JP2019000789A - アイソレータ - Google Patents

Abstract

【課題】前面扉裏面などの気流のよどみを解消し、塵埃や滅菌ガスの排除を効率良く行う。【解決手段】側壁と背壁と底面を備える作業室と、前記作業室の前面に設けた前面扉を有し、前記作業室に清浄な空気が供給されるアイソレータであって、前記前面扉には作業用のグローブを取り付けるグローブポートを備え、前記作業室の底面の、前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートの下方に、負圧経路につながる前面スリットを設けた。【選択図】 図６

Description

本発明は、隔離された空間で病原体等を取り扱う作業を行うアイソレータに関する。

病源体等の研究や、再生医療等で細胞や微生物を取り扱う場合、アイソレータを使用する。アイソレータでは、作業者が作業室の外部から作業用のグローブを介して作業を行うことができる。例えば、再生医療等で、取り扱う患者組織が感染症に感染している場合があり、その感染症の病原体等が次に取り扱う患者組織に感染しないように、取り扱う患者組織を変更する前に作業室内を清掃、消毒して無菌の状態にする必要がある。また、研究ではアイソレータの作業室で病源体等を取り扱う。病源体等とは、ウイルス、細菌、真菌などを示すが、それぞれ固有の性質が有り、病源体等が、他の病原体等に影響を及ぼす場合がある。同一のアイソレータ内で取り扱う病原体等の種類を変更する場合、作業室内や作業に用いるグローブを清掃、消毒して滅菌する必要がある。滅菌は、作業室やグローブに滅菌ガスを供給することにより、行われる。

アイソレータにおいては、作業室に上方より清浄な空気を供給し、下方より排気することで、塵埃の混入を防止している。特許文献１には「外部から作業者が手を入れて作業室内で細胞の操作が可能な複数のグローブを作業室内に略横一列に備えたアイソレータにおいて、作業室内が、少なくとも細胞の操作エリアと、補助器具を開封する補助作業エリアとに区別され、操作エリアには上方から下方に気体が供給され、下方に流れた気体を、グローブの近傍で、操作エリア側から補助作業エリア側に向けて流す気流制御手段を備え、気流制御手段が、各エリアの作業板に設けられて気体を排気する排気孔部を備え、補助作業エリア側排気孔部の総開口面積を、操作エリア側排気孔部の総開口面積よりも大きく形成した。（要約参照）」と記載されている。

特開２０１１−１７７０９１号公報

特許文献１のアイソレータは、補助作業の際に発生した塵埃が細胞等に混入して培養作業に影響することを防止するために、細胞の操作エリア内で上方から下方に流れた気体を、グローブの近傍で補助作業エリア側に向けて流し、各エリアの下面から排気している。

しかし、前面扉裏面などの気流のよどみについては考慮されていない。

本発明は、前面扉裏面などの気流のよどみを解消し、塵埃や滅菌ガスの排除を効率良く行うことを目的とする。

上記課題を解決するための、本発明の「アイソレータ」の一例を挙げれば、
側壁と背壁と底面を備える作業室と、前記作業室の前面に設けた前面扉を有し、前記作業室に清浄な空気が供給されるアイソレータであって、前記前面扉には作業用のグローブを取り付けるグローブポートを備え、前記作業室の底面の、前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートの下方に、負圧経路につながる前面スリットを設けたものである。

また、本発明の「アイソレータ」の他の一例を挙げれば、
側壁と背壁と底面を備える作業室と、前記作業室の前面に設けた前面扉を有し、前記作業室に清浄な空気が供給されるアイソレータであって、前記前面扉には作業用のグローブを取り付けるグローブポートを備え、前記作業室の底面の、前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートの下方に設けた、負圧経路につながる前面スリットと、前記側壁の前面側で、かつ前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートより下の位置に設けた、負圧経路につながる側前面スリットと、前記作業室の底面の、前記側壁の作業室側に設けた、負圧経路につながる側面スリットと、前記作業室の背壁の下部に設けた、負圧経路につながる背面スリットと、を備えるものである。

本発明によれば、前面扉裏面などの気流のよどみを解消し、塵埃や滅菌ガスの排除を効率良く行うことができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。

アイソレータ装置の一例を示す正面図である。 図１のアイソレータ装置の右側側面図である。 図１のアイソレータ装置の、作業時の気流の流れを示す図である。 図１のアイソレータ装置の、滅菌時の気流の流れを示す図である。 アイソレータ装置の全体斜視図である。 アイソレータ装置の作業室付近の拡大斜視図である。 実施例１のアイソレータの前面スリット付近の構造を示す図である。 実施例２のアイソレータの前面スリット付近の構造を示す側面図である。 実施例２のアイソレータの前面スリット付近の構造を示す斜視図である。 実施例３のアイソレータの側前面スリット付近の構造を示す斜視図である。 実施例３のアイソレータの側前面スリット付近の構造を示す斜視図である。 実施例４のアイソレータの側面スリット付近の構造を示す斜視図である。 実施例４のアイソレータの側面スリット付近の構造を示す斜視図である。

実施例の説明に先立って、本発明が適用されるアイソレータ装置を説明する。図１および図２は、それぞれアイソレータ装置の一例を示す正面図および側面図である。また、図３は、作業時の気流の流れを示す正面図、図４は、滅菌時の気流の流れを示す正面図である。

アイソレータ本室１０について、ケース（筐体）内には、病原体等の試料を取り扱い作業を行う作業室１２が設けられている。ケースの上部には給気用気密ダンパ１４が設けられ、アイソレータの外部から空気を取り入れる。作業室１２の上部には、ファン１６が設けられ、その下流側にＨＥＰＡフィルタ１８およびパンチング板２０が設けられて、清浄な整流された空気が作業室１２に供給される。作業室１２の下部にはスリットが設けられ、スリットから排出された空気は、作業室の側面および背面に設けられたダクトを通ってファン１６の上流側に戻り、空気が循環する。空気の一部は、ケースの上面に設けられた排気用気密ダンパ２２から、外部へ排出される。作業室１２の前面側には、ガラスや樹脂製の前面扉２３が取り付けられ、前面扉２３には、開口が開けられ、作業用グローブを取り付けるための複数（図では、左側、中央、右側）のグローブポート２４が設けられている。そして、グローブポート２４には、作業室内に、作業者が試料を取り扱うグローブ２５が取り付けられる（図２）。

作業室１２の側面には、連結部４８を介して、パスボックス４０が取り付けられている。パスボックス４０には、上部に循環ファン４２およびＨＥＰＡフィルタ４４が、下部にパンチング板４６が設けられて、パスボックスの動作時に空気が循環するように構成されている。作業室１２のパスボックス側には、パスボックス側開閉扉２６が設けられ、パスボックス４０を通って試料等の搬入・搬出が行われるようになっている。

アイソレータ装置は、滅菌時に使用する滅菌ガス発生装置５０を備えており、コンディション（行き）経路５４から過酸化水素ガスなどの滅菌ガスをアイソレータ本室１０に供給する。滅菌ガスは、コンディション（戻り）経路５２を通ってパスボックス４０から滅菌ガス発生装置５０に戻る。アイソレータ本室１０には、背面側に、滅菌工程終了後に滅菌ガスを除去するためのエアレーション経路５６が設けられている（図２）。なお、図２には示していないが、エアレーション経路５６には、滅菌ガスを吸着する触媒ユニットが設けられている。

図３を用いて、作業室内で試料を処理する通常作業時の空気の流れを説明する。給気用気密ダンパ１４によりアイソレータの外部から空気を取り入れる。ファン１６により加圧チャンバに空気を送り、下流側のＨＥＰＡフィルタ１８およびパンチング板２０により、清浄な整列した空気を作業室１２内へ送る。作業室内の空気は、作業室の下部に設けたスリットから排出され、作業室の側面および背面に設けられたダクトを通ってファン１６の上流側へ戻って、循環する。空気の一部は、排気用気密ダンパ２２から外部へ排出される。このように、清浄な整列した空気を作業室１２へ供給することにより、作業中の試料の汚染などを防止することができる。

取り扱う患者組織を変更する場合、取り扱う病原体等の種類を変更する場合などには、作業室内や作業に用いるグローブを滅菌する必要がある。図４を用いて、滅菌時の滅菌ガスの流れを説明する。滅菌時には給気用気密ダンパ１４および排気用気密ダンパ２２を閉じて、アイソレータの外部との空気の流れを遮断する。滅菌ガス発生装置５０で発生した、例えば過酸化水素ガスをアイソレータ本室の流路に供給する。滅菌ガスはファン１６により加圧チャンバ内へ送られ、ＨＥＰＡフィルタ１８およびパンチング板２０を通って、作業室１２内へ送られる。滅菌時にはパスボックス側の開閉扉２６が開かれており、作業室内の滅菌ガスは、パスボックス４０へ送られる。滅菌ガスは、パスボックス４０を通って滅菌ガス発生装置５０へ戻る。このように、滅菌ガスを作業室を含むアイソレータへ循環させることにより、作業室を含むアイソレータや作業用のグローブの滅菌を行うことができる。

滅菌工程は、以下のように行われる。
（１）除湿工程
乾燥空気により湿度を下げる。湿度を下げることにより、引き続くコンディション工程およびデコンタミネーション工程中、滅菌ガス（例えば、過酸化水素水ガス）の必要濃度を飽和レベル以下に保つ。リターン空気は乾燥カートリッジを通って乾燥加熱される。
（２）コンディション工程
滅菌剤が気流内に注入されている間、滅菌ガスが機器から離れる直前まで乾燥空気が循環し続ける。コンディション工程は、目標滅菌濃度に速く達するための工程である。
（３）デコンタミネーション工程
特定時間、滅菌剤でアイソレータ内全体の滅菌ガス濃度を維持し、作業室や作業用のグローブの滅菌を行う。
（４）エアレーション工程
滅菌剤の注入を停止し、滅菌ガスを吸着する触媒ユニットを備えるエアレーション経路を接続する。そして、一定時間、乾燥空気を循環させ、アイソレータと接続ホース内の滅菌ガス濃度を低くする。

前面扉の裏面の、作業用のグローブの下側では気流がよどみ、塵埃が滞留したり、エアレーション工程時に滅菌ガスの除去が不十分となることがある。

以下、この課題を解決するための本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素にはなるべく同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。

図５は、アイソレータの全体斜視図であり、図６は、その作業室の一部拡大斜視図である。また、図７に、実施例１のアイソレータの、作業室前面付近の一部拡大斜視図を示す。

図６において、作業室１２は、底面２７、側壁２８、背壁２９、および作業室の前面を密閉する前面扉２３を備えている。前面扉２３にはグローブポート２４が取り付けられており、図示していないが、作業用のグローブが取り付けられる。

作業室の底面側であって、前面扉２３の裏面付近には、負圧経路につながる前面スリット３２が設けられている。なお、側壁２８の下部には側面スリット３６が、側壁２８の前部の下方には側前面スリット３４が、背壁２９の下部には背面スリット３８が設けられて、これらのスリットにより、上方から層流として送られる気流を吸い込むように構成されている。側面スリット３６および側前面スリット３４については、後の実施例で詳述する。背壁２９の背面スリット３８は、従来から設けられているもので、背壁２９の裏側の負圧経路につながっており、作業室の空気を排気する。

図７の作業室１２の前面付近の拡大斜視図に示すように、作業室の底面側であって、前面扉２３の裏面付近には、負圧経路につながる前面スリット３２が設けられている。図では前面スリット３２は、グローブポート２４の下方にのみ設けられている。前面スリット３２は、図においては、一列に並んだ複数の孔で示されているが、複数列の孔でも良いし、或いは、縦長のスリットでも良く、作業室の空気を吸い込むものであれば良い。

本実施例によれば、前面扉２３の裏側の気流は、図の矢印で示すように、グローブポート２４や作業用グローブの側面を回り込んで、グローブポート２４の下方に設けた前面スリット３２に吸い込まれるので、グローブの下部にも気流が行き渡り、塵埃の排除や、エアレーション工程時の滅菌ガスの除去を効率良く行うことができる。

図８Ａに、実施例２のアイソレータの、作業用グローブ付近の構造を示す。また、図８Ｂに、実施例２のアイソレータの、前面スリット付近の気流の流れを示す。

グローブポート２４に取り付ける作業用のグローブ２５は薄いゴム製、例えば厚さ０．４ｍｍのクロロプレンゴム製などであり、作業者がグローブから手を抜き出すと、作業用グローブ２５が垂れ下がり、作業室１２の底面前方に形成した前面スリット３２を塞ぐ恐れがある。

本実施例においては、作業室の底面であって、前面扉２３の裏面付近に配置する前面スリット３２を形成する金具３１を、前面扉側が低くなるような傾斜を付けて、配置する。作業室の気流は、図８Ｂの矢印で示すように、金具３１に形成した前面スリット３２から吸い込まれ、負圧経路から排気される。

本実施例によれば、前面スリット３２を形成する金具３１を、前面扉側が低くなるような傾斜を付けて設けることにより、作業用グローブ２５が前面スリット３２を塞ぐことはなく、作業室を循環する気流を確保することができる。

図９Ａに、実施例３のアイソレータの、側壁の前面付近の拡大図を示し、また、図９Ｂに、より上方から見た、側壁の前面付近の拡大図を示す。

側壁２８の前面の下部に、負圧経路につながる側前面スリット３４を設ける。側前面スリット３４は、グローブを保持するグローブポート２４の位置よりも下に配置する。作業室１２内の空気は、作業室の前部の隅部において、図９Ａや図９Ｂの矢印で示すように、側前面スリット３４に向けて流れる。

本実施例によれば、側前面スリット３４を、側壁２８の前面であって、グローブポート２４の位置よりも下に配置することで、作業室の層流を維持したまま、作業室の隅部の気流のよどみを解消し、塵埃や、エアレーション工程時の滅菌ガスの除去を効率良く行うことができる。

図１０Ａに、実施例４のアイソレータの、側壁の斜視図を示し、また、図１０Ｂに、より上方から見た、側壁の拡大斜視図を示す。

アイソレータの作業室１２においては、上方より送り込まれた気流が、コアンダ効果により側壁２８の壁面に引き寄せられ、流速が上がった状態で下方に送られる。図１０Ａに示すように、側壁２８の下部に、側壁に沿って負圧経路につながるスリット３６を設け、壁面に沿って下方に流れる気流を吸い込むことにより、作業室下部に到達した気流が作業室内に舞い込むことを防止する。

また、図１０Ｂに示すように、作業室１２の底部に配置した作業パン３５の側壁側端部と側壁２８の壁面との間に、負圧経路につながる隙間３８を設け、壁面に沿って下方に流れる気流を吸い込むことにより、作業室下部に到達した気流が作業室内に舞い込むことを防止する。これにより、側壁の壁面に沿って流れる気流が、作業室下部に到達した後に作業室内に舞い込むことを防止でき、クロスコンタミネーションのリスクを減らすことができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換することが可能である。

例えば、図６に示すように、実施例１から実施例４の全て、或いは一部の構成を備えるようにしても良い。

１０ アイソレータ本室
１２ 作業室
１４ 給気用気密ダンパ
１６ ファン
１８ ＨＥＰＡフィルタ
２０ パンチング板
２２ 排気用気密ダンパ
２３ 前面扉
２４ グローブポート
２５ グローブ
２６ パスボックス側開閉扉
２７ 作業室の底面
２８ 作業室の側壁
２９ 作業室の背壁
３１ 傾斜した金具
３２ 前面スリット
３４ 側前面スリット
３５ 作業パン
３６ 側面スリット
３７ 隙間
３８ 背面スリット
４０ パスボックス
４２ 循環ファン
４４ ＨＥＰＡフィルタ
４６ パンチング板
４８ 連結部
５０ 滅菌ガス発生装置
５２ コンディション（戻り）経路
５４ コンディション（行き）経路
５６ エアレーション経路

Claims (8)

1. 側壁と背壁と底面を備える作業室と、前記作業室の前面に設けた前面扉を有し、前記作業室に清浄な空気が供給されるアイソレータであって、
   前記前面扉には作業用のグローブを取り付けるグローブポートを備え、
   前記作業室の底面の、前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートの下方に、負圧経路につながる前面スリットを設けたことを特徴とするアイソレータ。
2. 請求項１に記載のアイソレータにおいて、
   前記前面スリットは、前記グローブポートの下方にのみ設けたことを特徴とするアイソレータ。
3. 請求項１に記載のアイソレータにおいて、
   前記前面スリットは、前面扉側が低くなるように傾斜した金具に形成されていることを特徴とするアイソレータ。
4. 請求項１に記載のアイソレータにおいて、更に、
   前記側壁の前面側で、かつ前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートより下の位置に、負圧経路につながる側前面スリットを設けたことを特徴とするアイソレータ。
5. 請求項１に記載のアイソレータにおいて、更に、
   前記作業室の底面の、前記側壁の作業室側に、負圧経路につながる側面スリットを設けたことを特徴とするアイソレータ。
6. 請求項５に記載のアイソレータにおいて、
   前記作業室の底面に配置した作業パンの端部と、前記側壁の間に隙間を設け、前記側壁にスリットを設けたことを特徴とするアイソレータ。
7. 請求項１に記載のアイソレータにおいて、更に、
   前記作業室の背壁の下部に、負圧経路につながる背面スリットを設けたことを特徴とするアイソレータ。
8. 側壁と背壁と底面を備える作業室と、前記作業室の前面に設けた前面扉を有し、前記作業室に清浄な空気が供給されるアイソレータであって、
   前記前面扉には作業用のグローブを取り付けるグローブポートを備え、
   前記作業室の底面の、前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートの下方に設けた、負圧経路につながる前面スリットと、
   前記側壁の前面側で、かつ前記前面扉の裏側であって、前記グローブポートより下の位置に設けた、負圧経路につながる側前面スリットと、
   前記作業室の底面の、前記側壁の作業室側に設けた、負圧経路につながる側面スリットと、
   前記作業室の背壁の下部に設けた、負圧経路につながる背面スリットと、
   を備えることを特徴とするアイソレータ。

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