Thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh

Phòng thí nghiệm vi sinh là nơi thực hiện các công việc nghiên cứu vi sinh quan trọng. Đây là nơi có yêu cầu cao về kiểm soát môi trường, do vậy quá trình thiết kế và xây dựng cũng có những yêu cầu đặc biệt. Ở bài viết này hãy cùng Thiết bị phòng sạch VCR tìm hiểu những yêu cầu và cân nhắc cũng như chú ý khi thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh nhé.

Cần biết gì khi thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh

Các cân nhắc trước khi thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh

Dưới đây là những câu hỏi cần trả lời trước khi chúng ta thực hiện việc thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh.

• Mục đích của dự án là gì?
• Phạm vi của dự án là gì?
• Xác định vị trí đặt phòng thí nghiệm.
• Các khu vực chức năng chính trong phòng thí nghiệm (ví dụ: ủ, nhận mẫu, bảo quản chung, chuẩn bị và bảo quản môi trường, chuẩn bị và bảo quản nuôi cấy, bảo quản hóa chất, thử nghiệm mẫu, đếm, xác định vi sinh vật, rửa dụng cụ thủy tinh, v.v.)?
• Nó được dùng để sản xuất những sản phẩm nào?
• Sản phẩm sẽ được bán ở thị trường nào?
• Yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm là bao nhiêu?
• Cấp độ sạch bao nhiêu?
• Nguyên vật liệu và thành phẩm tồn kho trong bao nhiêu ngày?
• Các yêu cầu đối với sự ổn định là gì?
• Số lượng mẫu yêu cầu (dựa trên khối lượng / số lượng sản xuất) là bao nhiêu?

Phòng thí nghiệm vi sinh

• Các yêu cầu về môi trường của sản phẩm là gì?
• Những thử nghiệm nào sẽ được thực hiện trên các sản phẩm / mẫu?
• Có bao nhiêu nhà phân tích sẽ ở mỗi khu vực trong mỗi ca làm việc?
• Liệt kê bất kỳ phạm vi hoạt động và dung sai nào đã biết cho các thông số thử nghiệm quan trọng.
• Xác định bất kỳ hạn chế hoặc khó khăn vận hành nào.
• Xác định bất kỳ thông tin an toàn nào đối với các vật liệu và quy trình liên quan.
• Xác định việc các chất thải sẽ được loại bỏ như thế nào.
• Xác định bất kỳ khả năng tương thích hoặc không tương thích nào đã biết đối với các vật liệu xây dựng.
• Mô tả các phương pháp, tác nhân và giới hạn làm sạch dự kiến.
• Những loại tủ nào sẽ cần phải sử dụng?
• Thiết bị nào yêu cầu cần phải có hệ thống dự phòng nguồn điện khẩn cấp?
• Có kế hoạch mở rộng trong tương lai không? Kế hoạch đó yêu cầu những gì?

Những lưu ý trong quá trình thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh

• Thiết kế và lắp đặt khu vực kiểm tra độ vô trùng như thế nào?
• Các cuộc kiểm tra độ vô trùng được thực hiện ở đâu? Trong tủ cách ly?
• Làm thế nào để đánh giá khả năng bảo vệ chống lại sự ô nhiễm vi sinh trong các hoạt động vô trùng?
• Có tồn tại các hướng dẫn thích hợp để tiếp cận vào các khu vực quan trọng?
• GPT được thực hiện ở đâu?
• Khu vực thử nghiệm dương tính / thử nghiệm GPT tách biệt với khu vực thử nghiệm sản phẩm.
• Hệ thống thông gió có được ngăn cách với các khu vực khác không? Mức độ chênh lệch áp suất là bao nhiêu? Có báo động trực quan không?
• Nguyên liệu cho các thao tác vô trùng được chuẩn bị ở đâu? Môi trường nuôi cấy được chuẩn bị sẵn để thử nghiệm ở đâu? Có khu vực / phòng riêng biệt nào để thao tác với môi trường nuôi cấy không?
• Làm thế nào và ở đâu các vật liệu khử nhiễm để kiểm tra vi sinh? Có sự phân biệt nào giữa khu vực rửa với phần sạch và không sạch?

Những chú ý cần biết khi thiết kế, xây dựng phòng thí nghiệm vi sinh

• Phòng thí nghiệm vi sinh và một số thiết bị hỗ trợ nhất định (ví dụ như nồi hấp và dụng cụ thủy tinh) phải được dành riêng và tách biệt với các khu vực khác, đặc biệt là với khu vực sản xuất .
• Khi thiết kế phòng thí nghiệm vi sinh phải chú ý về việc có đủ không gian cho tất cả các hoạt động để tránh lẫn lộn, nhiễm bẩn và nhiễm chéo không.
• Trong phòng thí nghiệm cần có các khu vực lưu trữ riêng biệt với kích thước đủ lớn để đảm bảo các dụng cụ thủy tinh, thiết bị đo cầm tay, môi trường vi sinh, vật tư, thuốc thử, dung môi, hóa chất, chất thải nguy hại hoặc được quy định cũng như các chất chuẩn và vật liệu tham khảo được lưu trữ đúng cách.
• Phòng thí nghiệm vi sinh phải được thiết kế thích hợp và phải tính đến sự phù hợp của vật liệu xây dựng để có thể dễ làm sạch, khử trùng và giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm. Ví dụ, nên tránh sử dụng các bề mặt bằng gỗ trong phòng thí nghiệm vi sinh.

Thiết kế bố trí phòng thí nghiệm vi sinh

• Việc bố trí và thiết kế phòng thí nghiệm cần xem xét cẩn thận các yêu cầu của thực hành vi sinh tốt và an toàn trong phòng thí nghiệm.
• Cần có nguồn cung cấp không khí riêng cho các phòng thí nghiệm và khu vực sản xuất. Các bộ phận xử lý không khí riêng biệt và các quy định khác, bao gồm cả các biện pháp kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm khi cần thiết, nên được áp dụng cho các phòng thí nghiệm vi sinh. Không khí cung cấp cho phòng thí nghiệm phải có chất lượng thích hợp và không được chứa nguồn ô nhiễm. Cần có các cảnh báo về mức chênh lệch áp suất của phòng.
• Sự lây nhiễm chéo của các vi sinh vật nuôi cấy được giảm thiểu đến mức thấp nhất có thể.
• Hướng đi của nguyên liệu và nhân sự rất quan trọng trong phòng thí nghiệm vi sinh. Phòng thí nghiệm phải được thiết kế theo cách có hướng di chuyển thuận tiện từ khu vực sạch sang khu vực bẩn.
• Các mẫu vi sinh được xử lý trong môi trường làm cho khả năng nhiễm bẩn cao.
• Phòng thí nghiệm nên được chia thành các khu vực sạch sẽ hoặc vô trùng và khu vực nuôi cấy sống.
• Các khu vực trong đó các mẫu sản phẩm vô trùng hoặc môi trường được xử lý và ủ phải được duy trì hoàn toàn không có mẫu cấy sống.
• Phòng thí nghiệm vi sinh sẽ được yêu cầu để xử lý các bộ sưu tập nuôi cấy. Khả năng lưu trữ và phục hồi các chất nuôi cấy tinh khiết một cách đáng tin cậy sẽ được yêu cầu tại một số thời điểm. Xử lý các mẫu cấy sống nên được thực hiện trên khu vực nuôi cấy sống (bẩn). Để đảm bảo an toàn cho các kỹ thuật viên trong phòng thí nghiệm, các công việc mở liên quan đến việc nuôi cấy sống như thử nghiệm thúc đẩy tăng trưởng, thử nghiệm kiểm tra dương tính, xác nhận và đánh giá chất lượng phương pháp (liên quan đến việc lấy mẫu cấy sống), bảo dưỡng và xác định vi sinh vật, thử nghiệm sinh học, hiệu quả khử trùng thử nghiệm, v.v. phải được thực hiện trong Tủ an toàn sinh học loại II (BSC).
• Khu vực làm việc để mở hộp chứa đơn vị sản phẩm hoặc hộp đựng mẫu thử khác để thực hiện thử nghiệm phải là Laminar Flow Hood được lọc HEPA hoặc môi trường được kiểm soát thay thế để bảo vệ sự tiếp xúc của vật liệu hở và sản phẩm đối với ô nhiễm môi trường hoặc con người.

Tủ sử dụng trong phòng thí nghiệm

• Không nên đặt BSC hoặc Laminar Air Flow Hood ngay dưới lỗ thoát khí. Các thiết bị này cũng nên được đặt cách xa cửa phòng thí nghiệm và bồn rửa.
• Cần xem xét việc thiết kế các phòng sạch thích hợp cho các hoạt động được thực hiện trong phòng thí nghiệm vi sinh. Việc phân loại phòng phải dựa trên mức độ nghiêm trọng của sản phẩm và các hoạt động đang được thực hiện trong khu vực. Thử nghiệm độ vô trùng phải được thực hiện cùng loại như được sử dụng cho các hoạt động sản xuất vô trùng. Kiểm tra độ vô trùng phải được tiến hành trong môi trường cấp sạch A nằm trong phòng sạch cấp B, hoặc trong tủ cách ly không cần đặt trong môi trường được kiểm soát. Thử nghiệm độ vô trùng phải được thực hiện trong khu vực làm việc có đủ không gian và vật liệu phải được đặt sao cho không làm gián đoạn luồng không khí.
• Việc vào phòng sạch kiểm tra độ vô trùng phải qua một Airlock, trong đó người vận hành sẽ được yêu cầu thay quần áo trong phòng sạch.
• Tất cả các phụ kiện, chẳng hạn như ổ cắm điện và phụ kiện ánh sáng phải bằng phẳng với bề mặt tường hoặc trần và được bịt kín để tránh không khí bẩn hút vào. Bề mặt phải nhẵn và không thấm các chất tẩy rửa được sử dụng trong phòng sạch.
• Các mối nối giữa trần / tường / sàn phải được bo cong để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lau chùi trong phòng sạch.
• Ghế, tủ bảo quản và xe đẩy trong phòng sạch phải được thiết kế để tạo điều kiện làm sạch và thích hợp để sử dụng trong môi trường phòng sạch.
• Nội thất trong phòng thí nghiệm phải phù hợp với nhu cầu của các hoạt động sẽ diễn ra trong phòng thí nghiệm.
• Khi có thể, khái niệm ba khu vực nên được áp dụng để thiết kế phòng thí nghiệm mới. Ví dụ, khu vực một là không gian phòng thí nghiệm để thử nghiệm mẫu, khu vực hai bao gồm khu vực tài liệu nơi các nhà phân tích ghi lại kết quả và khu vực ba cung cấp một khu vực cho công việc của dự án không thử nghiệm và tương tác với cộng đồng. Chìa khóa thành công của sự sắp xếp này là sự liền kề giữa vùng một và vùng hai, chúng cần được tích hợp nhưng vẫn đòi hỏi sự tách biệt nhất định để tạo ra một môi trường phù hợp và an toàn. Về cơ bản, việc ghi lại dữ liệu được tạo ra từ thử nghiệm nên được thực hiện trong không gian Phòng thí nghiệm vi sinh nhưng cần có sự tách biệt giữa khu vực thử nghiệm mẫu và tài liệu.
• Không gian phòng thí nghiệm phải được thiết kế theo cách mà người quản lý phòng thí nghiệm, nhân viên quản lý và người kiểm tra có thể hình dung được quy trình làm việc, thiết bị và thu thập dữ liệu mà không cần vào không gian làm việc thực tế.

Thiết kế các khu vực của phòng thí nghiệm vi sinh

Các khu vực có trong phòng thí nghiệm

• Nơi nhận và bảo quản mẫu,
• Nơi chuẩn bị mẫu
• Cấy mẫu
• Ủ mẫu
• Cấy chuyển
• Bảo quản chủng đối chứng và các chủng khác;
• Chuẩn bị và khử trùng môi trường nuôi cấy và dụng cụ;
• Bảo quản môi trường nuôi cấy và thuốc thử;
• Khu vực chung: kho, phòng nhân viên, phòng thay đồ..

Bố trí các khu vực trong phòng thí nghiệm vi sinh

• Mục tiêu của việc bố trí các khu vực trong phòng thí nghiệm vi sinh là để đảm bảo môi trường không được ảnh hưởng đến độ tin cậy của phép phân tích.
• Cần phải đặt PTN sao cho tránh nguy cơ tạp nhiễm chéo. Các cách để đạt được mục tiêu đó là:
• Xây dựng phòng thử nghiệm theo nguyên tắc “đường một chiều”. (Đường đi của công đoạn này liên tiếp công đoạn kia).
• Tách riêng các hoạt động theo thời gian hoặc không gian
• Tránh các điều kiện vượt quá sự cho phép như: nhiệt độ, bụi, độ ẩm, hơi nước, tiếng ồn, độ rung v.v…
• Mặt bằng khu vực phải đủ rộng để giữ được vệ sinh và ngăn nắp. Cần có không gian tương xứng với khối lượng phân tích, xử lý và tổ chức bên trong của phòng thử nghiệm.

Quy Trình Thiết Kế Phòng Thí Nghiệm Vi Sinh

Nhận bản vẽ từ nhà máy

Nhà máy cần có bản vẽ chi tiết diện tích phòng kích thước vị trí ổ điện và đường cấp nước, và thải nước để đơn vị thi công và thiết kế lên bản vẽ bố trí thiết bị. Theo nhu cầu thực tế khách hàng cần mô phỏng trước bằng bản vẽ để tiện chỉnh sửa trước khi quyết định chốt các giải pháp thì bên thiết kế sẽ lên bản vẽ 3D theo trao đổi giữa ý kiến khách hàng và tư vấn từ đơn vị thiết kế.

Bản vẽ thể hiện màu sắc cấu tạo của bàn thí nghiệm, vị trí lắp đặt cụ thể từng thiết bị thí nghiệm vi sinh. Bản vẽ thường bao gồm: Bàn áp tường, bàn áp tường có chậu rửa, bàn trung tâm.

Thiết Kế bàn thí nghiệm cho phòng vi sinh:

Để đặt các thiết bị thì cần có bàn thí nghiệm, mẫu bàn có thể do người sử dụng lựa chọn sao cho phù hợp với thẩm mỹ và kinh phí của nhà máy. Cần bố trí bàn áp tường có chậu rửa gần vị trí cấp thoát nước để dễ dàng thi công. bàn thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên phòng thí nghiệm chuyên nghiệp đáp ứng nhu cầu sử dụng cũng như nhu cầu viếng thăm của khách hàng nhà máy

Bố trí thiết bị thí nghiệm trong phòng thí nghiệm vi sinh:

Phòng thí nghiệm có nhiều thiết bị khác nhau nhằm phục vụ công việc phân tích vi sinh. Cần phải bố trí sao cho hợp lý tránh gây ảnh hưởng đến quy trình thao tác làm việc của nhân viên QC QA KCS.

Trên đây là một số kiến thức cần có cho công việc thiết kế phòng thí nghiệm. Mong rằng nó sẽ giúp ích cho bạn.