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如何從*建造實驗室
【導(dǎo)讀】 一個現(xiàn)代化的實驗室的建造需要經(jīng)歷若干階段，每一階段若干個維度的認真籌備，前后需花費數(shù)年時間才能zui終建成。而定位調(diào)研階段則是重中之重。
今天以制藥行業(yè)的實驗室為例，和大家探討一下現(xiàn)代化實驗室建造的啟動：定位調(diào)研。
一個現(xiàn)代化的實驗室的建造需要經(jīng)歷若干階段，每一階段若干個維度的認真籌備，前后需花費數(shù)年時間才能zui終建成。而定位調(diào)研階段則是重中之重。
一、功能模塊
建造實驗室的根本目的是為了滿足實驗過程中對原輔料的分析驗證以及病理研究并產(chǎn)出目標(biāo)試劑。根據(jù)不同的科研項目，大致會包含以下數(shù)個功能業(yè)務(wù)模塊中的幾個：
1．中心實驗室。作為制藥實驗室的核心，中心實驗室肩負著實驗的主要業(yè)務(wù)責(zé)任。
2．微生物檢查室。由于不同目的的試劑需要的檢驗環(huán)境不同，大致分一般無菌室（半無菌室）和衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準室兩類。
3．儀器室。作為各類儀器的存放以及使用的建筑，大致有天平室、光譜室、顯微室、玻璃儀器存放間和普通儀器室等類別。
4．高溫室。高溫室是用于制劑干燥或者消毒之所。
5．留樣觀察室。主要是針對實驗室的原輔料、包裝材料以及成品的留樣進行貯存驗證管理。
6．氣體供應(yīng)室。對環(huán)境安全與操作安全要求*。某些特殊的氣體，比如毒氣室，就需要進行安全隔離的建造，才能滿足安全試驗的要求。
7．除了以上功能性區(qū)域外，一般的制藥實驗室還應(yīng)該具備質(zhì)量管理辦公室以及檔案室等行政辦公區(qū)域。
在進行下一個部分建筑需求調(diào)研之前，要對上述具有特殊環(huán)境要求的功能模塊進行特別關(guān)注：
1) 實驗室在確定基本功能模塊之后，對于建筑環(huán)境的規(guī)劃一定要遵循研發(fā)工藝的流程：
將功能要求相近的實驗室布置在一起；
將分析與總結(jié)，工程管網(wǎng)較多的實驗室組合；
將隔振需求的實驗室組合在一起；
將不同毒性的實驗室組合在一起；
將不同潔凈級別的實驗室進行優(yōu)化組合。
2) 對于微生物有要求的潔凈室，盡量考慮安置在空調(diào)機房附近，同時要考慮到進入該模塊的緩沖區(qū)的設(shè)計和設(shè)計可行的外界觀察窗口。
3) 儀器室在確定具有哪些類別后，在初步的定位中就需要：
按干濕分開、冷熱分開、恒溫集中和天平集中等原則進行合理組合。
其中，天平室建議靠近中心實驗室，從而保證實驗的效率，而天平室還需要遠離震源和高溫，以確保結(jié)果的。
4) 高溫室因為其特殊的環(huán)境條件，需要遠離存放試劑的留樣觀察室及冷凍室。而對于高溫室的安全應(yīng)該特別注意，房間需要設(shè)置靈敏的感溫感煙報警器還要確保通風(fēng)的順暢。
5) 留樣觀察室：
因為涉及的種類繁多，在初始功能明確后,所涉及的樣品種類需分開、分區(qū)存放。
二層以上的樓面需要計算樓面載荷是否可以滿足需求。在留樣觀察室的zui初規(guī)劃室還需要考慮通風(fēng)防潮和陰涼貯存等因素。
綜上，在功能定位的時候要充分考慮該功能對工藝流程的影響以及對整個實驗室系統(tǒng)的內(nèi)外影響，從實際需求出發(fā)。
二、建筑環(huán)境預(yù)估
當(dāng)整個實驗室的功能模塊確定之后，就需要根據(jù)這些構(gòu)成模塊對建筑環(huán)境進行定位調(diào)研。一般會涉及以下幾個方面：
1．建筑的物理環(huán)境。這是實驗室系統(tǒng)建筑的基礎(chǔ)。影響物理環(huán)境選擇的根據(jù)主要是實驗環(huán)境對溫度、濕度以及載重等指標(biāo)的需求。有些醫(yī)藥實驗室的中心實驗室若是有大量的電氣設(shè)備，那么對于用電量的供給考慮在一開始也需要調(diào)研清楚。
2．實驗室的空間調(diào)研。一個中央實驗室采用多大的面積，包括哪些實驗業(yè)務(wù)，將直接影響實驗業(yè)務(wù)的效率和安全。
1) 現(xiàn)代化的實驗室的單個模塊跨距一般在4×7.5米-9×9米之間，而每一個功能小單元則是在3-6米×3-6米。
2) 實驗室的樓層高度一般在4.0米到5.0米之間，其中電氣系統(tǒng)的鋪設(shè)安排如何選擇也需要充分明確：貼墻或者貼頂。這將影響施工規(guī)劃和建造成本。
3) 為了確保實驗流程的通暢與安全，不同功能小單元間通過走廊進行區(qū)隔及連通。走廊的寬度一般在1.8米-3.0米較為適宜，而采用單面走廊還是中間走廊，都會影響整個實驗?zāi)K的布局，因此初始階段也需要調(diào)研明確。
4) 管網(wǎng)的布置除了涉及鋪設(shè)的方式不同外，還應(yīng)該考慮服務(wù)輻射的面積。其中分散式豎向管井服務(wù)半徑大，適合大規(guī)模供應(yīng)；而集中式豎向管井服務(wù)半徑小，適合小規(guī)模供應(yīng)。
3．綜合考慮各業(yè)務(wù)模塊之間的構(gòu)成及位置關(guān)系。實驗室除了業(yè)務(wù)模塊區(qū)域，還有研究室以及辦公室。因不同的業(yè)務(wù)需求進行信息傳遞與管理運營，目前可大致分為內(nèi)含型、臨近型和分離型。
三、升級改造能力
因為實驗室除了滿足當(dāng)下的業(yè)務(wù)需求，還需要考慮適應(yīng)未來升級改造的靈活性需求。所以，在考慮升級改造方面，需要注意以下方面：
1．預(yù)計改造頻率。是一年多次改造或者多年一次改造。如果工作業(yè)務(wù)變化快，需要進行多次變化，在家具選擇和小功能單元上就需要以經(jīng)濟合理，具備靈活性為首要標(biāo)準；
2．因為實驗室的暖通氣路系統(tǒng)用于設(shè)備管網(wǎng)的投資大概占比土建總投資的30%-50%，因此即便要考慮后續(xù)升級改造，也需要本著合理、科學(xué)、經(jīng)濟的原則在初始階段就完成平面和空間的組成和定位，考慮到后續(xù)的升級應(yīng)用，避免浪費。
3．一些特殊的實驗室模塊，如對溫濕度、潔凈度和各種供應(yīng)和排放管網(wǎng)和安全防護設(shè)備的前期投入巨大，應(yīng)該作為一種長期規(guī)劃進行定位，避免調(diào)整。
四、行業(yè)或者標(biāo)準的滿足
制藥實驗室在應(yīng)用領(lǐng)域還需要滿足各類市場或者行業(yè)組織對其特定指標(biāo)的要求。分類如下：
1．一般制藥實驗室建造依據(jù)的安全標(biāo)準有：
a. 美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）《設(shè)計要求指南》；
b. 美國實驗室安全研究院《實驗室安全指南四十項》；
c. 美國斯坦福大學(xué)《實驗室安全的健康概念》；
d. 美國加利福利亞大學(xué)《實驗室環(huán)境監(jiān)控與安全設(shè)計指南》；
e. 歐洲D(zhuǎn)IN標(biāo)準；
……
2．需要滿足某些特定的認證標(biāo)準有：
a. FDA：國美食品與藥品監(jiān)督管理局認證；
b. GLP：《藥品非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》認證；
……
五、其他功能定位
隨著信息科技的發(fā)展，計算機硬件與軟件系統(tǒng)在一定程度上已經(jīng)可以滿足*實驗室的業(yè)務(wù)需求。
無論是簡單的無紙化業(yè)務(wù)管理需求，還是快速報告生成以及實驗項目進度管理，實驗室信息管理系統(tǒng)LIMS（Laboratory Information Management System）已經(jīng)滿足實驗室信息化管理的需求。
一套完整而的LIMS可以將實驗室的業(yè)務(wù)流程、環(huán)境、人員、儀器設(shè)備、標(biāo)物標(biāo)液、生物試劑、標(biāo)準方法、索引資料、過程記錄、研究管理、項目管理、供應(yīng)商及客戶管理等相關(guān)的因素進行統(tǒng)籌管理，無論是在標(biāo)準性、有效性還是安全性上，都會提升實驗室的整體功能。
綜合以上內(nèi)容，鷹博士從功能模塊、建筑環(huán)境、升級改造、相關(guān)標(biāo)準、其他功能這五個維度對一個標(biāo)準制藥行業(yè)實驗室在前期定位時應(yīng)該注意的事項做了概要分析。
當(dāng)然，一個實驗室的初始定位并非一成不變的。也許在執(zhí)行的過程中行業(yè)標(biāo)準、科學(xué)設(shè)備與技術(shù)還有企業(yè)的核心需求都會有實際的變化。但是，無論怎么變化，一個實驗的核心功能模塊是不會發(fā)生轉(zhuǎn)移的。所以，完成對實驗室的調(diào)研定位，也就是具備了一個執(zhí)行的綱要指導(dǎo)，將對后續(xù)的一系列實驗室建造工作產(chǎn)生正確的指導(dǎo)。