在疫苗、注射劑、細胞治療產品等高風險藥品的生產流程中,有一個關鍵卻常被忽視的環節——無菌過濾。簡單說,就是讓藥液通過一張孔徑僅為0.22微米的濾膜(比細菌還小),把可能存在的微生物“篩”出去,確保最終產品絕對無菌。這個過程看似只是“過個膜”,但若操作環境不達標,整套過濾就可能前功盡棄。
而完成這一使命的核心場所,正是無菌過濾間。它雖不龐大,卻是整個無塵凈化車間中對潔凈度、密封性和操作規范要求極高的“生命安檢站”。今天,我們就來深入解析這類特殊功能間的科學設計邏輯。
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一、核心目標:不是“過濾”,而是“全程無菌保障”
很多人以為,只要濾芯合格,過濾就萬無一失。但現實是,過濾前后的管路、接口、容器若暴露在非無菌環境中,微生物仍可能二次污染藥液。因此,無菌過濾間的設計重點,不是設備本身,而是構建一個從進料到出料全程受控的無菌微環境。
通常要求:
潔凈度達到ISO 5級(百級),即每立方米空氣中≥0.5μm顆粒不超過3,520個;
操作區域必須處于單向流(層流)保護下;
所有物料和人員進出嚴格受控。
舉個例子:一支抗癌注射劑在過濾后,若接液瓶口在非層流區暴露3秒,空氣中飄浮的芽孢就可能落入,導致產品召回。
二、空間布局:封閉、緊湊、動線最短
無菌過濾間不宜過大,一般6–10平方米即可。面積越小,越容易維持高潔凈度和快速自凈。更重要的是,所有操作應在一個封閉或半封閉的層流罩/隔離器內完成,避免開放式操作。
典型布局包括:
過濾裝置居中,置于垂直層流下;
原料桶和接收容器通過帶滅菌功能的傳遞窗送入;
廢棄濾殼和包裝物設專用傳出通道;
操作員僅通過手套端口或短暫停留介入。
技巧:地面可設置不銹鋼導軌,便于移動式過濾車精準定位,減少人員走動帶來的擾動。
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三、裝修材料:耐消毒、無縫隙、抗老化
由于頻繁使用強效消毒劑(如75%酒精、殺孢子劑、汽化過氧化氫),裝修材料必須經得起“化學考驗”:
墻面與頂面:推薦316L不銹鋼板(優于304,更耐腐蝕),所有焊縫拋光至Ra≤0.8μm,杜絕微生物藏匿;
地面:整體焊接PVC卷材或環氧彩砂,上翻至墻腳形成無縫“衛生角”;
臺面與支架:一體成型不銹鋼結構,無螺釘外露,避免積液生銹。
容易忽略點:照明燈具若未采用嵌入式密封設計,消毒液蒸汽會滲入燈體內部,造成電路腐蝕甚至短路。
四、氣流組織:穩、勻、單向是鐵律
無菌過濾間必須采用頂部全覆蓋HEPA高效過濾器送風,形成穩定垂直單向流,風速控制在0.40–0.50m/s。回風口設于底部兩側,確保污染物被迅速帶走,不形成渦流。
特別注意:禁止使用普通空調或風機盤管!它們不僅無法提供層流,啟停時的振動還會干擾精密過濾裝置的密封性。
小知識:可通過煙霧發生器做可視化測試——理想狀態下,煙霧應如“瀑布”般筆直下落,無任何飄散或回旋。
五、人員與物料管控:人是最不可控變量
即使穿著全套潔凈服,人體仍是最大污染源。因此,理想方案是盡量減少人員介入:
優先采用隔離器(RABS或Isolator)系統,操作通過手套端口完成;
若需人工操作,必須經過嚴格更衣培訓,并在緩沖間進行風淋除塵;
所有進入物品須經表面消毒或VHP(汽化過氧化氫)滅菌。
真實案例:某生物藥企因操作員未更換內層手套直接接觸濾器外殼,導致一批次產品內毒素超標,損失超千萬元。
六、行業趨勢:從“合規”走向“智能封閉”
隨著監管趨嚴(如FDA強調“封閉系統”),越來越多企業將無菌過濾集成到全封閉的工藝系統中——原料桶、過濾器、儲液袋全程密閉連接,無需暴露于環境。同時,配合在線粒子監測、壓差報警、電子批記錄等數字化手段,實現全過程可追溯。
這不僅提升無菌保障水平,也大幅降低人為失誤風險。
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結語:0.22微米背后,是整套系統的精密守護
無菌過濾間的存在,不是為了展示技術,而是為了兌現對生命的承諾。那張0.22微米的濾膜,固然關鍵,但真正決定成敗的,是它所處的那個安靜、穩定、一絲不茍的環境。在這里,每一寸墻面、每一縷氣流、每一次消毒,都在默默回答一個問題:“我們是否已做到極致,來保護患者的安全?”
答案,就藏在這間看似普通的房間里。
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