無菌實驗室凈化工程是一套以 “控制微生物、粉塵、微粒污染” 為核心，結合空氣凈化技術、建筑結構設計、設備配置及運維管理的系統性工程，廣泛應用于醫藥研發 / 生產（如疫苗、生物制劑）、醫療器械、食品檢測、細胞生物學、微生物學等對環境無菌要求極高的領域。其核心目標是構建一個穩定、可控、符合行業標準的無菌操作環境，避免產品或實驗樣本被污染。
一、核心設計標準與分級
、核心系統組成（凈化工程的 “五大支柱”）
無菌實驗室的凈化效果依賴于多個系統的協同作用，每個系統均需針對 “控污染、保穩定” 設計：
1. 空氣凈化系統（核心中的核心）
空氣是微生物和微粒的主要載體，空氣凈化系統通過 “過濾 - 送風 - 回風” 的閉環控制，實現環境潔凈度：
- 前置過濾段：初效過濾器（G4 級），過濾≥5μm 的大顆粒（如灰塵、毛發），保護后端高效過濾器；
- 中級過濾段：中效過濾器（F8 級），過濾≥1μm 的顆粒，進一步降低后端過濾負荷；
- 高效過濾段：HEPA 高效過濾器（H13/H14 級）或ULPA 超高效過濾器（U15 級），過濾效率≥99.97%（針對 0.3μm 微粒），是 “無菌” 的關鍵屏障，需安裝在 “送風末端”（如高效送風口、FFU 風機過濾單元）；
- 氣流組織設計：
- ISO 5/A 級區：采用 “垂直層流”（氣流從天花板垂直向下，速度≥0.36m/s）或 “水平層流”（氣流從一側水平流向另一側），確保核心操作區無氣流死角；
- ISO 6-8/B-D 級區：采用 “亂流”（氣流通過送風口擴散，通過回風口排出），保證整體區域潔凈度均勻。
2. 圍護結構系統（污染隔離屏障）
通過建筑材料和結構設計，阻斷外界污染進入實驗室，同時防止內部污染泄漏（如生物安全實驗室）：
- 墻體 / 天花板：采用彩鋼板（巖棉 / 玻鎂芯材，防火等級≥A 級），表面光滑、無裂縫、易清潔，接縫處用密封膠密封，避免積塵；
- 地面：采用PVC 卷材或環氧樹脂地坪，耐酸堿、耐磨、無縫，便于消毒（如用含氯消毒劑擦拭）；
- 門窗：采用鋼化玻璃門（帶閉門器、密封條），窗戶為固定窗（減少縫隙），門與地面的縫隙≤3mm，防止空氣滲透。
3. 通風與壓力控制系統（防止交叉污染）
通過控制不同區域的氣壓差，避免潔凈度低的區域污染潔凈度高的區域，核心是 “高潔凈區正壓，低潔凈區負壓”（特殊場景如生物安全實驗室需負壓）：
- 壓力梯度：ISO 5/A 級區（正壓）→ ISO 6/B 級區（正壓）→ ISO 7/C 級區（正壓）→ ISO 8/D 級區（常壓 / 微正壓），相鄰區域的壓差≥5Pa，與外界大氣的壓差≥10Pa；
- 排風系統：污染風險高的區域（如生物安全柜、無菌操作臺）需單獨排風，排風需經過 HEPA 過濾（防止微生物泄漏），排風口遠離送風口（避免氣流短路）。
4. 消毒與滅菌系統（主動控微生物）
除了空氣過濾，需通過物理 / 化學方式殺滅實驗室表面和空氣中的殘留微生物：
- 物理消毒：
- 紫外線消毒：安裝在天花板或墻壁，用于無人時的表面消毒（注意：紫外線對人體有害，需聯動門禁，人進入時自動關閉）；
- 臭氧消毒：通過臭氧發生器產生臭氧（濃度≥0.3mg/m³），用于密閉空間的空氣和表面消毒（臭氧需在無人時使用，消毒后需通風換氣至濃度≤0.1mg/m³）；
- 干熱滅菌：用于耐高溫設備（如玻璃器皿），通過干熱滅菌箱（160-180℃，2-4h）殺滅微生物；
- 化學消毒：使用符合行業標準的消毒劑（如 75% 乙醇、0.5% 過氧乙酸），定期擦拭地面、墻面、設備表面，避免微生物滋生。
5. 輔助設備與管線系統（保障運行穩定）
- 無菌操作設備：生物安全柜（BSC，A 級核心操作設備，氣流從外部流向內部，內部氣流通過 HEPA 過濾排出）、無菌操作臺、隔離器（Isolator，更高防護級別的無菌操作設備，完全與外界隔離）；
- 管線系統：水（純化水、注射用水）、氣（壓縮空氣、氮氣）、電的管線需暗敷（隱藏在彩鋼板內），避免管線暴露積塵；純化水管路需采用 316L 不銹鋼，內壁拋光（Ra≤0.8μm），防止微生物附著；
- 溫濕度控制：通過空調系統將溫度控制在 20-24℃，相對濕度控制在 45%-65%（濕度過高易滋生微生物，過低易產生靜電）。