JP6402028B2 - 無菌作業システムおよび無菌作業システムにおける物品搬入方法 - Google Patents

Description

本発明は、内部に無菌作業室が形成されたアイソレータと、無菌作業室に物品を搬入するための除染操作室とを備えた無菌作業システムおよびその物品搬入方法に関する。

従来、細胞培養などを行う再生医療を実施するための無菌作業システムとして、特許文献１に開示された構成が知られている。この無菌作業システムは、内部が無菌状態（空気の清浄度レベルにおけるグレードＡ相当）に維持される無菌作業室の前段に２つのパスボックスを配置して構成され、無菌作業室に向けて段階的に圧力を高く定めることにより、高い清浄性を保つために高度に管理されたセルプロセッシングセンター（ＣＰＣ）と呼ばれる専用の施設を必要とせず、比較的清浄度の低い環境に無菌作業室を設置できるようにしている。また２つのパスボックスの間、後段側のパスボックスと無菌作業室の間、およびクリーンブースからなる外部環境と前段側のパスボックスの間には、それぞれエアロック室が設けられ、物品の搬入時に、２つのパスボックスの間、およびパスボックスと無菌作業室または外部環境が直接連通しないように構成することで、無菌状態を維持しながら外部環境から無菌作業室内に物品を搬入できるようにしている。

特開２０１４−１９８０７９号公報

上述した従来の無菌作業システムは、２つのパスボックスの間、および後段側のパスボックスと無菌作業室の間、または外部環境と前段側のパスボックスの間における雰囲気の流入を阻止することにより、物品の搬入に伴って無菌作業室の清浄度のグレードが低下することを防いでいるが、無菌作業室に至るまでに２つのパスボックスと３つのエアロック室を通過しなければならず物品の搬入作業が煩雑であった。また、エアロック室が相対的にグレードの低い空間に開放される毎に、僅かながら雰囲気の流入がありエアロック室の清浄度が低下する可能性があるため、この開放動作の頻度が高くなると、各パスボックスにおける清浄度の維持が困難になるという懸念があった。

本発明は、設置環境がセルプロセッシングセンター（ＣＰＣ）のように高度に管理された環境でない場合であっても、無菌作業室を常に所望のグレードに維持することを目的としている。

本発明に係る無菌作業システムは、内部が無菌状態に維持される無菌作業室と、除染操作室と、第１および第２換気手段と、制御手段とを備える。除染操作室は、外部から無菌作業室に搬入される物品に付着している微生物を除去するために設けられ、閉鎖可能な入口部が設けられた第１操作室と、この第１操作室に連接されるとともに閉鎖可能な出口部が設けられた第２操作室と、これら第１操作室と第２操作室を連通させる閉鎖可能な連通部と、入口部を閉鎖する入口部閉鎖手段と、出口部を閉鎖する出口部閉鎖手段と、連通部を閉鎖する連通部閉鎖手段とを有する。第１換気手段は第１操作室内を換気し、第２換気手段は第２操作室内を換気する。制御手段は、入口部閉鎖手段、出口部閉鎖手段および連通部閉鎖手段の開閉状態を監視するとともに第１換気手段および第２換気手段の作動を制御する。制御手段は、連通部が閉鎖された第１操作室に外部から物品が搬入されて入口部が閉鎖された後、第１換気手段によって第１操作室内を第１の規定回数以上換気するとともに、出口部が閉鎖された第２操作室に第１操作室から物品が移動されて連通部が閉鎖された後、第２換気手段によって第２操作室内を第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気する。

無菌作業システムは、入口部閉鎖手段、出口部閉鎖手段および連通部閉鎖手段の閉鎖状態を維持するロック手段を備えていてもよい。この場合、制御手段は、ロック手段の作動を制御し、第１操作室の換気中は入口部閉鎖手段と連通部閉鎖手段の閉鎖状態を維持するとともに、第２操作室の換気中は連通部閉鎖手段と出口部閉鎖手段の閉鎖状態を維持する。また無菌操作システムは、第１操作室および第２操作室の換気の終了をそれぞれ報知する報知手段を備えていてもよい。さらに無菌操作システムは、制御手段により作動を制御されて第１操作室に除染ガスを供給する除染ガス供給手段を備えていてもよい。この場合、制御手段は、外部から物品が搬入された第１操作室内を第１の規定回数以上換気するとともに、第１操作室から物品が移動された第２操作室内を第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気する換気操作モードと、外部から物品が搬入された第１操作室内を除染ガス供給手段により除染ガスを供給して物品と第１操作室内を除染するとともに、第１操作室から第２操作室に物品を移動させた後、第１換気手段および第２換気手段によって第１操作室内および第２操作室内をそれぞれ換気する除染操作モードとを備える。

また本発明に係る物品搬入方法は、内部が無菌状態に維持される無菌作業室と、除染操作室と、第１および第２換気手段とを備えた無菌作業システムにおける物品搬入方法である。除染操作室は、外部から無菌作業室に搬入される物品に付着している微生物を除去するために設けられ、閉鎖可能な入口部が設けられた第１操作室と、この第１操作室に連接されるとともに閉鎖可能な出口部が設けられた第２操作室と、これら第１操作室と第２操作室を連通させる閉鎖可能な連通部とを有する。第１換気手段は第１操作室内を換気し、第２換気手段は第２操作室内を換気する。物品搬入方法は、連通部が閉鎖された状態で入口部を開放し、外部から第１操作室に物品を搬入して入口部を閉鎖した後、第１換気手段によって第１操作室内を第１の規定回数以上換気し、次に、出口部が閉鎖された状態で連通部を開放し、第１操作室から第２操作室に物品を移動させて連通部を閉鎖した後、第２換気手段によって第２操作室内を第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気するとともに、換気中の第１操作室もしくは第２操作室の少なくともいずれか一方で物品を除染し、その後、出口部を開放して第２操作室から無菌作業室に物品を移動させる。

好ましくは、第１操作室および第２操作室のそれぞれにおいて各々異なる除染媒体を使用して物品を除染する。

本発明によれば、設置環境がセルプロセッシングセンター（ＣＰＣ）のように高度に管理された環境でない場合であっても、無菌作業室を常に所望のグレードに維持することができる。

本発明に係る一実施形態を適用した無菌作業システムの各構成要素を示す配置図である。 図１に示す無菌作業システムにおいて、除染ガスおよび清浄気体を供給し、また排出するための流体供給回路を示す図である。 図１に示す無菌作業システムのステップ（１）〜（４）の作用を示す図である。 図１に示す無菌作業システムのステップ（５）〜（７）の作用を示す図である。

以下図面を参照して本発明の一実施形態である無菌作業システム１００を説明する。図１は無菌作業システム１００の概略的な構成を示している。無菌作業システム１００は、内部が無菌状態に維持される無菌作業室１０を内部に形成したアイソレータ１１と、パスボックス１１０と、制御装置１２０とを備える。パスボックス１１０は無菌作業室１０の入口側に連結され、パスボックス１１０の内部には、無菌作業システム１００の外部から無菌作業室１０に搬入される物品に付着している微生物を除去するための除染操作室３０が形成される。制御装置１２０は、後述するように、アイソレータ１１とパスボックス１１０の換気動作を制御し、またパスボックス１１０の入口部と出口部の開閉状態を管理する。

このような無菌作業システム１００は、空気の清浄度レベルにおけるグレードＤの環境に設置されている。厚生労働省による「無菌操作法による無菌医薬品の製造に関する指針」によれば、このグレードＤ環境は非作業時において、空気１ｍ^３あたりに含まれる粒径０．５μｍ以上の浮遊微粒子数が３，５２０，０００個以下の清浄度レベルとされている。これに対して無菌作業室１０内の空気の清浄度レベルは、グレードＡが求められる。このグレードＡ環境においては、作業時および非作業時ともに空気１ｍ^３あたりに含まれる粒径０．５μｍ以上の浮遊微粒子数が３，５２０個以下の清浄度レベルとされており、これはＩＳＯにおけるクラス５、米国の指針におけるクラス１００に相当する。

除染操作室３０は第１操作室３１と第２操作室３２に区画される。無菌作業室１０の除染操作室３０とは反対側には、無菌作業室１０において処理されたヒト細胞・組織を培養するためのインキュベータ２０が着脱可能である。なお、第１操作室３１と第２操作室３２は、１つのパスボックス１１０の内部を仕切って区画してもよいが、独立した２つのパスボックス１１０を連結して構成してもよい。

本実施形態においては、第２操作室３２内の空気の清浄度クラスをグレードＡ環境と連通させることのできるグレードＢとし、第１操作室３１内をグレードＢ環境と連通させることのできるグレードＣとするように、各操作室の清浄度を管理している。グレードＢ環境は、作業時で空気１ｍ^３あたりに含まれる粒径０．５μｍ以上の浮遊微粒子数が３５２，０００個以下の清浄度レベルとされ、非作業時では３，５２０個以下とされている。これはＩＳＯにおけるクラス７（作業時の基準）、米国の指針におけるクラス１０，０００に相当する。第２操作室３２をグレードＡ環境の無菌作業室１０と連通させる場合は、第２操作室３２をグレードＢの非作業時の清浄度とする。また、グレードＣ環境は、作業時で空気１ｍ^３あたりに含まれる粒径０．５μｍ以上の浮遊微粒子数が３，５２０，０００個以下の清浄度レベルとされ、非作業時では３５２，０００個以下とされている。これはＩＳＯにおけるクラス８（作業時の基準）、米国の指針におけるクラス１００，０００に相当する。第１操作室３１をグレードＢ環境の第２操作室３２と連通させる場合は、第１操作室３１をグレードＣの非作業時の清浄度とする。

無菌作業室１０の壁部には、無菌作業室１０の外部から無菌作業室１０内の物品に対して種々の処理を行うためにグローブ１２、１３が設けられる。除染操作室３０の第１操作室３１と第２操作室３２にも同様に、それぞれグローブ３４、３５が設けられる。

第１操作室３１は第２操作室３２に対して無菌作業室１０とは反対側に位置し、第１操作室３１の入口部３６は第１閉鎖部材（入口部閉鎖手段）３７によって閉鎖可能である。第２操作室３２は第１操作室３１に連接され、第１操作室３１と第２操作室３２を連通させる連通部３８は第２閉鎖部材（連通部閉鎖手段）３９によって閉鎖可能である。また第２操作室３２の出口部４０、すなわち無菌作業室１０との接続部分は、第３閉鎖部材（出口部閉鎖手段）４１によって閉鎖可能である。本実施形態においては、これら第１、第２、第３閉鎖部材３７、３９、４１は人手により開閉され、その開閉状態を制御装置１２０で監視している。

第１、第２、第３閉鎖部材３７、３９、４１はそれぞれ、制御装置１２０により作動を制御されるロック機構（ロック手段）１２１、１２２、１２３によってロック可能であり、また開閉ボタン１２４、１２５、１２６を押すことによって、ロック状態および解除状態とすることができる。第１操作室３１と第２操作室３２には、換気回数が規定回数に到達し換気が終了したことを報知する報知手段としてのシグナル１２７、１２８が設けられる。シグナル１２７、１２８の点灯状態は制御装置１２０によって制御され、後述するように、第１操作室３１と第２操作室３２の換気状態に応じて変化する。

無菌作業室１０、第１操作室３１、第２操作室３２における圧力関係は、本実施形態においては、第１操作室３１は外部環境よりも圧力が高く、第２操作室３２は第１操作室３１よりも圧力が低く、無菌作業室１０は第１操作室３１よりも圧力が高く、全体として外部環境よりも陽圧となるように制御される。このように、中間の第２操作室３２の圧力を低く維持することで、無菌作業室１０と第１操作室３１の間で雰囲気の流動を遮断している。これにより仮に無菌作業室１０と第１操作室３１が連通状態となった場合でも、外部環境の汚染された雰囲気が無菌作業室１０に流入することを阻止するとともに、ウィルス等の病原体が無菌作業室１０から外部環境に流出することを防止できる。

インキュベータ２０が取り付けられる場合、インキュベータ２０は接続部２１を介して無菌作業室１０に連結される。無菌作業室１０と接続部２１の間の仕切り壁の開口は第１開閉部材２２によって開閉され、接続部２１とインキュベータ２０の間は、インキュベータ２０に設けられた第２開閉部材２３によって開閉される。

図２を参照して、無菌作業室１０と第１操作室３１、第２操作室３２および接続部２１に対して、除染ガス（除染蒸気）を供給する除染ガス供給手段の構成を説明する。本実施形態において除染ガスは過酸化水素蒸気であり、ボトル６０には過酸化水素水溶液が貯溜される。過酸化水素水溶液は除染剤供給通路６１に設けられたポンプ６２によってボトル６０から蒸発器６３に一定量ずつ供給され、蒸発器６３による加熱により蒸発して過酸化水素蒸気となる。蒸発器６３の吸入口には循環通路７２が接続され、発生した過酸化水素蒸気は循環通路７２に設けた循環ブロア７４の作動によって蒸発器６３から送気される。蒸発器６３の吐出口に接続された除染ガス供給通路６４は、無菌作業室１０、第１操作室３１、第２操作室３２にそれぞれ開閉バルブ６５、６６、６７を介して接続される。

無菌作業室１０の天面には気体供給室１４が設けられ、除染ガス供給通路６４の第１分岐通路６４ａが接続される。気体供給室１４内にはＨＥＰＡフィルタ１５が取り付けられ、気体供給室１４に供給された過酸化水素蒸気はＨＥＰＡフィルタ１５を通って無菌作業室１０に供給される。

同様に、第１操作室３１の天面にも気体供給室４２が形成され、気体供給室４２には除染ガス供給通路６４の第２分岐通路６４ｂが接続される。また、気体供給室４２にもＨＥＰＡフィルタ４３が設けられ、気体供給室４２に供給された過酸化水素蒸気はＨＥＰＡフィルタ４３を通って第１操作室３１に供給される。第２操作室３２に関しても同様に、過酸化水素蒸気は除染ガス供給通路６４の第３分岐通路６４ｃから気体供給室４４に供給され、ＨＥＰＡフィルタ４５を通って第２操作室３２に供給される。

接続部２１は開閉バルブ２４とＨＥＰＡフィルタ２５を介して除染ガス供給通路６４に接続される。すなわち除染ガス供給通路６４を通る過酸化水素蒸気はＨＥＰＡフィルタ２５を通って接続部２１の内部空間に供給される。

除染ガス供給通路６４の第４分岐通路６４ｄには、循環ブロア７４の送気方向下流側に配置されることで、循環ブロア７４の作動時に除染ガス供給通路６４から排気させて送気量を減少させ、無菌作業室１０と第１操作室３１と第２操作室３２の圧力を低下させるよう調節するための圧力調節バルブ７０が設けられる。なお、第４分岐通路６４ｄの開放端には触媒７１が設けられ、無菌作業システム１００の外部への有害成分の流出防止が図られている。

無菌作業室１０の下面には気体排出室１６が設けられ、気体排出室１６内にはＨＥＰＡフィルタ１７が取り付けられる。気体排出室１６は、蒸発器６３の吸入口に連結される循環通路７２に接続され、循環通路７２には開閉バルブ７３が設けられる。したがって無菌作業室１０内の気体は循環ブロア７４の送気作用によりＨＥＰＡフィルタ１７を介して気体排出室１６に排出され、循環通路７２を通って蒸発器６３に還流される。

同様に、第１操作室３１の下面に形成された気体排出室４６にはＨＥＰＡフィルタ４７が設けられ、また第２操作室３２の下面に形成された気体排出室４８にはＨＥＰＡフィルタ４９が設けられる。気体排出室４６、４８は循環通路７２の第１および第２分岐通路７２ａ、７２ｂに接続され、第１および第２分岐通路７２ａ、７２ｂにはそれぞれ開閉バルブ７５、７６が設けられる。したがって第１操作室３１内、第２操作室３２内の気体はＨＥＰＡフィルタ４７、４９を介して気体排出室４６、４８に排出され、循環通路７２を通って蒸発器６３に還流される。

循環通路７２の第３分岐通路７２ｃには、循環ブロア７４の送気方向上流側に配置されることで、循環ブロア７４の作動時に外気を流入させて送気量を増加させ、無菌作業室１０と第１操作室３１と第２操作室３２の圧力を上昇させるよう調節するための圧力調節バルブ７８が設けられる。第３分岐通路７２ｃの開放端は、ＨＥＰＡフィルタ７９を介して無菌作業システムの外部に開放している。

無菌作業室１０、第１操作室３１および第２操作室３２に清浄気体を供給するための構成を説明する。無菌作業室１０の気体供給室１４には第１気体供給通路８０が接続される。第１気体供給通路８０には給気ブロア８１が設けられ、給気ブロア８１と気体供給室１４の間には風量調整弁８２が設けられる。第１気体供給通路８０の開放端には触媒８３が設けられる。

このような構成により、風量調整弁８２を開放するとともに給気ブロア８１を作動させることで、第１気体供給通路８０から気体供給通路１４に外部から気体が流入され、この気体がＨＥＰＡフィルタ１５により清浄化されて無菌作業室１０に供給される。また風量調整弁８２の開度または給気ブロア８１の送風量を調節することで、無菌作業室１０への給気量を増減させることができる。

第１操作室３１の気体供給室４２には給気ファン５１が設けられ、給気ファン５１には第２気体供給通路８４が接続される。第２気体供給通路８４には風量調整弁８５が設けられ、第２気体供給通路８４の開放端には触媒８６が設けられる。同様に、第２操作室３２の気体供給室４４には給気ファン５２が設けられ、給気ファン５２には第３気体供給通路８７が接続される。第３気体供給通路８７には風量調整弁８８が設けられ、第３気体供給通路８７の開放端には触媒８９が設けられる。

このような構成により、風量調整弁８５を開放するとともに給気ファン５１を作動させることで、第２気体供給通路８４から気体供給室４２に外部から気体が流入され、この気体がＨＥＰＡフィルタ４３により清浄化されて第１操作室３１に供給される。また風量調整弁８５の開度または給気ファン５１の送風量を調節することで、第１操作室３１への給気量を増減させることができる。同様に、風量調整弁８８を開放するとともに給気ファン５２を作動させることで、第３気体供給通路８７から気体供給室４４に外部から気体が流入され、この気体がＨＥＰＡフィルタ４５により清浄化されて第２操作室３２に供給される。また風量調整弁８８の開度または給気ファン５２の送風量を調節することで、第２操作室３２への給気量を増減させることができる。

無菌作業室１０、第１操作室３１、第２操作室３２および接続部２１から気体を排出するための構成を説明する。無菌作業室１０の気体排出室１６には第１気体排出通路９０が接続され、第１気体排出通路９０には排気ブロア９１が設けられる。排気ブロア９１と気体排出室１６の間には風量調整弁９２と触媒９３が設けられる。

このような構成により、風量調整弁９２を開放するとともに排気ブロア９１を作動させることで、無菌作業室１０からＨＥＰＡフィルタ１７および気体排出室１６を通過した気体が第１気体排出通路９０により外部に排出される。また風量調整弁９２の開度または排気ブロア９１の送風量を調節することで無菌作業室１０からの排気量を増減させることができる。

第１操作室３１の気体排出室４６には排気ファン５３が設けられ、排気ファン５３には第２気体排出通路９４が接続される。第２気体排出通路９４には風量調整弁９５と触媒９６が設けられる。同様に、第２操作室３２の気体排出室４８には排気ファン５４が設けられ、排気ファン５４には第３気体排出通路９７が接続される。第３気体排出通路９７には風量調整弁９８と触媒９９が設けられる。

このような構成により、風量調整弁９５を開放するとともに排気ファン５３を作動させることで、第１操作室３１からＨＥＰＡフィルタ４７および気体排出室４６を通過した気体が第２気体排出通路９４により外部に排出される。また風量調整弁９５の開度または排気ファン５３の送風量を調節することで第１操作室３１からの排気量を増減させることができる。同様に、風量調整弁９８を開放するとともに排気ファン５４を作動させることで、第２操作室３２からＨＥＰＡフィルタ４９および気体排出室４８を通過した気体が第３気体排出通路９７により外部に排出される。また風量調整弁９８の開度または排気ファン５４の送風量を調節することで第２操作室３２からの排気量を増減させることができる。

上述したように、第１操作室３１内は、風量調整弁８５、給気ファン５１、排気ファン５３、風量調整弁９５の作用により換気され、これらは第１換気手段を構成する。第２操作室３２内は、風量調整弁８８、給気ファン５２、排気ファン５４、風量調整弁９８の作用により換気され、これらは第２換気手段を構成する。無菌作業室１０内は、風量調整弁８２、給気ブロア８１、排気ブロア９１、風量調整弁９２の作用により換気され、これらは第３換気手段を構成する。また、無菌作業室１０、第１操作室３１、第２操作室３２に対する給気量と排気量を増減させることにより、各々の無菌作業室１０内、第１操作室３１内、第２操作室３２内の圧力を調節することが可能である。この圧力調節は制御装置１２０によって行われ、各室の圧力を予め設定された所定範囲に維持するとともに、各室間の圧力関係を予め設定された所定状態に維持することができる。

制御装置１２０には、これら第１〜第３換気手段の作動を制御して、第１操作室３１についてグレードＢ環境と連通可能なグレードＣの非作業時の清浄度となるように第１の規定回数以上の換気回数にて換気を行い、第２操作室３２についてグレードＡ環境と連通可能なグレードＢの非作業時の清浄度となるように前記第１の規定回数より多い第２の規定回数以上の換気回数にて換気を行う。また無菌作業室１０については、グレードＡを維持するように換気を行なう。
換気回数（Ｎ）とは、対象とする空間で１時間あたり何回の空気の入れ替えを行うことができるかを表したものであり、換気風量（Ｆ）を空間の容積（Ｒ）で割ることで求める。
式：Ｎ回／時＝（Ｆｍ^３／分×６０分）／Ｒｍ^３

なお、グレード毎の換気回数の目安は、グレードＡで３００回以上、グレードＢでは非作業時の清浄度レベルとして３００回以上、作業時は４０回以上、グレードＣでは非作業時の清浄度レベルとして４０回以上、作業時は２０回以上とされている。これによれば、前記第２の規定回数は３００回以上となり、第１の規定回数は４０回以上となるが、具体的な回数は残留する浮遊粒子数を測定するなどして検証したうえで決定する。また、実際の運用においては、回数ではなく時間で管理しており、本実施形態において制御装置１２０は、要求される換気回数が実行される時間を求めて換気時間を定め、この換気時間に到達するまでは第１操作室３１および第２操作室３２の閉鎖状態を維持するように制御している。この場合、換気風量や空間容積により換気時間は前後するため、第２操作室３２の方が第１操作室３１より換気時間が長くなるとは限らない。

接続部２１の除染ガス供給通路６４とは反対側には気体排出通路２６が接続される。気体排出通路２６には開閉バルブ２７が設けられ、また気体排出通路２６の開放端には触媒２８が設けられる。

次に、図２〜図４を参照して本実施形態の換気操作モードによる作用を説明する。なお、図３、４では、インキュベータ２０と接続部２１の図示を省略している。

無菌作業室１０内、第１操作室３１内、第２操作室３２内はいずれも、事前に過酸化水素蒸気が供給されるとともにエアレーションが施されて除染が実施される。過酸化水素蒸気による除染が所定時間行われると、ポンプ６２と循環ブロア７４が停止されるとともに、バルブ２４、２７、６５、６６、６７、７０、７３、７５、７６、７８が閉鎖され、過酸化水素蒸気の供給は停止する。一方、無菌作業室１０、第１操作室３１、第２操作室３２に対する給気と排気は常時継続して行われ、外部環境に対して陽圧とすることで内部が無菌状態に維持されるとともに、無菌作業室１０内の圧力が最も高く、次いで第１操作室３１内の圧力が高くなるように制御される。

ステップ（１）では、第１閉鎖部材３７が開放され、無菌作業室１０において作業に要する物品Ｍが入口部３６から第１操作室３１に搬入される。また第２閉鎖部材３９は閉鎖されており、第２操作室３２が外部環境に連通することはない。

ステップ（２）では第１閉鎖部材３７が閉鎖され、開閉ボタン１２４を押すことでロック機構１２１によってロック状態となり、第１操作室３１は外部から気密を保って遮断される。制御装置１２０は、このようにロック機構１２１、１２２がともに作動状態となると、開閉ボタン１２４、１２５を押してもロック機構１２１、１２２を解除できない閉鎖維持状態とする。この状態で、第１換気手段を構成する風量調整弁８５、給気ファン５１、排気ファン５３、風量調整弁９５が制御装置１２０によって制御され、第１操作室３１は予め定められた第１の換気時間に亘って換気される。第１操作室３１内は本来グレードＣの環境に定められているが、外部環境と連通することにより、清浄度がグレードＤに低下したとみなされるため、事前に検証して決定した第１の規定回数以上換気することで、次にグレードＢの環境と連通させることのできるグレードＣの清浄度を確実に達成させることができる。

第１操作室３１が換気されている間、作業者はグローブ３４に手を差し入れ、除染媒体として例えばアルコールを染み込ませた不織布で物品Ｍを拭いて表面に付着した微生物を除去する。第１の換気時間の間、第１操作室３１は外部から完全に遮断されていることが必須であり、作業者による物品Ｍの拭き取り作業が完了したとしても第２閉鎖部材３９を開放すべきではない。そこで本実施形態では、第１の換気時間の間、シグナル１２７は制御装置１２０の制御により、第２閉鎖部材３９が閉鎖を維持すべき状態であることを示す点灯状態に定められる。

第１の換気時間が経過すると、第１操作室３１内はグレードＣ（非作業時）の環境に戻っているので、ステップ（３）に移行して、シグナル１２７は第２閉鎖部材３９が開放可能であることを示す点灯状態に切り換えられる。この状態の時は、開閉ボタン１２５を押すことでロック機構１２２によるロック状態を解除することができる。なお、換気の終了を報知する報知手段としては、本実施形態のようなシグナルや文字表示等の視覚的手段の他に、ブザーや音声等の聴覚的手段やバイブレーションや振動等の体感的なものであってもよい。

次いでステップ（４）では、作業者がグローブ３５に手を差し入れて開閉ボタン１２５を押すことにより第２閉鎖部材３９が開放され、物品Ｍは第１操作室３１から連通部３８を通して第２操作室３２へ移される。この際の物品Ｍの移動は、入口部３６と出口部４０の閉鎖状態を維持しつつ、連通部３８を開放して第１操作室３１と第２操作室３２を連通させて行われる。この直前において、第２操作室３２では第２換気手段を構成する風量調整弁８８、９８が所定開度で開放され、給気ファン５２、排気ファン５４が所定送風量で作動されて、第２操作室３２の内部圧力を第１操作室３１より低い陽圧に維持した状態でグレードＢに維持されており、第１操作室３１では第１換気手段による換気が継続されグレードＣが維持されている。本実施形態では、この状態から第２閉鎖部材３９の開放動作に伴って、風量調整弁８５、９８を閉鎖し、また給気ファン５１と排気ファン５４を停止させるとともに、風量調整弁８８、給気ファン５２による給気量を、風量調整弁９５、排気ファン５３による排気量よりも大きくなるように調節する。

したがって、第２閉鎖部材３９が開放される際には、第２操作室３２の上部から第１操作室３１の下部に向けて強い気流が生じており、第１操作室３１内の雰囲気が第２操作室３２に流入することを阻止している。なお、この間も第２操作室３２と第１操作室３１の外部環境に対する陽圧状態は維持されている。

第２操作室３２から第１操作室３１へ向かう気流を生じさせるための他の例として、給気ファン５１、５２と排気ファン５３、５４を全て駆動するとともに、風量調整弁８５、９８を相対的に小さい開度で開放してもよい。つまり、第２操作室３２の給気量を第１操作室３１の給気量よりも大きくし、かつ第１操作室３１の排気量を第２操作室３２の排気量よりも大きくすることにより、第２操作室３２内の圧力が第１操作室３１内の圧力よりも高くなり、第２操作室３２から第１操作室３１へ向かう気流が発生するように調節すればよい。なお、常時第２操作室３２の圧力を第１操作室３１よりも高く、無菌作業室１０よりも低く、かつ全体として外部環境よりも陽圧に制御するようにしてもよい。

ステップ（５）では、グローブ３５に手を差し入れた作業者によって第２閉鎖部材３９が閉鎖され、開閉ボタン１２５を押すことでロック機構１２２によってロック状態となり、第２操作室３２は第１操作室３１から気密を保って遮断される。制御装置１２０は、ロック機構１２２、１２３がともに作動状態となると、開閉ボタン１２５、１２６を押しても解除できない閉鎖維持状態とする。この状態で第２換気手段を構成する風量調整弁８８、給気ファン５２、排気ファン５４、風量調整弁９８が制御装置１２０によって制御され、第２操作室３２は予め定められた第２の換気時間に亘って換気される。第２操作室３２は、ステップ（３）まではグレードＢの環境であったが、ステップ（４）において第２閉鎖部材３９が開放されたことにより、清浄度がグレードＣに低下したとみなされる。第２の換気時間は、第１の換気時間を定めた場合と同様な手法により、第２操作室３２内が確実にグレードＢの環境に戻るように定められる。すなわち、第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気することで、次にグレードＡの環境と連通することのできるグレードＢの清浄度を確実に達成させることができる。

第２操作室３２が換気されている間、作業者はグローブ３５に手を差し入れ、除染媒体として例えばオキシドールを染み込ませた不織布で物品Ｍを拭いて表面に付着した微生物を除去する。このように第１操作室３１での第１の除染操作と第２操作室３２での第２の除染操作とで、使用する除染媒体の種類を異ならせることにより、耐性の異なる様々な種類の微生物や菌、ウィルスを網羅して除去することが可能となる。なお、この換気操作モードにおける第１、第２の除染操作において使用される除染媒体としては、アルコール（消毒用エタノール）、オキシドール（過酸化水素水溶液）、過酢酸、次亜塩素酸ナトリウム等の常温で液体の一般的な消毒液や殺菌剤を用いることができる。第２の換気時間の間、第２操作室３２は第１操作室３１および無菌作業室１０から完全に遮断されていなければならない。そこで本実施形態では、第２の換気時間の間、シグナル１２８は制御装置１２０の制御により、第３閉鎖部材４１が閉鎖を維持すべき状態であることを示す点灯状態に定められる。

第２の換気時間が経過すると、第２操作室３２内はグレードＢ（非作業時）の環境に戻っているので、ステップ（６）に移行して、シグナル１２８は第３閉鎖部材４１が開放可能であることを示す点灯状態に切り換えられる。

次いでステップ（７）では、作業者がグローブ１３に手を差し入れて開閉ボタン１２６を押すことにより第３閉鎖部材４１が開放され、物品Ｍは第２操作室３２から出口部４０を通して無菌作業室１０へ移される。この際の物品Ｍの移動は、連通部３８と第１開閉部材２２の閉鎖状態を維持しつつ、出口部４０を開放して第２操作室３２と作業室１０を連通させて行われる。この直前において、無菌作業室１０では第３換気手段を構成する風量調整弁８２、９２が所定開度で開放され、給気ブロア８１と排気ブロア９１が所定送風量で作動されて、無菌作業室１０の内部圧力を第２操作室３２より高い陽圧に維持した状態でグレードＡに維持されており、第２操作室３２では第２換気手段による換気が継続されグレードＢが維持される。

その後、グローブ１３に手を差し入れた作業者によって、第３閉鎖部材４１が閉鎖され、開閉ボタン１２６を押すことでロック機構１２３によってロック状態となり、無菌作業室１０は第２操作室３２から気密を保って遮断される。その後、物品Ｍを使用した所定の処理が実行される間も、第３換気手段によって無菌作業室１０に対する換気が継続され、無菌作業室１０の環境はグレードＡが維持される。

以上のように本実施形態では、物品Ｍが外部から第１操作室３１に搬入された後、第１操作室３１を外部から遮断した状態で、第１操作室３１内の環境が確実にグレードＣに戻るように換気され、その間に、作業者によって物品Ｍの拭き取り作業が実施され、物品Ｍの表面に付着した微生物が除去される。そして物品Ｍは第２操作室３２に移され、第２操作室３２は、第１操作室３１から完全に遮断された状態で換気され、確実にグレードＢの環境に戻される。その間に、作業者によって第１操作室３１で使用された除染媒体とは異なる除染媒体を使用して物品Ｍの拭き取り作業が実施され、物品Ｍの表面に付着した微生物が除去される。また、第２操作室３２の換気が完了すると、物品ＭはグレードＡに維持されている無菌作業室１０に移される。

次に本実施形態の除染操作モードによる作用を説明する。上述したように換気操作モードでは、第１操作室３１と第２操作室３２において、各々異なる除染媒体を染み込ませた不織布によって物品Ｍを拭くことにより物品Ｍに対する除染を行っている。これは物品Ｍが細胞や組織を収容した容器のような熱により影響を受ける場合の物品搬入方法であり、これに対して除染操作モードでは、第１操作室３１における第１の除染操作では、充満させた過酸化水素蒸気からなる除染ガスを物品Ｍと第１操作室３１内に作用させ、第２操作室３２における第２の除染操作では、換気を行うことにより、物品Ｍに残留する除染成分を除去する。

すなわち除染操作モードでは、ステップ（１）において換気操作モードと同様に、物品Ｍが入口部３６から第１操作室３１内に搬入され、第１閉鎖部材３７が閉鎖されて第１操作室３１が外部から気密を保って遮断された後、ステップ（２）では、除染ガス供給手段の蒸発器６３において生じる過酸化水素蒸気によって、第１操作室３１に収容された物品Ｍに対する除染操作が行われる。このとき、開閉バルブ６６、７５が開放されるとともに循環ブロア７４が作動され、蒸発器６３において生じる過酸化水素蒸気が第２分岐通路６４ｂを通って第１操作室３１に供給され、第１分岐通路７２ａを介して蒸発器６３に還流される。これとともに風量調整弁８５、９５が閉鎖されて給気ファン５１、排気ファン５３が停止され、第１操作室３１内の圧力は圧力調節バルブ７０、７８の開閉制御動作により制御されて陽圧に維持される。第１操作室３１では過酸化水素蒸気が充満して物品Ｍに作用し、これにより物品Ｍの表面、および第１閉鎖部材３７が開放されることにより外部雰囲気に暴露された第１操作室３１の内壁面の微生物が除去される。この間、制御装置１２０は、換気操作モードの場合と同様に、ロック機構１２１、１２２を閉鎖維持状態とするとともに、シグナル１２７は第１閉鎖部材３７が閉鎖を維持すべき状態であることを示す点灯状態に定められる。

所定量の過酸化水素蒸気の供給が完了すると、第１操作室３１では換気が実行される。このとき、過酸化水素水溶液を送るポンプ６２の作動は停止するが、所定時間の間は開閉バルブ６６、７５を開放するとともに循環ブロア７４を作動させて配管内の換気を行う。また第１換気手段を構成する風量調整弁８５、９５が所定の開度に開放されるとともに給気ファン５１と排気ファン５３が所定風量で作動される。これにより、圧力状態を維持しながら第１操作室３１には、第２気体供給通路８４を介して流入される無菌作業システム１００の外部環境の空気が、ＨＥＰＡフィルタ４３で清浄化されて供給されるとともに、第１操作室３１内の過酸化水素成分を含む気体が第２気体排出通路９４を通って、触媒９６で有害成分が除去されて無菌作業システム１００の外部に排出される。この換気は所定の換気時間継続され、この間、第１閉鎖部材３７、第２閉鎖部材３９はロック機構１２１、１２２を解除できない閉鎖維持状態となっている。

所定の換気時間が経過すると、ステップ（３）に移行して、シグナル１２７は第２閉鎖部材３９が開放可能であることを示す点灯状態に切り換えられる。ステップ（３）以降の作用は換気操作モードと同様であるが、ステップ（５）においては、第２操作室３２で物品Ｍの拭き取り作業を行わず、換気により物品Ｍに付着した除染成分を除去するエアレーションを所定の換気時間継続する。また、第１操作室３１においては換気により第１操作室３１に残留している除染成分を除去するエアレーションを行う。なお、除染操作モードでは、外部環境に連通される第１操作室３１の内部を除染ガスにより除染して無菌状態としているので、第２操作室３２と連通させる際に、必ずしも換気操作モードのように第１操作室３１内を第１の規定回数以上換気をしなくてもよく、第２操作室３２についても第２の規定回数以上換気をしなくてもよい。

以上のように本実施形態では、換気操作モードと除染操作モードを備えて、物品Ｍが熱に影響される場合は操作換気モードにより無菌作業室１０に搬入し、除染ガスによる除染を実行して問題ない場合は除染操作モードにより搬入するよう物品搬入方法を選択することが可能である。

１０ 無菌作業室
３０ 除染操作室
３１ 第１操作室
３２ 第２操作室
３６ 入口部
３８ 連通部
４０ 出口部
５１ 給気ファン（第１換気手段）
５２ 給気ファン（第２換気手段）
５３ 排気ファン（第１換気手段）
５４ 排気ファン（第２換気手段）
８１ 給気ブロア（第３換気手段）
８２、９２ 風量調整弁（第３換気手段）
８５、９５ 風量調整弁（第１換気手段）
８８、９８ 風量調整弁（第２換気手段）
９１ 排気ブロア（第３換気手段）
Ｍ 物品

Claims (6)

1. 内部が無菌状態に維持される無菌作業室と、
   外部から無菌作業室に搬入される物品に付着している微生物を除去するために設けられ、閉鎖可能な入口部が設けられた第１操作室と、この第１操作室に連接されるとともに閉鎖可能な出口部が設けられた第２操作室と、これら第１操作室と第２操作室を連通させる閉鎖可能な連通部と、前記入口部を閉鎖する入口部閉鎖手段と、前記出口部を閉鎖する出口部閉鎖手段と、前記連通部を閉鎖する連通部閉鎖手段とを有する除染操作室と、
   前記第１操作室内を換気する第１換気手段と、
   前記第２操作室内を換気する第２換気手段と、
   前記入口部閉鎖手段、出口部閉鎖手段および連通部閉鎖手段の開閉状態を監視するとともに前記第１換気手段および第２換気手段の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記連通部が閉鎖された前記第１操作室に外部から物品が搬入されて前記入口部が閉鎖された後、前記第１換気手段によって前記第１操作室内を第１の規定回数以上換気するとともに、前記出口部が閉鎖された前記第２操作室に前記第１操作室から物品が移動されて前記連通部が閉鎖された後、前記第２換気手段によって前記第２操作室内を前記第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気することを特徴とする無菌作業システム。
2. 前記入口部閉鎖手段、出口部閉鎖手段および連通部閉鎖手段の閉鎖状態を維持するロック手段を備え、
   前記制御手段は、前記ロック手段の作動を制御し、前記第１操作室の換気中は前記入口部閉鎖手段と連通部閉鎖手段の閉鎖状態を維持するとともに、前記第２操作室の換気中は前記連通部閉鎖手段と出口部閉鎖手段の閉鎖状態を維持することを特徴とする請求項１に記載の無菌操作システム。
3. 前記第１操作室および前記第２操作室の換気の終了をそれぞれ報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の無菌操作システム。
4. 前記制御手段により作動を制御されて前記第１操作室に除染ガスを供給する除染ガス供給手段を備え、
   前記制御手段は、外部から物品が搬入された前記第１操作室内を第１の規定回数以上換気するとともに、前記第１操作室から物品が移動された第２操作室内を前記第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気する換気操作モードと、
   外部から物品が搬入された前記第１操作室内を前記除染ガス供給手段により除染ガスを供給して物品と前記第１操作室内を除染するとともに、前記第１操作室から前記第２操作室に物品を移動させた後、前記第１換気手段および前記第２換気手段によって前記第１操作室内および第２操作室内をそれぞれ換気する除染操作モードとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の無菌操作システム。
5. 内部が無菌状態に維持される無菌作業室と、
   外部から無菌作業室に搬入される物品に付着している微生物を除去するために設けられ、閉鎖可能な入口部が設けられた第１操作室と、この第１操作室に連接されるとともに閉鎖可能な出口部が設けられた第２操作室と、これら第１操作室と第２操作室を連通させる閉鎖可能な連通部とを有する除染操作室と、
   前記第１操作室内を換気する第１換気手段と、
   前記第２操作室内を換気する第２換気手段とを備えた無菌作業システムにおける物品搬入方法であって、
   前記連通部が閉鎖された状態で前記入口部を開放し、外部から前記第１操作室に物品を搬入して前記入口部を閉鎖した後、前記第１換気手段によって前記第１操作室内を第１の規定回数以上換気し、
   次に、前記出口部が閉鎖された状態で前記連通部を開放し、前記第１操作室から前記第２操作室に物品を移動させて前記連通部を閉鎖した後、前記第２換気手段によって前記第２操作室内を前記第１の規定回数より多い第２の規定回数以上換気するとともに、
   前記換気中の第１操作室もしくは第２操作室の少なくともいずれか一方で物品を除染し、
   その後、前記出口部を開放して前記第２操作室から前記無菌作業室に物品を移動させることを特徴とする無菌作業システムにおける物品搬入方法。
6. 前記第１操作室および第２操作室のそれぞれにおいて各々異なる除染媒体を使用して物品を除染することを特徴とする請求項５に記載の無菌操作システムにおける物品搬入方法。

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