ที่มา?

Origin of Laminar Flow

ปัญหาและอุปสรรคของนักจุลชีววิทยาในการยกระดับประสิทธิภาพของงาน คือการควบคุมสิ่งปนเปื้อนที่ไม่เกี่ยวข้องกับงาน (Control of Microbial Contamination) การแก้ปัญหาในอดีตมีมากมาย ตั้งแต่การใช้จุกสำลีปิดหลอดแก้วทดลอง ไปจนถึงเครื่อง Isolator ขนาดใหญ่        

ในขณะเดียวกันศาสตร์ของ Laminar Airflow ถูกทดลองนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยานอวกาศ (Aerospace Industry) เพื่อควบคุมฝุ่นละอองขนาดเล็กในสายการผลิต ผลที่ได้คือชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง 

จากนั้นไม่นาน นักจุลชีววิทยาจึงเริ่มนำคุณสมบัติของ Laminar Airflow มาประยุกต์ใช้ในตู้ปลอดเชื้อ (Laminar Flow Clean Bench) และประสบความสำเร็จในการควบคุมสิ่งปนเปื้อน (Microbial Contamination) กลายเป็นบรรทัดฐานการใช้ตู้ปลอดเชื้อในปัจจุบัน

อะไรคือ Laminar Flow?

What is laminar flow?

อะไรคือ Laminar Flow Clean Bench?

What is Laminar Flow Clean Bench?

ปัจจุบัน Laminar Flow Clean Bench ถูกใช้งานแพร่หลาย นอกจากงานในห้องแลบแล้ว ยังรวมไปถึง โรงพยาบาล อุตสาหกรรมอาหาร ยาและอิเล็กทรอนิกส์ รวมทั้งการผลิตยานอวกาศ

หน้าที่หลักของเครื่อง คือการสร้างสภาวะปลอดเชื้อในพื้นที่ทำงาน และป้องกันโอกาสการเกิด Cross Contamination จากสิ่งปนเปื้อนภายนอก

1. อากาศสกปรก (Contaminated Air) ภายในห้องถูกดูดเข้าไปในตู้ลามินาร์ โดยไม่ผ่านบริเวณพื้นที่ทำงาน

2. อากาศสกปรก (Contaminated Air) วิ่งผ่าน HEPA Filter ถูกกรองเป็นอากาศสะอาด (Clean Particle-Free Air) และถูกเป่าออกมาบริเวณพื้นที่ทำงาน

3. อากาศสะอาดในพื้นที่ทำงาน เคลื่อนที่ผ่านงานที่เรากำลังทำ และถูกพัดออกมาทางด้านหน้าของเครื่องในที่สุด

HEPA Filter

HEPA Filter ถือเป็นหัวใจหลักของตู้ปลอดเชื้อทุกประเภท ทำหน้าที่กรองสิ่งปนเปื้อน เชื้อโรค และฝุ่นละอองที่อยู่ในอากาศ แต่ไม่สามารถกรองก๊าซหรือสารระเหย (VOCs) ใดๆได้

1. กลไกหลักของ HEPA Filter ประกอบไปด้วย Impaction, Interception และ Diffusion

2. HEPA Filter สามารถกรองอนุภาคได้เล็กถึง 0.3 ไมครอน (หากเป็นชนิดที่มีประสิทธิภาพ 99.99% จะหมายความว่า ทุกๆ 10,000 รู จะมี 1 รูเท่านั้น ที่อนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนสามารถหลุดเล็ดรอดออกไปได้)

3. HEPA Filter มีประสิทธิภาพการกรองหลายระดับ ส่วนมากจะอยู่ในช่วง 99.95% – 99.99% ที่ขนาดอนุภาค 0.3 ไมครอน

4. โดยทั่วไปงานที่เกี่ยวกับห้องแลบและเภสัชกรรม จะใช้ HEPA Filter ประสิทธิภาพ 99.99% ที่ขนาด 0.3 ไมครอนเป็นหลัก

ประเภทของตู้ลามินาร์

Type of Laminar Flow Clean Bench

Laminar Flow Clean Bench หรือ “ตู้ลามินาร์” สามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ตามทิศทางการไหลของอากาศภายในเครื่องดังนี้

1. Horizontal Laminar Flow Clean Bench (ตู้ลามินาร์ชนิดลมเป่าตามแนวนอน)

อากาศสะอาด (HEPA-Filtered Air) วิ่งผ่านจาก HEPA Filter ด้านหลังเครื่อง ผ่านพื้นที่ทำงานออกมาทางด้านหน้าเครื่องในทิศทางตามแนวนอน

2. Vertical Laminar Flow Clean Bench (ตู้ลามินาร์ชนิดลมเป่าตามแนวดิ่ง)

อากาศสะอาด (HEPA-Filtered Air) วิ่งผ่านจาก HEPA Filter ด้านบนของเครื่อง ผ่านพื้นที่ทำงานออกมาทางด้านหน้าเครื่องในทิศทางตามแนวดิ่ง

ตู้ลามินาร์ไม่ใช่ตู้ BSC!

Clean Bench vs BSC

Laminar Flow Clean Bench และ Biosafety Cabinet ถือเป็น “ตู้ปลอดเชื้อ” เหมือนกัน แต่วัตถุประสงค์การใช้งาน และระดับความปลอดภัยแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง มีข้อแตกต่างหลักๆดังนี้

1. “ตู้ลามินาร์” สามารถป้องกันได้เฉพาะงานที่กำลังทำเท่านั้น (Product Protection Only) ในขณะที่ “Biosafety Cabinet” (บางรุ่น) ป้องกันได้ทั้ง 3 องค์ประกอบได้แก่ งาน ผู้ปฏิบัติงาน และสิ่งแวดล้อม (Product, Personnel and Environment Protection)

2. “ตู้ลามินาร์” ไม่สามารถนำมาใช้กับงานที่เกี่ยวข้องกับวัตถุอันตราย (Biohazardous Material) เช่น เชื้อ Tuberculosis หรือ Infectious Agents รวมทั้งสารเคมีที่อันตรายต่างๆ (Hazardous Chemicals) ได้

3. “Biosafety Cabinet” มี HEPA Filter อย่างน้อยสองแผ่น หนึ่งในนั้นอยู่ที่ช่องลมออก (Exhaust HEPA Filter) ทำหน้าที่กรองอากาศก่อนปล่อยผ่านออกจากเครื่อง ทำให้สามารถป้องกันสภาพแวดล้อมภายนอกได้ (Environment Protection) ในขณะที่ “ตู้ลามินาร์” มี HEPA Filter เพียงหนึ่งแผ่นเท่านั้น จึงไม่ได้ป้องกันสภาพแวดล้อมแต่อย่างใด