Контроль загрязнений воздушной среды в медицине и производстве

Здравоохранение и высокотехнологические отрасли промышленности России сегодня стоят на сложном пути развития, который должен привести страну на достаточный уровень, заданный передовыми странами.

Инновационная медицина и высокотехнологичные производства основываются на лабораторных научных исследованиях и современном медицинском обслуживании. Здесь особенно остро стоит проблема устаревшего оборудования и недоступности высокотехнологической помощи.

Переход российского здравоохранения и высокотехнологических отраслей промышленности к инновационному пути развития основан на требованиях стандартов (международных, национальных, отраслевых) и правилах GMP.

Неотъемлемой частью этих нормативов является контроль загрязнений различной природы. Потому как продукция и производственные процессы могут быть повреждены в связи с загрязнением воздушной среды аэрозольными частицами, пылью, химическими испарениями, электростатическими частицами и др.

Традиционно подобный контроль реализуется применением чистых помещений.

Чистые помещения

Чистым помещениемявляется помещение, которое контролирует распространение частиц и микроорганизмов в предопределенных границах, а так же устанавливает различные технические параметры, такие как, температурный режим, давление, относительная влажность и др.

История развития технологии

Технологии чистоты начинают свою историю с 1860г, когда Джозеф Листер, хирург из Шотландии, предложил свою теорию «чистоты». Он предположил, что устранение бактерий из операционных приведет к значительному уменьшению распространения инфицирования. Его метод основывался на дезинфекции инструментов, материалов, рук хирурга и окружающей среды. Неоспорим факт значительного прорыва чистых помещений того времени. 

Однако, только во время Второй мировой войны чистые помещения пробрели важнейший элемент – вентиляцию с фильтрацией приточного воздуха, которая
принудительно внедрялась в клиники. К 1960 году уже были известны все основополагающие принципы распространения воздушных потоков, управление их
движением и эффективности фильтров. Было выяснено, что человек является источником бактерий, распространяющихся в воздухе. Радикальным образом на
контроль чистоты воздуха повлияли эксперименты английский профессора Джона Чарнли, который при разработке улучшенной конструкции тазобедренных суставов, столкнулся с проблемой инфицирования при их имплантации. Он усовершенствовал систему вентиляции собственной операционной, обратившись в фирму Howorth Air Conditioning. Затем спустя несколько лет разработал стерильную палату с однонаправленным воздушным потоком внутри операционной, которая получила название «парник», а так же создал одежду для хирургов, полностью закрывавшую тело.

Успехи в разработке чистых помещений для промышленных отраслей были достигнуты так же во время Второй мировой войны, что обуславливалось стремлением усовершенствовать вооружение, танки и авиацию. Чистые помещения этого времени повторяли конструкции операционных. Но уже скоро выяснилось, что не микроорганизмы, а частицы являются основным показателем чистоты воздушной среды в технической промышленности. Подобные конструкции не справлялись с очисткой воздушной среды производственных помещений. Производство гироскопов Western Electric Comp стало первым, наиболее приближенным к современному чистому производственному помещению, в начале 50-х годов. Процент брака гироскопов этой компании, который до внедрения чистых технологий составлял 99%, удалось свести к минимуму, а сделать этот продукт эталоном качества. 

Важным прорывом стала идея вентиляции с ламинарным потоком воздуха, выдвинутая американским физиком Уиллисом Уитфилдом в 1961 г.

Взгляд в будущее

Сейчас применение чистых помещений значительно расширилось. Они стали неотъемлемой частью полупроводниковой, фармацевтической, биотехнологической, пищевой и косметической промышленности, при производстве космических аппаратов, авиации, автомобилей, оптики и другой аппаратуры. Появляются новые отрасли, применяющие технологии с контролируемой средой, это и солнечные батареи, и светодиодные экраны, и плоские панели, и нанотехнологии, и даже растениеводство и гидропоника. 

На данный момент активно развивается модульное строительство чистых помещений, которое значительно оптимизирует сроки и существенно экономит затраты. 

Новые границы перед чистыми помещениями открывают существенный прогресс новейших технологий и ужесточение требований законодательства быстроразвивающейся медицинской отрасли. Контроль чистоты играет решающую роль для разнообразных научных исследований.