在生物醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用中,再生技術(shù)屬于最具創(chuàng)新性、最有希望的未來(lái)領(lǐng)域。再生醫(yī)學(xué)的治療方法,在于重建、替換有功能障礙的細(xì)胞、組織和器官,例如借助經(jīng)過(guò)培育的組織及刺激身體本身的再生和修復(fù)過(guò)程。洛桑大學(xué)醫(yī)院細(xì)胞組織部專(zhuān)門(mén)從事實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的人體皮膚培植工作。培養(yǎng)細(xì)胞組織時(shí),首先要從患者身上提取皮膚,放入實(shí)驗(yàn)室繁殖,然后再植入患者體內(nèi)。對(duì)于遭受大面積燒傷的患者而言,這項(xiàng)新的治療模式具有開(kāi)創(chuàng)性的意義,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的移植過(guò)程會(huì)形成嚴(yán)重的疤痕,給患者留下終身的印記。
然而迄今為止,人體皮膚的生產(chǎn)成本很高,還必須滿(mǎn)足最為嚴(yán)苛的安全要求。皮膚培植過(guò)程必須在安全等級(jí)最高的 A 級(jí)無(wú)塵室內(nèi)進(jìn)行。只有經(jīng)過(guò)隔離室,工作人員才能進(jìn)入培養(yǎng)箱所在的無(wú)塵室,還必須事先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá) 30 分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間的清潔程序。在無(wú)塵室內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間最長(zhǎng)為四個(gè)小時(shí),否則可能使試樣受到污染。這項(xiàng)程序所花費(fèi)的不僅是時(shí)間,還有高額的成本。
由于人造皮膚的需求量極高,在瑞士一家大學(xué)附屬醫(yī)院的提議下,于2009年啟動(dòng)了一個(gè)大型項(xiàng)目,旨在大幅提升人體皮膚培植過(guò)程的效率。這個(gè)想法的基礎(chǔ),在于把無(wú)塵室環(huán)境限制在隔離裝置(手套箱)內(nèi),并將培養(yǎng)箱的孵化室作為獨(dú)立單元集成于隔離裝置中。這帶來(lái)了極大的優(yōu)勢(shì),因?yàn)楦綦x裝置的環(huán)境只需達(dá)到 4 級(jí)無(wú)塵室標(biāo)準(zhǔn)即可,工作人員不必再經(jīng)過(guò)繁雜的清潔過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室工作人員可以在無(wú)塵室中停留八個(gè)小時(shí),遠(yuǎn)高于以往的四個(gè)小時(shí),不僅使得這一過(guò)程更為高效,而且成本更低。于是就建立了一處人體皮膚培植中心,其中配置有五個(gè)隔離裝置和五個(gè)培養(yǎng)箱。
這一規(guī)模宏大建設(shè)項(xiàng)目由希森美康公司設(shè)計(jì)和實(shí)施。該公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目的組織工作,協(xié)調(diào)和掌控所有十家項(xiàng)目合作方的各種任務(wù)。BINDER的任務(wù)是針對(duì)該項(xiàng)目調(diào)整 CB 160 培養(yǎng)箱。整個(gè)設(shè)計(jì)階段的工作極為復(fù)雜:采用帶有熱消毒傳感器的 BIN-DER CB 160 氣體培養(yǎng)箱作為核心部件。培養(yǎng)箱的不銹鋼腔也作為無(wú)塵室的組成部分集成里面。實(shí)驗(yàn)員將試樣從 D級(jí)無(wú)塵室實(shí)驗(yàn)室送入隔離區(qū)域(隔離室)。凈化隔離室內(nèi)的空氣:抽排空氣顆粒,使該區(qū)域從 D級(jí)升至 A 級(jí)。然后,放置試樣的滑座將再穿過(guò)一個(gè)隔離室,進(jìn)入模塊中固定安裝有培養(yǎng)箱的 A級(jí)無(wú)塵室中。通過(guò)無(wú)塵室外的操作面板,可對(duì)該設(shè)備進(jìn)行控制。借助手套接入孔,實(shí)驗(yàn)員可將試樣放入培養(yǎng)箱內(nèi)。
任務(wù)設(shè)置
● 集成培養(yǎng)箱的隔離裝置
● 安全而高效地培育細(xì)胞組織
● 節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用
● 可靠的消毒措施
● 均勻的溫度分布
● 簡(jiǎn)便的操作
BINDER 解決方案
● 根據(jù)要求調(diào)整 CB 160 培養(yǎng)箱
● 熱消毒傳感器
● 氣密型培養(yǎng)箱
● 帶操縱桿的推拉門(mén)
● 可拉出的帶不銹鋼鉤子的托盤(pán)
● 特別開(kāi)發(fā)的托架
● 一目了然的操作面板
● APT.Line 空氣護(hù)罩系統(tǒng)
● 180°C 熱風(fēng)消毒
?帶集成培養(yǎng)箱的隔離裝置模塊
廢料容器也集成在無(wú)塵室內(nèi)。由于可能造成污染,當(dāng)培養(yǎng)箱打開(kāi)時(shí),絕不能打開(kāi)廢料容器。所以培養(yǎng)箱上配有傳感器,可識(shí)別廢料容器是否打開(kāi)。此外,集成培養(yǎng)箱的無(wú)塵室必須完全密封?!皩⒃跓o(wú)塵室內(nèi)進(jìn)行超壓測(cè)試,檢測(cè)其密封性, ”BINDER有限責(zé)任公司的 Bernd Hofmann 表示?!皦毫ο陆档那闆r必須出現(xiàn)在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)。迄今為止,整個(gè)歐洲都采用這項(xiàng)安全方案?!?p>
經(jīng)過(guò)調(diào)整的 CB 160 培養(yǎng)箱
傳感器具有冗余功能。每臺(tái)培養(yǎng)箱配有兩個(gè)傳感器,用于檢測(cè)溫度、二氧化碳和氧氣,在緊急情況下會(huì)發(fā)出警報(bào)。即便如此,還是對(duì) CB 160進(jìn)行了重大調(diào)整。為避免污染,培養(yǎng)箱完全密閉。為節(jié)約無(wú)塵室內(nèi)的空間,將以往的平開(kāi)門(mén)改為了推拉門(mén),還專(zhuān)門(mén)為此開(kāi)發(fā)了操縱桿。操縱桿可以轉(zhuǎn)動(dòng),以避免妨礙實(shí)驗(yàn)員使用手套進(jìn)行工作。
培養(yǎng)箱還配有三個(gè)可以拉出的托盤(pán)。滾珠軸承不適合無(wú)塵室,因而采用了不銹鋼鉤子固定托盤(pán)的特殊設(shè)計(jì)。從而保證試樣不滑落,并為托盤(pán)提供穩(wěn)固支撐。由于存在露水凝結(jié)的危險(xiǎn),也撤除了培養(yǎng)箱的玻璃門(mén)。培養(yǎng)箱位于專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的臺(tái)架上,安裝于隔離裝置中,高度可調(diào)。為簡(jiǎn)化操作,全套電氣裝備被布置于設(shè)備下方。