار ارائه نمی‌دهد.

برای هر کاری که شامل میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، سموم، رادیوایزوتوپ‌ها، مواد سرطان‌زا یا سایر مواد خطرناک باشد، ناامن است.

● کابینت ایمنی بیولوژیکی (BSC) در کاربرد هود لامینار:

○ هدف اصلی: ارائه حفاظت برای پرسنل، محصول و محیط زیست هنگام کار با مواد بیولوژیکی خطرناک (این برای رایج‌ترین انواع کلاس II و کلاس III صادق است).

○ مکانیزم حفاظت: BSCها از ترکیبی پیچیده از جریان هوای ورودی و فیلتراسیون HEPA هم برای جریان هوای رو به پایین و هم برای هوای خروجی استفاده می‌کنند.

○ جریان هوا (مثال کلاس II): یک BSC کلاس II با کشیدن هوای اتاق به داخل یک شبکه در دهانه جلویی، از اپراتور محافظت می‌کند

و یک «پرده هوا» ایجاد می‌کند که از خروج هوای آلوده از کابینت جلوگیری می‌کند.

با قرار دادن منطقه کاری در معرض یک جریان جداگانه از هوای فیلتر شده با HEPA که به سمت پایین جریان دارد، از محصول محافظت می‌کند.

با عبور دادن هوای خروجی از یک فیلتر HEPA دیگر قبل از بازچرخانی به آزمایشگاه یا هدایت به بیرون، از محیط زیست محافظت می‌کند.

○ کلاس‌های BSC در کاربرد هود لامینار:

■ کلاس I: حفاظت برای پرسنل و محیط زیست را فراهم می‌کند اما برای محصول نه. با جریان هوای ورودی کار می‌کند، شبیه به یک هود شیمیایی، اما هوای خروجی با HEPA فیلتر می‌شود.

برای کار با عوامل سطح ایمنی زیستی (BSL) ۱، ۲ یا ۳ که در آن استریلیته محصول مورد نیاز نیست، مناسب است.

■ هود لامینار کلاس II:

رایج‌ترین نوع BSC، که حفاظت برای پرسنل، محصول و محیط زیست را فراهم می‌کند.

این استاندارد برای کار کشت سلولی با مواد بالقوه خطرناک (مانند رده‌های سلولی انسانی یا پریمات، کشت‌های آلوده به ویروس) است.

زیرگروه‌های مختلفی (A2، B1، B2، C1) وجود دارند که در نسبت هوای بازچرخانی به هوای خروجی و مناسب بودن آنها برای کار با مواد شیمیایی سمی فرار متفاوت هستند.

■ کلاس III: یک محفظه گازبند، که معمولاً به عنوان گلاو باکس شناخته می‌شود، که بالاترین سطح حفاظت مطلق را فراهم می‌کند.

تمام مواد از طریق یک محفظه عبور منتقل می‌شوند و اپراتور با استفاده از دستکش‌های مهر و موم شده و سنگین کار می‌کند. برای کار با عوامل BSL-4 در کاربرد هود لامینار مورد نیاز است.

● هود شیمیایی:

○ هدف اصلی: فقط حفاظت از پرسنل در برابر قرار گرفتن در معرض بخارات، گازها و آئروسل‌های شیمیایی.

○ مکانیزم حفاظت: تحت فشار منفی کار می‌کند و به طور مداوم حجم زیادی از هوا را از آزمایشگاه، در سراسر سطح کار، می‌کشد

و آن را مستقیماً از طریق کانال‌کشی اختصاصی به خارج از ساختمان تخلیه می‌کند.

○ جریان هوا و ایمنی: یک هود شیمیایی استاندارد از فیلترهای HEPA استفاده نمی‌کند و بنابراین هیچ حفاظت از محصولی در برابر آلودگی ذرات معلق در کاربرد هود لامینار ارائه نمی‌دهد.

هوای فیلتر نشده اتاق که به داخل می‌کشد می‌تواند به راحتی نمونه‌های حساس را آلوده کند. این فقط برای محافظت از کاربر در برابر استنشاق مواد شیمیایی خطرناک طراحی شده است.

جهت‌گیری جریان هوا و قرارگیری استراتژیک فیلترهای HEPA، عناصر طراحی بنیادی هستند که هدف و محدودیت‌های ایمنی هر محفظه را تعریف می‌کنند.

یک LFH هوای فیلتر شده را به بیرون می‌راند تا از محصول داخل محافظت کند. یک هود شیمیایی هوای فیلتر نشده اتاق را به داخل می‌کشد تا از فرد بیرون محافظت کند.

یک BSC به طور هوشمندانه هر دو اصل را برای محافظت همزمان از کاربر، محصول و محیط زیست ادغام می‌کند. این تمایز برای ایمنی آزمایشگاه در کاربرد هود لامینار بسیار مهم است.

هود آزمایشگاهی

کاربرد هود لامینار در حوزه‌های علمی و صنعتی

توانایی اساسی یک هود جریان آرام در حذف ذرات معلق در هوا، آن را به ابزاری ضروری در طیف گسترده‌ای از زمینه‌ها تبدیل کرده است.

تعریف «آلاینده» بر اساس کاربرد متفاوت است – ممکن است یک میکروارگانیسم زنده، یک ذره گرد و غبار بی‌اثر یا مواد ذره‌ای خارجی باشد – اما اصل کنترل یکسان باقی می‌ماند.

LFH با پرداختن به تهدید جهانی آلودگی ذرات معلق در هوا، یک راه حل همه‌کاره ارائه می‌دهد.

میکروبیولوژی و کشت سلولی درکاربرد هود لامینار

در آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی و کشت سلولی، هدف اصلی حفظ یک محیط آسپتیک برای جلوگیری از ورود میکروارگانیسم‌های ناخواسته به آزمایش‌ها است.

آلودگی میکروبی از هوا می‌تواند به راحتی آزمایش‌ها را خراب کند، منجر به از دست رفتن زمان با ارزش، معرف‌های گران‌قیمت و رده‌های سلولی غیرقابل جایگزین شود و می‌تواند نتایج علمی نادرستی را تولید کند.

هودهای جریان آرام، فضای کاری کنترل شده و استریل لازم برای این کارهای حساس را فراهم می‌کنند.

● وظایف خاص:

○ تهیه محیط کشت و ریختن پلیت: یکی از رایج‌ترین کاربردها، تهیه محیط‌های کشت مایع استریل، بافرها و ریختن پلیت‌های آگار است.

LFH تضمین می‌کند که این مواد بنیادی قبل از استفاده برای رشد کشت‌ها، عاری از باکتری‌ها و هاگ‌های قارچی معلق در هوا هستند.

○ دستکاری‌های آسپتیک: کاربرد هود لامینار برای انواع رویه‌ها مانند تلقیح کشت‌ها، پاساژ دادن رده‌های سلولی و انجام سنجش‌هایی که نیاز به یک میدان استریل دارند، استفاده می‌شود.

○ زیست‌شناسی مولکولی: برای کاربردهای زیست‌شناسی مولکولی غیرخطرناک، مانند راه‌اندازی سنجش‌های واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)،

یک LFH برای جلوگیری از آلودگی متقاطع از DNA یا RNA سرگردان در محیط، حیاتی است.

ایستگاه‌های کاری PCR تخصصی اغلب نوعی LFH عمودی مجهز به لامپ‌های UV برای ضدعفونی بیشتر فضای کاری با دناتوره کردن اسیدهای نوکلئیک باقی‌مانده هستند.

بسیار مهم است که مجدداً تأکید شود که هودهای جریان آرام استاندارد فقط برای کار با مواد بیولوژیکی غیرخطرناک (سطح ایمنی زیستی ۱) مناسب هستند.

هر کاری که شامل عوامل بالقوه عفونی، مانند کشت‌های مشتق از پریمات، رده‌های سلولی انسانی یا نمونه‌های آلوده به ویروس باشد، در کاربرد هود لامینار

نیازمند حفاظت پرسنل و محیطی است که توسط یک کابینت ایمنی بیولوژیکی کلاس II فراهم می‌شود.

ترکیب استریل در داروسازی

در محیط‌های دارویی، به ویژه در داروخانه‌های بیمارستانی و ترکیبی، LFH یک قطعه تجهیزات حیاتی برای تهیه محصولات استریل است.

هدف، ایجاد یک محیط بدون ذره برای اطمینان از این است که داروهای предназначенные برای تزریق یا انفوزیون، عاری از آلودگی میکروبی و ذره‌ای هستند،

که می‌تواند باعث عفونت‌های تهدیدکننده حیات یا سایر واکنش‌های نامطلوب در بیماران شود.

استفاده از LFH، که اغلب به عنوان میز کار جریان هوای آرام (LAFW) نامیده می‌شود، صرفاً یک بهترین عمل در کاربرد هود لامینار نیست، بلکه یک الزام قانونی است.

استانداردهایی مانند فصل عمومی <۷۹۷> فارماکوپه ایالات متحده (USP) ایجاب می‌کند

که ترکیب استریل داروهای غیرخطرناک در یک کنترل مهندسی اولیه (PEC) انجام شود که یک محیط با کیفیت هوای کلاس ISO 5 را فراهم می‌کند.

یک محیط کلاس ISO 5 به عنوان محیطی تعریف می‌شود که بیش از ۳۵۲۰ ذره ۰.۵ میکرومتری یا بزرگتر در هر متر مکعب هوا نداشته باشد (معادل استاندارد فدرال سابق 209E کلاس ۱۰۰).

● وظایف خاص کاربرد هود لامینار هستاران طب:

○ تهیه مخلوط IV: ترکیب محلول‌های داخل وریدی (IV)، که شامل افزودن داروهایی مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، عوامل شیمی‌درمانی (فقط غیرخطرناک) یا الکترولیت‌ها به کیسه‌های IV است.

○ ترکیب تغذیه تزریقی: تهیه محلول‌های تغذیه‌ای پیچیده برای بیمارانی که نمی‌توانند تغذیه را به صورت خوراکی دریافت کنند.

○ بازسازی پودرهای استریل: مخلوط کردن آسپتیک داروهای پودری استریل با یک رقیق‌کننده استریل برای آماده‌سازی آنها برای تزریق.

ارتقاء LFH به یک جزء از یک سیستم کنترل کیفیت تنظیم شده در داروسازی، بر اهمیت آن تأکید می‌کند. عملکرد آن اختیاری نیست؛

باید به طور دقیق نگهداری، آزمایش و تأیید شود در یک برنامه زمانی سختگیرانه تا اطمینان حاصل شود که به طور مداوم محیط کلاس ISO 5 مورد نیاز را فراهم می‌کند.

یک نقص در عملکرد کاربرد هود لامینار، یک تهدید مستقیم برای ایمنی بیمار و یک نقض جدی انطباق با مقررات را نشان می‌دهد.

تولید الکترونیک و نیمه‌هادی

در صنایع الکترونیک، نیمه‌هادی و اپتیک، «آلاینده» یک موجود زنده نیست، بلکه یک ذره بی‌اثر گرد و غبار است.

حتی یک ذره میکروسکوپی که بر روی یک ویفر نیمه‌هادی، یک ریزپردازنده یا یک لنز با دقت بالا فرود آید، می‌تواند باعث یک نقص حیاتی، یک اتصال کوتاه یا خرابی کامل دستگاه شود.

کاربرد هود لامینار جریان آرام، محیط فوق‌العاده تمیز لازم برای این فرآیندهای تولید و مونتاژ با دقت بالا را فراهم می‌کنند.

● وظایف خاص:

○ مونتاژ اجزای الکترونیکی حساس: ساخت و بازرسی بردهای مدار، اجزای هارد دیسک و سایر میکروالکترونیک‌ها که در آن آلودگی ذرات معلق می‌تواند با عملکرد تداخل داشته باشد.

○ مونتاژ اپتیک و فوتونیک: مونتاژ لنزها، آینه‌ها و اجزای فیبر نوری که در آن تمیزی سطح برای جلوگیری از پراکندگی نور یا از دست دادن سیگنال بسیار مهم است.

○ کار با ویفرهای نیمه‌هادی: انتقال و پردازش ویفرهای سیلیکونی در طول مراحل فوتولیتوگرافی و ساخت مدارهای مجتمع.

در این کاربردها، کاربرد هود لامینار جریان آرام افقی اغلب ترجیح داده می‌شوند.

جریان هوا، که به موازات سطح کار است، آشفتگی کمتری ایجاد می‌کند که ممکن است اجزای کوچک و ظریف را در حین مونتاژ جابجا یا منفجر کند.

رویه‌های عملیاتی استاندارد و تکنیک آسپتیک

یک کاربرد هود لامینار جریان آرام پتانسیل یک محیط استریل را فراهم می‌کند؛ تحقق این پتانسیل کاملاً به پایبندی اپراتور به پروتکل‌های سختگیرانه و تسلط بر تکنیک آسپتیک بستگی دارد.

اپراتور یک کاربر منفعل نیست، بلکه یک جزء فعال از سیستم آیرودینامیکی است که قادر به حفظ یا از بین بردن یکپارچگی میدان استریل است.

تکنیک مناسب، یک رشته از آگاهی فضایی است که اپراتور را ملزم می‌کند تا به طور مداوم جریان‌های نامرئی «هوای اولیه» – هوای خالصی که مستقیماً از فیلتر HEPA خارج می‌شود – را تجسم کند

و اطمینان حاصل کند که این هوا تنها چیزی است که با سطوح استریل حیاتی تماس پیدا می‌کند.

پروتکل پیش‌عملیاتی (راه‌اندازی و آماده‌سازی)

یک رویه راه‌اندازی روشمند، پایه و اساس کار آسپتیک موفق است. عجله در این مراحل اولیه، کل فرآیند را به خطر می‌اندازد.

۱. پاکسازی منطقه: قبل از شروع، اطمینان حاصل کنید که سطح کار کاربرد هود لامینار کاملاً از تمام اقلام غیرضروری خالی است.

یک فضای کاری بدون شلوغی راحت‌تر تمیز می‌شود و اختلال در جریان هوا را به حداقل می‌رساند.

۲. پوشش و بهداشت شخصی: پوشش مناسب برای به حداقل رساندن ورود آلاینده‌ها از اپراتور ضروری است. تمام جواهرات را از دست‌ها و مچ‌ها بردارید.

یک شستشوی کامل دست و بازو انجام دهید، تا آرنج‌ها را با یک عامل ضدمیکروبی برای حداقل ۳۰ ثانیه بشویید.

تجهیزات حفاظت شخصی (PPE) مناسب را بپوشید، که معمولاً شامل یک روپوش آزمایشگاهی یا گان با ریزش کم، دستکش‌های استریل، ماسک صورت و پوشش موی سر/صورت است.

۳. فعال‌سازی دمنده (چرخه پاکسازی): فن/دمنده هود را روشن کنید و اجازه دهید حداقل ۱۵ تا ۳۰ دقیقه قبل از شروع هر کاری کار کند.

این دوره پاکسازی برای حذف ذراتی که ممکن است در کاربرد هود لامینار در حالی که خاموش بوده نشسته باشند و برای تثبیت الگوی جریان هوای آرام، حیاتی است.

۴. استریلیزاسیون UV (در صورت وجود): اگر هود مجهز به لامپ UV-C است، باید قبل از چرخه پاکسازی و تمیز کردن دستی استفاده شود.

لامپ باید برای ۱۵-۳۰ دقیقه با پنجره کاملاً بسته فعال شود. لامپ UV باید خاموش شود قبل از اینکه اپراتور برای شروع تمیز کردن به هود نزدیک شود.

۵. ضدعفونی سطح در کاربرد هود لامینار: پس از اتمام چرخه پاکسازی دمنده، سطوح داخلی باید به دقت ضدعفونی شوند.

با استفاده از یک دستمال استریل و بدون پرز آغشته به الکل ایزوپروپیل ۷۰٪ استریل (IPA) یا یک ضدعفونی‌کننده مناسب دیگر، تمام سطوح داخلی را تمیز کنید.

تکنیک تمیز کردن باید سیستماتیک باشد تا از آلوده شدن مجدد سطوح جلوگیری شود.

از تمیزترین مناطق به کثیف‌ترین مناطق کار کنید:

ابتدا سقف را تمیز کنید، سپس دیواره پشتی، سپس دیواره‌های جانبی و در نهایت سطح کار. حرکت پاک کردن باید در خطوط مستقیم و کمی همپوشان، از بالا به پایین و از پشت به جلو باشد.

اصول کار آسپتیک (کار در میدان استریل)

پس از آماده شدن کاربرد هود لامینار، هر اقدامی که در آن انجام می‌شود باید با اصول حفظ میدان استریل هدایت شود.

● قرار دادن و سازماندهی مواد:

○ تمام دستکاری‌ها باید حداقل ۶ اینچ (۱۵ سانتی‌متر) داخل لبه جلویی هود انجام شود.

این امر تضمین می‌کند که کار به خوبی در جریان هوای آرام پایدار و دور از منطقه مرزی آشفته که در آن هوای اتاق و هوای تمیز مخلوط می‌شوند، انجام می‌شود.

○ هر آیتمی که در کاربرد هود لامینار قرار می‌گیرد باید ابتدا با الکل ایزوپروپیل ۷۰٪ پاک شود تا سطح خارجی آن ضدعفونی شود.

○ تمام مواد لازم را قبل از شروع رویه در داخل هود بچینید تا تعداد دفعاتی که دست‌ها باید وارد و خارج از میدان استریل شوند به حداقل برسد.

○ فضای کاری را برای بهینه‌سازی جریان هوا سازماندهی کنید. اقلام کوچکتر (مانند جعبه‌های نوک پیپت) را نزدیکتر به فیلتر HEPA و اقلام بزرگتر (مانند بطری‌های محیط کشت) را دورتر قرار دهید.

فضای کافی بین اقلام بگذارید تا از ایجاد مناطق آشفته بزرگ جلوگیری شود.

● «منطقه آشفتگی» و انسداد جریان هوا در کاربرد هود لامینار:

○ مهم‌ترین اصل تکنیک آسپتیک این است که هرگز جریان «هوای اولیه» از فیلتر HEPA به یک سایت حیاتی را مسدود نکنید.

یک سایت حیاتی هر سطحی است که با محصول استریل تماس پیدا می‌کند (مانند یک سوزن، یک سپتوم ویال، یک پتری دیش باز).

○ هر شیئی، از جمله دست‌های اپراتور، که در مسیر جریان آرام قرار گیرد، یک «منطقه آشفتگی» یا یک «دنباله» از هوای غیر استریل بلافاصله در پایین‌دست آن ایجاد می‌کند.

○ کاربرد عملی: در یک هود جریان افقی، این بدان معناست که اقلام غیر استریل هرگز نباید پشت (بالادست) اقلام استریل قرار گیرند.

دست‌های اپراتور نباید از پشت یک ظرف باز عبور کنند. در یک کاربرد هود لامینار جریان عمودی، این بدان معناست که دست‌ها و سایر اشیاء هرگز نباید بالای یک ظرف باز یا سایت حیاتی قرار گیرند.

● حرکت و رفتار:

○ تمام حرکات در داخل هود باید آهسته، عمدی و به حداقل برسد.

حرکات سریع یا جاروبی مانند پارو در جریان هوا عمل می‌کنند و آشفتگی قابل توجهی ایجاد می‌کنند که می‌تواند هوای آلوده اتاق را به منطقه کاری استریل بکشد و در نتیجه اثر محافظتی جریان آرام را خنثی کند.

○ صحبت کردن را محدود کنید و از سرفه یا عطسه در جهت دهانه هود خودداری کنید، زیرا این اقدامات مقادیر زیادی آئروسل تولید می‌کنند.

○ در طول رویه، یک فضای کاری سازماندهی شده را در کاربرد هود لامینار حفظ کنید.

مواد زائد (مانند نوک پیپت‌های استفاده شده، بسته‌بندی‌ها) را در یک ظرف مشخص در کنار منطقه کاری قرار دهید تا از شلوغی و آلودگی متقاطع احتمالی جلوگیری شود.

پروتکل پس‌عملیاتی (خاموش کردن)

یک رویه خاموش کردن مناسب تضمین می‌کند که هود در حالت تمیز و آماده برای استفاده بعدی باقی می‌ماند.

۱. پاکسازی نهایی: پس از اتمام کار، تمام لوازم، تجهیزات و محصولات نهایی را از کاربرد هود لامینار خارج کنید. تمام زباله‌ها را طبق رویه‌های مرکز به درستی دور بریزید.

۲. ضدعفونی سطح: یک پاکسازی نهایی از تمام سطوح داخلی با الکل ایزوپروپیل ۷۰٪ انجام دهید، با پیروی از همان رویه سیستماتیک (از بالا به پایین، از پشت به جلو) مانند مرحله پیش‌عملیاتی.

۳. خاموش کردن: چراغ فلورسنت را خاموش کنید. بسته به پروتکل آزمایشگاه، دمنده ممکن است خاموش شود یا به طور مداوم روشن بماند.

عملکرد مداوم اغلب توصیه می‌شود زیرا به حفظ سطح بالاتری از تمیزی در داخل کابینت کمک می‌کند و زمان پاکسازی مورد نیاز قبل از استفاده بعدی را کاهش می‌دهد.

۴. استریلیزاسیون UV (در صورت وجود): در صورت تمایل، لامپ UV می‌تواند برای یک چرخه ضدعفونی نهایی ۱۵-۳۰ دقیقه‌ای پس از خالی و تمیز شدن هود فعال شود.

نگهداری، تأییدیه و پروتکل‌های تمیز کردن در کاربرد هود لامینار

قابلیت اطمینان و ایمنی بلندمدت یک هود جریان آرام به یک برنامه دقیق و مداوم تمیز کردن، نگهداری و تأییدیه حرفه‌ای بستگی دارد.

این رویه‌ها اختیاری نیستند؛ آنها برای اطمینان از اینکه تجهیزات به ارائه سطح مورد نیاز حفاظت از محصول ادامه می‌دهند و برای انطباق با استانداردهای صنعتی و نظارتی ضروری هستند.

مدیریت مؤثر یک هود جریان آرام یک فرآیند پیشگیرانه و مبتنی بر داده است که مسئولیت را از صرفاً پیروی از یک تقویم به نظارت فعال بر عملکرد و پاسخ به داده‌های عینی تغییر می‌دهد.

پروتکل‌های تمیز کردن و ضدعفونی روتین در کاربرد هود لامینار

تمیز کردن منظم و کامل اولین خط دفاعی در حفظ یک محیط استریل است.

● فرکانس: یک برنامه تمیز کردن سختگیرانه غیرقابل مذاکره است.

○ به ازای هر استفاده: تمام سطوح کاری داخلی باید قبل و بعد از هر رویه با یک ضدعفونی‌کننده پاک شوند.

○ روزانه/بر اساس شیفت: یک تمیز کردن کامل داخلی باید در ابتدا و انتهای هر شیفت کاری انجام شود.

○ در صورت نیاز: تمیز کردن فوری پس از هرگونه ریزش یا هر زمان که آلودگی سطح در کاربرد هود لامینار مشخص یا مشکوک باشد، مورد نیاز است.

○ تمیز کردن عمیق دوره‌ای: یک تمیز کردن کامل‌تر از کل واحد، از جمله قسمت بیرونی، باید به صورت هفتگی یا ماهانه انجام شود.

● مواد و عوامل:

○ دستمال‌ها: همیشه از دستمال‌های استریل، بدون پرز و بدون ریزش مخصوص اتاق تمیز استفاده کنید.

حوله‌های کاغذی استاندارد غیرقابل قبول هستند زیرا ذراتی را می‌ریزند که می‌توانند منطقه کاری را آلوده کرده و فیلترها را مسدود کنند.

○ ضدعفونی‌کننده‌ها: رایج‌ترین و مؤثرترین عامل برای ضدعفونی روتین در کاربرد هود لامینار، الکل ایزوپروپیل ۷۰٪ استریل (IPA) است.

عوامل دیگری مانند اتانول ۷۰٪ یا عوامل اسپورکش تخصصی ممکن است بسته به کاربرد و پروتکل‌های مرکز استفاده شوند.

● تکنیک تمیز کردن حیاتی در کاربرد هود لامینار:

○ هرگز مایعات را مستقیماً روی شبکه محافظ فیلتر HEPA اسپری نکنید. این یک قانون ایمنی و نگهداری حیاتی است.

نیروی اسپری و خود مایع می‌تواند به طور غیرقابل برگشت به محیط فیلتر ظریف آسیب برساند، نشت ایجاد کند و کل سیستم را به خطر بیندازد.

همیشه ابتدا دستمال را اشباع کنید، سپس از دستمال برای تمیز کردن سطوح استفاده کنید.

○ الگوی پاک کردن سیستماتیک: یک الگوی پاک کردن ساختاریافته برای جلوگیری از آلودگی متقاطع ضروری است.

۱. آماده‌سازی: PPE مناسب را بپوشید و اجازه دهید دمنده هود برای ۱۵-۳۰ دقیقه کار کند.

۲. رویه هود عمودی در کاربرد هود لامینار: با سقف/شبکه شروع کنید، با حرکات مستقیم و همپوشان از پشت به جلو پاک کنید.

سپس، دیواره پشتی، سپس دیواره‌های جانبی را تمیز کنید، همیشه از بالا به پایین پاک کنید. سطح کار باید در آخر تمیز شود، از پشت هود به سمت جلو پاک کنید.

۳. رویه هود افقی: با سقف شروع کنید، سپس دیواره‌های جانبی و سپس دیواره پشتی/شبکه. سطح کار در آخر تمیز می‌شود، از پشت به جلو پاک کنید.

۴. برای هر منطقه اصلی (سقف، پشت، کناره‌ها، سطح) از یک سطح جدید از دستمال تا شده استفاده کنید و به محض اینکه دستمال کثیف به نظر رسید، آن را کاملاً تعویض کنید.

نگهداری و تعویض فیلتر HEPA

فیلتر HEPA یک جزء مصرفی با عمر محدود است. نگهداری آن برای عملکرد و کاربرد هود لامینار حیاتی است.

● طول عمر و شاخص‌های تعویض: هیچ برنامه زمانی ثابت و جهانی برای تعویض فیلتر HEPA وجود ندارد.

عمر عملیاتی یک فیلتر بسیار متغیر است و به عواملی مانند کیفیت هوای محیط آزمایشگاه، کل ساعات کار، ماهیت کار انجام شده و دقت در نگهداری پیش‌فیلترها بستگی دارد.

در حالی که توصیه‌های سازنده اغلب یک فاصله زمانی تعویض ۱ تا ۳ ساله را پیشنهاد می‌کنند و برخی از مراکز بر اساس یک چرخه ۳ تا ۵ ساله عمل می‌کنند،

داده‌های دنیای واقعی نشان می‌دهد که فیلترها در کاربرد هود لامینار می‌توانند ۷ سال یا حتی بیش از ۱۰ سال در محیط‌های بسیار تمیز دوام بیاورند.

● تعویض مبتنی بر شرایط: استاندارد حرفه‌ای، تعویض فیلترها بر اساس داده‌های عملکردی به جای یک جدول زمانی ثابت است. شاخص اصلی برای تعویض، افزایش افت فشار است.

با جذب و تجمع ذرات توسط فیلتر، مقاومت آن در برابر جریان هوا افزایش می‌یابد. این امر فن را مجبور می‌کند تا برای حفظ سرعت مورد نیاز سخت‌تر کار کند و انرژی بیشتری مصرف کند.

تعویض معمولاً زمانی توجیه می‌شود که افت فشار در سراسر فیلتر در مقایسه با مقدار اولیه آن در حالت نو و تمیز، دو برابر شود.

بسیاری از هودهای مدرن مجهز به فشارسنج یا سنسورهای الکترونیکی برای نظارت و کاربرد هود لامینار بر این مقدار و هشدار به کاربر در زمانی که فیلتر به اشباع نزدیک می‌شود، هستند.

یک فیلتر همچنین باید بلافاصله در صورت عدم موفقیت در تست یکپارچگی در حین تأییدیه، تعویض شود.

● تعویض پیش‌فیلتر: پیش‌فیلترها اولین خط دفاعی هستند و باید بسیار بیشتر بررسی و تعویض شوند.

یک برنامه زمانی معمول هر ۳ تا ۶ ماه است، یا بیشتر در محیط‌های پر گرد و غبار. نگهداری منظم پیش‌فیلتر، مقرون به صرفه‌ترین راه برای به حداکثر رساندن عمر فیلتر اصلی HEPA است.

تأییدیه و اعتبارسنجی

تأییدیه، فرآیند رسمی آزمایش و مستندسازی این است که یک کاربرد هود لامینار جریان آرام طبق استانداردهای تثبیت شده عمل می‌کند.

این یک الزام اجباری برای محیط‌های تنظیم شده مانند ترکیب دارویی و یک بهترین عمل حیاتی برای تمام کاربردهای تحقیقاتی است.

● استانداردهای حاکم: استاندارد شناخته شده بین‌المللی برای طبقه‌بندی تمیزی هوا، ISO 14644-1 است.

این استاندارد حداکثر غلظت مجاز ذرات معلق در هوا را برای کلاس‌های مختلف تمیزی تعریف می‌کند.

یک کاربرد هود لامینار جریان آرام که برای کاربردهایی مانند ترکیب استریل استفاده می‌شود، باید تأیید شود که استانداردهای کلاس ISO 5 را برآورده می‌کند.

سایر رویه‌های آزمایشی مربوطه توسط موسسه علوم و فناوری محیطی (IEST) مشخص شده است.

● فرکانس تأییدیه: یک هود باید در هنگام نصب اولیه، هر زمان که جابجا می‌شود و پس از هر سرویس عمده، مانند تعویض فیلتر HEPA، تأیید شود.

پس از آن، تأییدیه مجدد دوره‌ای مورد نیاز است. برای کاربردهای حیاتی که در کلاس ISO 5 کار می‌کنند، تأییدیه باید هر ۶ ماه انجام شود.

برای کاربرد هود لامینار کمتر حیاتی (مانند کلاس ISO 6-8)، یک تأییدیه سالانه اغلب کافی است.

● آزمون‌های کلیدی تأییدیه: فرآیند تأییدیه باید توسط یک تکنسین واجد شرایط و آموزش دیده با استفاده از تجهیزات کالیبره شده انجام شود.

● آزمون‌های اصلی شامل:

۱. آزمون یکپارچگی فیلتر HEPA (نشت): این مهم‌ترین آزمون است. یک آئروسل از ذرات چالش (مانند ذرات روغن پراکنده، DOP، یا پلی-آلفا اولفین، PAO) در بالادست فیلتر HEPA تولید می‌شود.

سپس از یک فتومتر برای اسکن کل سطح پایین‌دستی و درزگیر فیلتر برای تشخیص هرگونه نشت استفاده می‌شود که نشان‌دهنده آسیب یا نصب نادرست است.

فیلتر در کاربرد هود لامینار باید ۱۰۰٪ عاری از نشت‌های قابل تشخیص باشد تا قبول شود.

۲. پروفایل سرعت جریان هوا: از یک بادسنج برای اندازه‌گیری سرعت هوا در چندین نقطه در سراسر منطقه کاری استفاده می‌شود.

این خوانش‌ها برای محاسبه سرعت متوسط و اطمینان از یکنواخت بودن جریان هوا در سراسر منطقه، بدون نقاط مرده یا مناطق آشفته قابل توجه، استفاده می‌شود.

۳. آزمون الگوی دود جریان هوا: از یک منبع دود یا بخار قابل مشاهده و با شناوری خنثی برای تجسم الگوهای جریان هوا در داخل کاربرد هود لامینار استفاده می‌شود.

این آزمون تأیید کیفی می‌کند که جریان هوا یک‌طرفه (آرام) است، که به طور مؤثر کل منطقه کاری را جارو می‌کند و هیچ بازگشتی از هوای آلوده از اتاق به منطقه استریل وجود ندارد.

۴. شمارش ذرات غیرزنده: برای طبقه‌بندی ISO، از یک شمارنده ذرات لیزری در داخل کاربرد هود لامینار عملیاتی برای

اندازه‌گیری تعداد واقعی ذرات معلق در هوا با اندازه‌های خاص (مانند ≥۰.۵ میکرومتر) استفاده می‌شود.

نتایج باید زیر حداکثر غلظت مجاز برای کلاس ISO هدف باشد.

هزینه‌های مکرر قابل توجه مرتبط با تأییدیه و تعویض فیلتر به این معنی است که کل هزینه مالکیت یک کاربرد هود لامینار جریان آرام بسیار بیشتر از قیمت خرید اولیه آن است.

مدیران آزمایشگاه باید این هزینه‌های عملیاتی بلندمدت را در بودجه خود لحاظ کنند تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات می‌توانند در طول چرخه عمر خود در حالت ایمن، مؤثر و منطبق نگهداری شوند.