Od czystego pomieszczenia do przestrzeni kosmicznej

APO AMG

Odzież do pomieszczeń czystych

Enterprise

Astronauta

Izolator

Te skoki kwantowe są możliwe tylko wtedy, gdy odzież ochronna dla produktu jest wymieniana na odzież ochronną dla człowieka. Gdyby wszystko było tak proste, moglibyśmy spełnić nasze marzenie o zostaniu astronautami. Niestety, tak nie jest.

Technika czystych pomieszczeń ma głównie za zadanie zapobieganie obecności cząstek; jednak wraz z rosnącą złożonością produktów, które należy utrzymywać w czystości, pojawiły się aspekty usuwania zanieczyszczeń, sterylności, technik produkcji oraz wielu innych dziedzin.

W odpowiednich badaniach podaje się, że 80% wszystkich cząstkowych zanieczyszczeń w czystych pomieszczeniach jest wprowadzanych przez osoby. Kontaminacja pomieszczenia przez personel jest generalnie krytyczna, gdy emisja następuje w pobliżu produktu lub gdy cząstki są transportowane do produktu przez efekty sił (tzw. „cross contamination”).

Czyste pomieszczenie: obszar ograniczony pod względem przepływu powietrza lub mechanicznie, w którym czystość cząstek w powietrzu odpowiada określonej klasie czystości. Ponadto czyste pomieszczenia charakteryzują się tym, że mają nadciśnienie w stosunku do otoczenia. Wyjątki stanowią pomieszczenia w technologiach biologicznych i genetycznych.

Aby móc pracować w czystym pomieszczeniu, konieczne jest noszenie odzieży czystej.

Odzież czysta: jest odzieżą ochronną dla produktu. Jeśli konieczne jest, aby personel pracował w warunkach czystych, musi nosić odzież czystą (buty, kalosze, kitel lub kombinezon, rękawice, nakrycie głowy, maska itp.). Dobór odzieży czystej zależy od typu czystego pomieszczenia i wymagań produkcji, szczególnie od klasy czystości i rodzaju przepływu powietrza. Konieczność zastosowania bariery (odzieży ochronnej dla produktu) wynika z faktu, że pomiędzy powierzchnią ciała ludzkiego a elementem odzieży czystej tworzy się przestrzeń powietrzna, która pochodzi z dwóch źródeł:

1. Ze skóry ludzkiej, która podczas noszenia uwalnia miliony cząstek (w tym mikroorganizmów): część tych cząstek wypełnia przestrzeń powietrzną między odzieżą a powierzchnią ciała w formie unoszących się w powietrzu cząstek.

2. Pod- lub warstwa odzieży podspodniej i pośredniej, które z jednej strony uwalniają w zależności od czasu i ruchu część zatrzymanych cząstek skóry, z drugiej emitują włókna, fragmenty włókien oraz cząstki pochodzące z innych zanieczyszczeń.

Odzież czysta noszona przez personel powinna zatrzymywać wszelkie tego typu zanieczyszczenia, aby chronić produkt.

Pod pojęciem Dobrej Praktyki Produkcyjnej (ang. GMP, niem. „Gute Herstellungspraxis”) rozumie się wytyczne dotyczące zapewnienia jakości procesów produkcyjnych i otoczenia w produkcji leków i substancji czynnych, ale także w produkcji kosmetyków, żywności i pasz, a także funkcji ochronnej odzieży roboczej. Jednym z głównych źródeł zagrożeń przy przenoszeniu drobnoustrojów jest odzież personelu. Oczywiście, w zależności od przypadku, należy zdecydować, jaki rodzaj odzieży roboczej należy nosić, czy może ona zastąpić odzież codzienną, czy też powinna być noszona na niej. Jednak kontakt odzieży codziennej z odzieżą roboczą nieuchronnie prowadzi do przenoszenia drobnoustrojów. Zakres odzieży ochronnej zależy w dużej mierze od wykonywanych prac i jest najbardziej rozbudowany w obszarach aseptycznych, prowadząc do stopniowania w innych mniej narażonych na zanieczyszczenia obszarach.

Aseptyczne obszary są niezbędne zarówno do produkcji sterylnych leków, jak i w szpitalach, np. w salach operacyjnych (OP), jednostkach transplantacyjnych (TE) i oddziałach intensywnej terapii (IP). Chociaż aseptyka jest jasno zdefiniowana, istnieją oczywiście różnice w możliwościach jej realizacji. Bez wątpienia najbardziej skuteczną ochronę przed ewentualnym zanieczyszczeniem mikroorganizmami zapewnia produkcja aseptyczna płynnych, nie sterylizowalnych leków, ponieważ chodzi tu nie tylko o wyeliminowanie patogenów, ale także saprofytów, które mogłyby się namnażać i psuć produkt. Nie zawsze możliwe jest bowiem wyeliminowanie tego zagrożenia poprzez dodanie odpowiedniego konserwantu.

Najostrzejsze wymagania obowiązują w obszarach aseptycznych, gdzie dozwolone jest tylko noszenie odzieży sterylnej. Odzież odpowiednia do tego celu musi więc:

- być sterylizowalna (autoklawowanie w temperaturze 121°C lub 134°C) lub dezynfekowalna,
- być trwała, wykazując dobrą odporność na rozdarcia i ścieranie,
- emitować niewiele cząstek (puchu) do środowiska,
- mieć dobrą tolerancję dla skóry i być komfortowa w noszeniu.

Dobór tkaniny zależy w dużej mierze od zastosowania. W „czystych pomieszczeniach” istotne jest, aby emisja cząstek przez tkaninę była jak najmniejsza. Cząstki te działają jako „nośniki” dla mikroorganizmów, zwiększając ryzyko zanieczyszczenia. Tkaniny z 100% włókien syntetycznych, np. z Trevira texturée (poliestru), bez wątpienia wykazują najlepsze właściwości i są zalecane do produkcji odzieży sterylnej w czystych pomieszczeniach klasy 5 zgodnie z DIN EN ISO 14644-1 lub wytycznymi VDI 2083 3.

Istnieje wiele materiałów, z których wykonuje się odzież czystą.

Przy doborze tkaniny odzież czysta powinna być dostosowana do wymagań klasyfikacji kontrolowanego obszaru. Należy uwzględnić czynniki takie jak warunki pracy (praca fizyczna, temperatura, wilgotność itp.), specjalne funkcje ochronne (np. ochrona przed chemikaliami) oraz warunki przestrzenne (np. przedsionki dla personelu lub przebieralnie).

Podstawowym wymogiem jest wysoka zdolność zatrzymywania zanieczyszczeń unoszących się w powietrzu i przenoszonych mechanicznie przez tkaninę, co jest kluczowe dla systemu odzieży czystej.

Odzież czysta wielokrotnego użytku jest tutaj preferowana nad odzieżą jednorazową. Jednak musi ona być poddana ponownej obróbce (bezpyłowej) przed ponownym użyciem.

Odzież czysta wielokrotnego użytku, przeznaczona do określonych warunków początkowych, musi być uprana i odkażona jeszcze przed pierwszym użyciem, ponieważ mogą się na niej znajdować zanieczyszczenia powstałe podczas produkcji. Podczas noszenia w czystym pomieszczeniu odzież ta ulega zanieczyszczeniu. Do zanieczyszczeń przyczyniają się cząstki i płyny pochodzące od ciała, odzieży podspodniej i otoczenia. Głównym celem procesu dekontaminacji jest ograniczenie pozostałych zanieczyszczeń na materiale; tzn. bariera materiałowa powinna być opróżniona, a powierzchniowe substancje zanieczyszczające powinny zostać usunięte. W kontekście działań zapewniających jakość, poziom pozostałych zanieczyszczeń odgrywa kluczową rolę. Standard cząstek zgodny z ASTM F51-68 jest celem tego działania.

„Przestrzeń kosmiczna, nieskończone przestrzenie. Rok 2200. To są przygody statku kosmicznego Enterprise, który z załogą liczącą 400 osób podróżuje przez 5 lat, aby badać obce galaktyki, szukać nowego życia i nowych cywilizacji. Wielkie lata świetlne od Ziemi, Enterprise zagłębia się w galaktyki, które nigdy wcześniej nie widział żaden człowiek.”

Tak zaczyna się każdy odcinek jednej z najbardziej legendarnych serii telewizyjnych wszech czasów. „Star Trek: Enterprise” dzieje się w 23. wieku, w czasach, gdy ludzkość ma za sobą trzecią wojnę światową i zjednoczyła się w „Zjednoczoną Federację Planet”.

Tak lub podobnie rozpoczęła się również historia rozwoju lotnictwa kosmicznego. Bez czystych pomieszczeń być może nie byłoby też lotnictwa kosmicznego. Dzięki wysokiej dynamice innowacji w naszej gospodarce i szybkiemu postępowi w rozwoju i badaniach, techniczny rozwój technologii czystych pomieszczeń w ostatnich 20-25 latach uległ pozytywnym zmianom. Tylko dzięki temu możliwe było modyfikowanie technologii lotniczej, która również korzystała z tej technologii. Gdyby nie można było w warunkach czystych pomieszczeń na poziomie mikrometra zmieniać całej struktury technologii kosmicznej, np. w zakresie automatyzacji i sterowania, cała technologia lotnicza zostałaby w tyle. Zmniejszenie rozmiarów układów przełączających i sterujących oraz ich osłon umożliwiło bardziej zwartą konstrukcję i tym samym redukcję masy. Miałem okazję ponad 15 lat temu w Bremie zobaczyć, jak w warunkach czystych pomieszczeń produkowano drugą stopę rakiety Ariane 5. Pomieszczenia czyste o takim rozmiarze są fascynujące.

Strój kosmiczny astronautów jest tak zaprojektowany, że można go określić zarówno jako odzież ochronną, jak i jako techniczny materiał tekstylny. W funkcji ochronnej obejmuje on cały system zaopatrzenia w powietrze, elementy sterujące, łączność głosową z statkiem kosmicznym itp. Wbudowane są również specjalne, istotne dla danej misji cechy techniczne. Z powodu uszkodzenia kombinezonu kosmicznego dwóch astronautów z amerykańskiego promu kosmicznego „Endeavour” musiało przedwcześnie zakończyć swoją misję na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). David Wolf i Christopher Cassidy bezpiecznie wrócili na ISS. Kontrola misji zarządziła wcześniejsze zakończenie misji po sześciu godzinach, ponieważ w kombinezonie Cassidiego odnotowano wzrost poziomu dwutlenku węgla. Substancje te są również określane jako tkaniny techniczne.

Wracając jeszcze do techniki czystych pomieszczeń, nie można pominąć faktu, że także w przemyśle farmaceutycznym, który również musi produkować swoje wyroby w „czystych warunkach”, odzież czysta służy częściowo jako ochrona produktu, a częściowo jako ochrona przed człowiekiem.

Warto jeszcze omówić produkcję preparatów parenteralnych. (Znaczenie: (z greckiego) pará = obok, éntéron = jelito, dosłownie: „omijanie jelita” lub „obejście układu pokarmowego”).

W Farmakopei znajduje się następujący zapis: „jałowe preparaty przeznaczone do iniekcji, infuzji lub implantacji w ciele ludzkim lub zwierzęcym” oraz cytostatyki: grupa substancji czynnych stosowanych w leczeniu chorób nowotworowych (chemioterapia) lub w immunosupresji (np. w autoimmunologicznych chorobach). Przy produkcji tych dwóch preparatów nie chodzi tylko o ochronę produktu (zapobieganie kontaktowi z toksyczną substancją i jej uwolnieniu do otoczenia), ale także o ochronę personelu (zapobieganie zanieczyszczeniu wytwarzanego leku obcymi substancjami, cząstkami, mikroorganizmami, innymi substancjami czynnikami z otoczenia), co jest bardzo ważnym wymogiem.

Ważne regulacje dotyczące aseptycznej produkcji leków są nieodzowne, tutaj wymienione są niektóre przepisy i rozporządzenia:

W aptekarstwie:  

• Ustawa o aptekach (ApoG)
• Ustawa o lekach (AMG)
• Rozporządzenie o działalności aptekarskiej (ApBetrO) nowo!
• Wytyczne i komentarze Krajowej Izby Aptekarskiej (BAK-LL) nowo! Apteki z pozwoleniem na produkcję zgodnie z AMG (§ 13) dodatkowo:
• Rozporządzenie o produkcji leków i substancji czynnych (AMWHV)
• Wytyczne UE dotyczące Dobrej Praktyki Produkcyjnej (GMP) oraz:
• Przewodnik PIC/S dotyczący dobrych praktyk przygotowania produktów leczniczych w placówkach opieki zdrowotnej

Obecnie farmaceuci mogą również wykonywać preparaty parenteralne, cytostatyki oraz podwójne pakowanie, co jest związane z odnośną regulacją ApoBetrO. Poniżej kilka kluczowych fragmentów z § 35 tej regulacji.

Produkcja leków do zastosowań parenteralnych (przeznaczonych do iniekcji, infuzji lub implantacji w ciele ludzkim lub zwierzęcym)

Wymagania:
-  Wyłącznie wykwalifikowany i przeszkolony personel może brać udział
-  Produkcja musi odbywać się w oddzielnym pomieszczeniu produkcyjnym
-  Dostęp do tego pomieszczenia jest możliwy tylko przez przedsionek
-  Pomieszczenie powinno mieć odpowiedni rozmiar (specyficzne obszary robocze)
-  Wentylacja musi być realizowana wyłącznie za pomocą filtrów o odpowiedniej skuteczności
-  Pomieszczenie musi być łatwe do czyszczenia podłóg, ścian i powierzchni

Dodatkowe wymagania (wybiór):

Przygotowanie i napełnianie mogą odbywać się tylko w wyznaczonych strefach lub obszarach:
• Lokalna strefa klasy czystości A
• Otoczenie klasy czystości B
lub
Otoczenie klasy czystości C
z zapewnieniem odpowiedniej jakości produktu i zatwierdzonym procesem walidacji
lub
Otoczenie klasy czystości D przy użyciu izolatora