• biotekniikka
• hiukkasmääritys
• ISO 14644-1
• puhdastila
• puhtausluokitus

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä selvitys toimeksiantajayrityksen uusien bioteknisten tuotantotilojen ilman puhtaudesta. Selvitys oli tarkoitus toteuttaa määrittämällä tilojen ilman hiukkaspitoisuudet kokojakaumalla 0,5–5 µm, ja niiden perusteella puhtausluokat ISO 14644-1:2015 -standardissa määritellyn menetelmän mukaisesti, at rest -tilassa. Tuotantotiloissa tullaan valmistamaan immunologisia reagensseja in vitro -käyttöön. Käytössä oleva laatujärjestelmä ei velvoita puhdastilastandardin käyttöä tuotannossa, eikä tiloja tulla validoimaan puhdastiloiksi määritettyjen puhtausluokkien mukaan.

Puhdastila

Puhdastilalla tarkoitetaan ympäristöstä eristettyä kontrolloitua tilaa, jonka ilman hiukkaspitoisuutta vähennetään ilmanvaihtosysteemien avulla. Puhdastilaan tuleva ilma suodatetaan yleensä HEPA-suodattimen läpi, joka pystyy poistamaan 99,97 % ilman hiukkasista. Mitä suurempi puhdastilaan virtaava ja sieltä poistuva ilmamäärä on, sitä alhaisempi ilman hiukkaspitoisuus on. Puhdastila paineistetaan niin, että ilma virtaa aina vähemmän puhdasta tilaa kohden. Koska ihminen on puhdastilan suurin hiukkasten lähde ja yleensä lähes ainoa mikrobien lähde, on oikeaoppinen puhdastilatyöskentely tärkeää hiukkaspitoisuuden vähentämiseksi. Puhdastilat rakennetaan helposti puhdistettavista materiaaleista, joista ei irtoa epäpuhtauksia ilmaan. Kun puhdastila on rakennettu, sen toimintaa testataan ja monitoroidaan säännöllisesti.

Puhtausluokitus

Puhdastilan ilman puhtauden taso määritetään käytettävässä puhdastilastandardissa. Standardi ja puhtausluokka valitaan tuotantoprosessin tai lopputuotteen puhtausvaatimusten mukaisesti. Puhtausluokituksen avulla voidaan varmistaa, että puhdastila toimii halutulla tavalla ja alittaa sovelletussa puhdastilastandardissa asetetut ilman hiukkaspitoisuuden ylärajat. Hiukkaspitoisuudet mitataan valonsirontatekniikkaan perustuvalla hiukkasmittarilla, puhdastilastandardissa määritellyn menetelmän mukaisesti. Ilman hiukkaspitoisuuden määritys on tärkein testi puhdastilan suorituskyvyn mittaamiseksi. ISO 14644-1:2015 on kansainvälinen puhdastilastandardi, jossa määritetään puhtausluokitusmenetelmä ja puhtausluokkien hiukkaspitoisuusrajat hiukkasten kokojakaumalle 0,1–5 µm.

ISO 14644-1 -standardin mukaiset puhtausluokat voidaan määrittää kolmessa eri tilassa:

• As built, puhdastila on rakennettu, mutta sinne kuuluvia laitteita ja kalusteita ei ole asennettu eikä siellä ole puhdastilatyöntekijöitä mittausten aikana

• At rest, puhdastila on rakennettu ja laitteet on asennettu, mutta puhdastilatyöntekijöitä ei ole paikalla mittausten aikana

• Operational, puhdastila on valmis, laitteet on asennettu ja siellä työskentelee sinne tarkoitettu määrä puhdastilatyöntekijöitä

Biotekninen tuotanto ja puhdastilat

Bioteknisessä tuotannossa voidaan mm. valmistaa tuotteita, usein proteiineja, biologisen transformaation avulla. Bioprosessissa tuotetaan haluttuja proteiineja solukasvatuksissa tarkoin määritellyissä laboratorio-olosuhteissa. Solukasvatusvaiheen ja proteiinituotannon onnistumisen kannalta on tärkeää, ettei kasvatusastiaan päädy sinne kuulumattomia mikrobeja. Yhtenä keinona mikrobikontaminaation välttämiseksi on solukasvatuksen suorittaminen puhdastilassa tai puhdastilan kaltaisessa puhtaassa ympäristössä, myös CNC-puhdastilaksi kutsutussa tilassa. CNC-puhdastila eroaa puhdastilasta siten, että CNC-puhdastila (Controlled Not Classified) ei ole puhdastilastandardin ohjauksen alaisuudessa. CNC-puhdastilan puhtauden määritys ja monitorointi jää yrityksen oman harkinnan varaan. Biologisten tuotteiden valmistus in vitro -käyttöön ei ole yhtä säänneltyä kuin samojen tuotteiden valmistus esimerkiksi lääkinnälliseen käyttöön eikä puhdastilastandardin ja luokitellun puhdastilan käyttöä yleensä vaadita.

Lähteet

Halonen, E. 2023. Classification of air cleanliness of production facilities by particle concentration – Theseus. Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.