กล่องส่งผ่าน (หรือที่เรียกว่าช่องส่งผ่าน หรือห้องส่งผ่าน) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในห้องปฏิบัติการชีวนิรภัย ช่วยให้สามารถส่งวัสดุระหว่างโซนกักกันที่แตกต่างกันได้อย่างปลอดภัย ในขณะที่ยังคงความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวาง สำหรับห้องปฏิบัติการระดับชีวนิรภัย 2 (P2) และระดับ 3 (P3) ระบบเหล่านี้ต้องการวิศวกรรมพิเศษเพื่อป้องกันการปนเปื้อนข้ามและการรับรองความปลอดภัยของบุคลากร
บทความนี้จะตรวจสอบข้อกำหนดการออกแบบเฉพาะสำหรับกล่องส่งผ่านในห้องปฏิบัติการ P2 และ P3 โดยมุ่งเน้นไปที่แง่มุมทางเทคนิคที่สำคัญที่นักออกแบบห้องปฏิบัติการ ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวก และผู้เชี่ยวชาญด้านชีวนิรภัยจำเป็นต้องพิจารณา
ข้อกำหนดสำหรับห้องปฏิบัติการ P2
ห้องปฏิบัติการระดับชีวนิรภัย 2 ทำงานกับสารก่อโรคที่มีความเสี่ยงปานกลางที่สามารถก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ได้ แต่ไม่น่าจะแพร่กระจายผ่านการแพร่กระจายทางอากาศ กล่องส่งผ่านสำหรับห้องปฏิบัติการ P2 ต้องมี:
- ระบบอินเตอร์ล็อกเชิงกลหรือเชิงไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ให้ประตูทั้งสองบานเปิดพร้อมกัน
- ประตูแบบมีปะเก็นพร้อมการซีลที่เพียงพอเพื่อรักษาการไหลเวียนของอากาศตามทิศทาง
- โครงสร้างสแตนเลสเพื่อการฆ่าเชื้อที่ง่าย
- หลอดฆ่าเชื้อ UV-C หรือตัวเลือกการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี
- ตัวบ่งชี้ภาพแสดงสถานะของห้อง
- ภายในมีขนาดเหมาะสมสำหรับวัสดุในห้องปฏิบัติการทั่วไป
ข้อกำหนดสำหรับห้องปฏิบัติการ P3
ห้องปฏิบัติการชีวนิรภัยระดับ 3 (Biosafety Level 3) จัดการกับเชื้อโรคพื้นเมืองหรือเชื้อโรคต่างถิ่นที่อาจก่อให้เกิดโรคที่ร้ายแรงหรืออาจถึงแก่ชีวิตได้จากการสูดดม กล่องส่งผ่าน (Pass boxes) สำหรับห้องปฏิบัติการ P3 จำเป็นต้องมีคุณสมบัติที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น:
- ซีลยางสองชั้นพร้อมความสามารถในการตรวจสอบแรงดัน
- รอบการฆ่าเชื้ออัตโนมัติ (โดยทั่วไปคือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ระเหยหรือคลอรีนไดออกไซด์)
- การรักษาแรงดันลบภายในห้อง
- การเชื่อมต่อหน้าแปลน Bioseal กับการเจาะผนัง
- การกรอง HEPA ทั้งขาเข้าและขาออกหากมีการระบายอากาศแบบกลไก
- ระบบล็อคอิเล็กทรอนิกส์แบบ Fail-safe พร้อมความสามารถในการตรวจสอบเส้นทาง (audit trail)
- โครงสร้างทนแรงดันเพื่อความสมบูรณ์ของการกักกัน
ข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับกล่องส่งผ่าน (Pass Boxes)
ความสมบูรณ์ของอากาศและการเปลี่ยนแปลงความดัน
กล่องส่งผ่านจะต้องรักษาการซีลที่แน่นหนาเพื่อรักษาสมดุลความดันระหว่างโซนของห้องปฏิบัติการ สำหรับห้องปฏิบัติการ P3 ห้องควรทนต่อความแตกต่างของความดันอย่างน้อย 250 Pa การทดสอบเป็นประจำด้วยวิธีการละอองลอยหรือการลดลงของความดันเป็นสิ่งจำเป็น ปะเก็นควรทำจากวัสดุที่ทนต่อสารเคมี เช่น ซิลิโคน หรือ EPDM และสามารถเปลี่ยนได้ง่ายโดยไม่ทำลายการกักกัน กล่องส่งผ่านควรทำงานร่วมกับระบบแรงดันแบบขั้นบันไดของห้องปฏิบัติการได้อย่างราบรื่น
ระบบการกำจัดเชื้อ
การกำจัดเชื้ออย่างมีประสิทธิภาพระหว่างการถ่ายโอนเป็นสิ่งสำคัญ ห้องปฏิบัติการ P2 มักใช้หลอด UV-C (254 นาโนเมตร) ภายในตู้ส่งผ่าน (pass box) พร้อมระบบล็อคเพื่อความปลอดภัยที่ป้องกันการเปิดประตูขณะทำงาน ห้องปฏิบัติการ P3 ต้องการระบบที่แข็งแกร่งกว่า โดยมักจะรวมเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แบบไอ (VHP) หรือคลอรีนไดออกไซด์อัตโนมัติที่สามารถลดตัวบ่งชี้ทางชีวภาพได้ถึง 6 ล็อก การออกแบบภายในตู้ส่งผ่าน (pass box) ต้องมั่นใจว่ามีการกระจายสารกำจัดเชื้ออย่างทั่วถึงโดยไม่มีจุดอับ
ระบบล็อคเพื่อความปลอดภัยและระบบควบคุม
ระบบอินเตอร์ล็อกป้องกันไม่ให้ประตูทั้งสองบานของกล่องส่งของเปิดออกพร้อมกัน ซึ่งเป็นกลไกความปลอดภัยที่สำคัญ ระบบที่ทันสมัยใช้ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) พร้อมอินเทอร์เฟซหน้าจอสัมผัสที่ช่วยให้ปรับแต่งพารามิเตอร์รอบการทำงาน บันทึกการทำงานที่เสร็จสมบูรณ์ และเชื่อมต่อกับระบบจัดการอาคารได้ ระบบสัญญาณเตือนควรแจ้งเตือนบุคลากรเมื่อประตูทำงานผิดปกติ การปนเปื้อนล้มเหลว หรือความเบี่ยงเบนของแรงดัน กล่องส่งของขั้นสูงบางรุ่นมีระบบควบคุมการเข้าถึงแบบชีวมาตรเพื่อเพิ่มความปลอดภัย
มาตรฐานวัสดุและการก่อสร้าง
สแตนเลส (เกรด 304 หรือ 316) เป็นมาตรฐานสำหรับพื้นผิวด้านในทั้งหมดของตู้ส่งผ่าน (pass box) โดยมีการเชื่อมแบบต่อเนื่องและขัดเงาให้เรียบเนียนเพื่อการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อที่ง่ายดาย หน้าต่างสำหรับมองควรทำจากโพลีคาร์บอเนตหรือกระจกลามิเนตนิรภัยที่มีความหนาเพียงพอ มุมทั้งหมดต้องมีรัศมีขั้นต่ำเพื่อป้องกันการสะสมของอนุภาคและช่วยในการทำความสะอาด พื้นผิวด้านนอกควรเข้ากับการออกแบบห้องปฏิบัติการโดยยังคงไว้ซึ่งฟังก์ชันการใช้งาน
การยศาสตร์และประสิทธิภาพการทำงาน
ตู้ส่งผ่าน (pass box) ควรได้รับการออกแบบเพื่อความสะดวกของผู้ใช้พร้อมทั้งรักษาความปลอดภัย ซึ่งรวมถึงการจัดวางความสูงที่เหมาะสม ปุ่มควบคุมที่ใช้งานง่าย ไฟแสดงสถานะที่ชัดเจน และแสงสว่างภายในที่เพียงพอ ขนาดควรสามารถรองรับสิ่งของในห้องปฏิบัติการทั่วไปได้ ในขณะเดียวกันก็ลดปริมาณอากาศให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อรอบการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อที่เร็วขึ้น ตู้ส่งผ่านบางรุ่นมีชั้นวางแบบหมุนได้หรือสายพานลำเลียงเพื่อการถ่ายโอนวัสดุระหว่างโซนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
สรุปและข้อเสนอแนะ
กล่องส่งผ่าน (Pass boxes) ในห้องปฏิบัติการ P2 และ P3 ไม่ใช่เพียงช่องทางการส่งผ่านธรรมดา แต่เป็นระบบวิศวกรรมที่ซับซ้อนซึ่งเป็นส่วนสำคัญของความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการ เมื่อเลือกหรือระบุระบบเหล่านี้ โปรดพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:
- เลือกใช้ระบบอินเตอร์ล็อก (interlock systems) ที่เหมาะสมกับการประเมินความเสี่ยงของห้องปฏิบัติการของคุณ
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อได้รับการตรวจสอบความถูกต้องสำหรับสารชีวภาพเฉพาะของคุณ
- ตรวจสอบว่ากล่องส่งผ่าน (pass box)
- วางแผนสำหรับการบำรุงรักษาตามปกติและการทดสอบการยืนยันประสิทธิภาพ
- พิจารณาความสามารถในการปรับตัวในอนาคตสำหรับการอัปเกรดห้องปฏิบัติการที่อาจเกิดขึ้น
- เลือกขนาดและการกำหนดค่าที่เหมาะสมตามความต้องการในการถ่ายโอนวัสดุ
กล่องส่งผ่าน (pass boxes) ที่ออกแบบและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมช่วยลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนได้อย่างมากและเพิ่มความปลอดภัยทางชีวภาพโดยรวมของห้องปฏิบัติการ กล่องเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นจุดควบคุมที่สำคัญในแนวป้องกันการกักกัน และควรได้รับการปฏิบัติด้วยความสำคัญเช่นเดียวกับตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพและอุปกรณ์กักกันหลักอื่นๆ