無菌實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)需遵循 “人流、物流、氣流分離” 原則，避免交叉污染，設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋以下 5 個(gè)關(guān)鍵模塊：
典型無菌實(shí)驗(yàn)室需劃分 4 個(gè)功能區(qū)，按 “非潔凈→過渡→潔凈” 的順序排列，確保人員 / 物料進(jìn)入潔凈區(qū)前經(jīng)過 “凈化處理”：
- 非潔凈區(qū)：更衣室（一次更衣，更換普通工作服）、物料暫存間（未消毒的實(shí)驗(yàn)耗材 / 樣品存放）；
- 緩沖區(qū)：二次更衣室（更換無菌服、戴口罩 / 手套）、風(fēng)淋室（去除人員 / 物料表面粉塵，風(fēng)速≥25m/s）、傳遞窗（物料消毒通道，配備紫外線或臭氧消毒功能）；
- 潔凈區(qū)：核心實(shí)驗(yàn)區(qū)（如無菌操作臺(tái)、生物安全柜所在區(qū)域，潔凈度 ISO 5 / 百級(jí)）、輔助潔凈區(qū)（如試劑配制間、樣品處理間，潔凈度 ISO 6 / 千級(jí)）；
- 回風(fēng) / 排風(fēng)區(qū)：空調(diào)機(jī)房、排風(fēng)井（負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室需配備高效過濾排風(fēng)系統(tǒng)，防止污染物外泄）。
設(shè)計(jì)禁忌：禁止?jié)崈魠^(qū)與非潔凈區(qū)直接連通；禁止人流與物流共用通道；禁止在潔凈區(qū)內(nèi)設(shè)置 “死角”（如柱子突出、地面有縫隙），避免積塵滋生微生物。
空氣凈化系統(tǒng)是無菌實(shí)驗(yàn)室的 “核心心臟”，設(shè)計(jì)需滿足以下要求：
- 過濾系統(tǒng)：
- 初效過濾器（G4 級(jí)）：安裝在空調(diào)機(jī)組進(jìn)風(fēng)口，去除空氣中的大顆粒（粒徑≥5μm），防止中效過濾器堵塞，更換周期 1-3 個(gè)月；
- 中效過濾器（F8 級(jí)）：安裝在空調(diào)機(jī)組內(nèi)部，去除粒徑≥1μm 的粒子，更換周期 3-6 個(gè)月；
- 高效過濾器（HEPA，H13 級(jí)）：安裝在潔凈區(qū)送風(fēng)口（如天花板散流器、層流罩），去除粒徑≥0.3μm 的粒子，更換周期 1-2 年（需定期檢測(cè)風(fēng)速，風(fēng)速低于 0.3m/s 時(shí)需更換）。
- 氣流組織：
- 垂直層流：潔凈空氣從天花板均勻下送，污染空氣從地面回風(fēng)，適用于大面積潔凈區(qū)（如無菌生產(chǎn)車間）；
- 水平層流：潔凈空氣從一側(cè)水平送風(fēng)，另一側(cè)回風(fēng)，適用于局部高潔凈區(qū)域（如無菌操作臺(tái)上方）；
- 注意：氣流速度需穩(wěn)定（垂直層流風(fēng)速 0.25-0.5m/s，水平層流風(fēng)速 0.3-0.6m/s），避免氣流紊亂導(dǎo)致污染擴(kuò)散。
潔凈區(qū)的墻面、地面、天花板需滿足 “無縫、光滑、耐消毒” 要求：
- 墻面：采用不銹鋼板（304 或 316L，耐腐蝕，適合生物醫(yī)藥）或彩鋼板（夾芯為巖棉 / 玻鎂板，防火防潮，適合電子 / 食品），墻面與地面、天花板的連接處做 “圓弧處理”（半徑≥50mm），避免積塵；
- 地面：采用環(huán)氧樹脂自流平地面（無縫、耐酸堿、易清潔）或 PVC 卷材地面（彈性好、防靜電，適合電子領(lǐng)域），地面坡度≥1‰，便于排水（如清潔時(shí)的污水）；
- 天花板：采用彩鋼板或不銹鋼板，避免使用易脫落的材料（如石膏板），送風(fēng)口、燈具、傳感器需與天花板 “無縫對(duì)接”，防止漏風(fēng)。
- 溫濕度控制系統(tǒng)：通過空調(diào)機(jī)組的 “加熱 / 制冷 / 加濕 / 除濕” 模塊，將潔凈區(qū)溫度控制在 20-24℃，濕度 45-65%，波動(dòng)范圍≤±1℃（溫度）、±5%（濕度）；
- 消毒系統(tǒng)：
- 紫外線消毒：安裝在天花板或墻面，用于無人時(shí)的表面消毒（照射時(shí)間≥30 分鐘，需注意紫外線對(duì)人體的傷害，需配備聯(lián)鎖裝置）；
- 臭氧消毒：用于空氣和表面的深度消毒（臭氧濃度≥0.3mg/m³，消毒時(shí)間≥60 分鐘，消毒后需通風(fēng)換氣至臭氧濃度＜0.1mg/m³）；
- 過氧化氫霧化消毒：用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域的 “無菌保證”，消毒效率高，無殘留；
- 配電系統(tǒng)：潔凈區(qū)采用 “防爆燈具”（如 LED 防爆燈），插座、開關(guān)需安裝在潔凈區(qū)外（或采用防水防塵型），避免產(chǎn)生電火花或積塵；電子領(lǐng)域需額外配備 “靜電接地系統(tǒng)”，防止靜電損傷元器件。
潔凈區(qū)內(nèi)的設(shè)備需符合 “無死角、易清潔、低污染” 原則：
- 核心設(shè)備：無菌操作臺(tái)（需符合 ISO 5 級(jí)，氣流保護(hù)范圍覆蓋操作區(qū)域）、生物安全柜（負(fù)壓設(shè)計(jì)，用于有害微生物實(shí)驗(yàn)，需定期檢測(cè)泄漏率）；
- 輔助設(shè)備：超凈工作臺(tái)、恒溫培養(yǎng)箱（內(nèi)壁為不銹鋼，無冷凝水）、離心機(jī)（配備密封蓋，防止氣溶膠泄漏）；
- 禁忌：禁止使用 “易產(chǎn)塵” 設(shè)備（如普通掃帚、紙質(zhì)文件），禁止設(shè)備表面有縫隙或凹槽（如木質(zhì)設(shè)備）。
無菌實(shí)驗(yàn)室施工需遵循 “先預(yù)制、后安裝；先潔凈區(qū)、后非潔凈區(qū)；先系統(tǒng)、后裝飾” 的順序，核心施工環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：
- 施工前需將現(xiàn)場(chǎng) “徹底清理”（去除粉塵、雜物），非潔凈區(qū)與潔凈區(qū)之間用彩鋼板隔離，防止交叉污染；
- 繪制 “施工放線圖”，明確各區(qū)域邊界、設(shè)備位置、送回風(fēng)口氣流走向，確保與設(shè)計(jì)圖紙一致。
- 空調(diào)系統(tǒng)安裝：
- 風(fēng)管采用不銹鋼板或鍍鋅鋼板（內(nèi)壁光滑，無焊接死角），風(fēng)管連接采用 “法蘭密封”（密封墊為耐溫、耐消毒的硅橡膠墊），安裝后需進(jìn)行 “漏風(fēng)測(cè)試”（漏風(fēng)率≤2%）；
- 高效過濾器（HEPA）安裝前需對(duì)風(fēng)管進(jìn)行 “清潔消毒”（用無塵布蘸異丙醇擦拭），安裝后需進(jìn)行 “完整性測(cè)試”（如 DOP 測(cè)試，檢測(cè)過濾器是否有泄漏）；
- 圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝：
- 墻面、天花板的彩鋼板 / 不銹鋼板需 “垂直平整”（偏差≤2mm/m），板縫用硅酮密封膠密封（密封膠需符合食品級(jí)或醫(yī)藥級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，無異味、無揮發(fā)）；
- 地面施工需 “一次性澆筑”（環(huán)氧樹脂自流平），避免接縫，施工后需養(yǎng)護(hù) 7 天以上，確保表面光滑無氣泡；
- 輔助系統(tǒng)安裝：
- 紫外線燈、臭氧發(fā)生器需安裝在 “無遮擋” 位置，確保消毒范圍覆蓋整個(gè)潔凈區(qū)；
- 傳遞窗、風(fēng)淋室需與墻面 “無縫對(duì)接”，門的密封膠條需完好，關(guān)閉后無漏風(fēng)。
施工完成后需通過 “第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)” 驗(yàn)收，驗(yàn)收項(xiàng)目包括以下核心指標(biāo)：
- 潔凈度檢測(cè)：用粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)不同粒徑（0.3μm、0.5μm）的粒子數(shù)，需符合設(shè)計(jì)的潔凈級(jí)別（如 ISO 5 級(jí)需≤3,520 個(gè) /m³，0.5μm 粒子）；
- 微生物檢測(cè)：用沉降法（培養(yǎng)皿暴露 30 分鐘）或浮游菌采樣器檢測(cè)，潔凈區(qū)微生物總數(shù)需≤10 CFU/m³（生物醫(yī)藥 GMP 要求）；
- 氣流檢測(cè)：檢測(cè)送風(fēng)口風(fēng)速（需符合設(shè)計(jì)值，偏差≤±10%）、氣流方向（需與設(shè)計(jì)一致，無渦流）；
- 壓力梯度檢測(cè)：用壓差計(jì)檢測(cè)各區(qū)域之間的壓差，潔凈區(qū)與緩沖區(qū)的壓差需≥10Pa；
- 溫濕度檢測(cè)：連續(xù)監(jiān)測(cè) 24 小時(shí)，溫濕度需穩(wěn)定在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，波動(dòng)符合要求。
無菌實(shí)驗(yàn)室的維護(hù)需 “定期、規(guī)范”，否則易導(dǎo)致潔凈度下降，核心維護(hù)內(nèi)容如下：
- 過濾系統(tǒng)維護(hù)：
- 初效過濾器：每月檢查 1 次，表面積塵較多時(shí)及時(shí)更換（通常 1-3 個(gè)月更換 1 次）；
- 中效過濾器：每 3 個(gè)月檢查 1 次，阻力超過初始值 20% 時(shí)更換（通常 3-6 個(gè)月更換 1 次）；
- 高效過濾器：每 6 個(gè)月檢測(cè) 1 次風(fēng)速和完整性（DOP 測(cè)試），風(fēng)速低于 0.3m/s 或有泄漏時(shí)更換（通常 1-2 年更換 1 次）；
- 消毒系統(tǒng)維護(hù)：
- 紫外線燈：每季度檢查 1 次燈管亮度，使用超過 1000 小時(shí)后更換；
- 臭氧發(fā)生器：每月檢查 1 次臭氧濃度，確保消毒時(shí)濃度≥0.3mg/m³；
- 環(huán)境監(jiān)測(cè)：
- 每日：記錄潔凈區(qū)溫濕度、壓差；
- 每周：用酒精擦拭潔凈區(qū)表面（墻面、設(shè)備），進(jìn)行表面微生物檢測(cè)；
- 每月：全面檢測(cè)潔凈度（粒子數(shù)）、浮游菌；
- 人員管理：
- 人員進(jìn)入潔凈區(qū)需嚴(yán)格按照 “更衣流程”（一次更衣→洗手→二次更衣→風(fēng)淋），禁止佩戴首飾、化妝品；
- 潔凈區(qū)內(nèi)禁止飲食、吸煙，禁止使用紙質(zhì)文件（需用無塵紙或電子文檔）；
- 定期對(duì)人員進(jìn)行 “無菌操作培訓(xùn)”，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致污染。