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)過培育的組織及刺激身體本身的再生和修復(fù)過程。洛桑大學(xué)醫(yī)院細(xì)胞組織部專門從事實驗室環(huán)境中的人體皮膚培植工作。培養(yǎng)細(xì)胞組織時,首先要從患者身上提取皮膚,放入實驗室繁殖,然后再植入患者體內(nèi)。對于遭受大面積燒傷的患者而言,這項新的治療模式具有開創(chuàng)性的意義,因為傳統(tǒng)的移植過程會形成嚴(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,還必須滿足最為嚴(yán)苛的安全要求。皮膚培植過程必須在安全等級最高的 A 級無塵室內(nèi)進(jìn)行。只有經(jīng)過隔離室,工作人員才能進(jìn)入培養(yǎng)箱所在的無塵室,還必須事先經(jīng)過長達(dá) 30 分鐘甚至更長時間的清潔程序。在無塵室內(nèi)的實際停留時間最長為四個小時,否則可能使試樣受到污染。這項程序所花費的不僅是時間,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年啟動了一個大型項目,旨在大幅提升人體皮膚培植過程的效率。這個想法的基礎(chǔ),在于把無塵室環(huán)境限制在隔離裝置(手套箱)內(nèi),并將培養(yǎng)箱的孵化室作為獨立單元集成于隔離裝置中。這帶來了極大的優(yōu)勢,因為隔離裝置的環(huán)境只需達(dá)到 4 級無塵室標(biāo)準(zhǔn)即可,工作人員不必再經(jīng)過繁雜的清潔過程。實驗室工作人員可以在無塵室中停留八個小時,遠(yuǎn)高于以往的四個小時,不僅使得這一過程更為高效,而且成本更低。于是就建立了一處人體皮膚培植中心,其中配置有五個隔離裝置和五個培養(yǎng)箱。
這一規(guī)模宏大建設(shè)項目由希森美康公司設(shè)計和實施。該公司負(fù)責(zé)項目的組織工作,協(xié)調(diào)和掌控所有十家項目合作方的各種任務(wù)。BINDER的任務(wù)是針對該項目調(diào)整 CB 160 培養(yǎng)箱。整個設(shè)計階段的工作極為復(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塵室的組成部分集成里面。實驗員將試樣從 D級無塵室實驗室送入隔離區(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級升至 A 級。然后,放置試樣的滑座將再穿過一個隔離室,進(jìn)入模塊中固定安裝有培養(yǎng)箱的 A級無塵室中。通過無塵室外的操作面板,可對該設(shè)備進(jìn)行控制。借助手套接入孔,實驗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)省時間和費用
● 可靠的消毒措施
● 均勻的溫度分布
● 簡便的操作
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
● 可拉出的帶不銹鋼鉤子的托盤
● 特別開發(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塵室內(nèi)。由于可能造成污染,當(dāng)培養(yǎng)箱打開時,絕不能打開廢料容器。所以培養(yǎng)箱上配有傳感器,可識別廢料容器是否打開。此外,集成培養(yǎng)箱的無塵室必須完全密封?!皩⒃跓o塵室內(nèi)進(jìn)行超壓測試,檢測其密封性, ”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)定的時間范圍內(nèi)。迄今為止,整個歐洲都采用這項安全方案。”
經(jīng)過調(diào)整的 CB 160 培養(yǎng)箱
傳感器具有冗余功能。每臺培養(yǎng)箱配有兩個傳感器,用于檢測溫度、二氧化碳和氧氣,在緊急情況下會發(fā)出警報。即便如此,還是對 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)約無塵室內(nèi)的空間,將以往的平開門改為了推拉門,還專門為此開發(fā)了操縱桿。操縱桿可以轉(zhuǎn)動,以避免妨礙實驗員使用手套進(jìn)行工作。
培養(yǎng)箱還配有三個可以拉出的托盤。滾珠軸承不適合無塵室,因而采用了不銹鋼鉤子固定托盤的特殊設(shè)計。從而保證試樣不滑落,并為托盤提供穩(wěn)固支撐。由于存在露水凝結(jié)的危險,也撤除了培養(yǎng)箱的玻璃門。培養(yǎng)箱位于專門開發(fā)的臺架上,安裝于隔離裝置中,高度可調(diào)。為簡化操作,全套電氣裝備被布置于設(shè)備下方。