Les postes de travail à flux vertical sont largement utilisés dans les domaines où les exigences en matière de propreté environnementale, de stérilité ou de précision sont strictes, en raison de leurs caractéristiques, telles qu'une propreté locale élevée, une orientation stable du flux d'air et une grande sécurité opérationnelle. Sa fonction principale est de former une "barrière d'isolation contre la pollution" grâce à un flux d'air pur unidirectionnel vertical, qui non seulement protège l'objet de l'opération de la contamination externe, mais réduit également l'impact des polluants générés pendant l'opération sur l'opérateur ou l'environnement. Les domaines d'application spécifiques et les descriptions de scénarios sont décrits ci-dessous :
I. Domaine biomédical et sciences de la vie
Il s'agit du domaine d'application le plus important des établis à flux vertical, principalement utilisé pour les opérations aseptiques et la protection de la biosécurité afin d'éviter la contamination microbienne des échantillons expérimentaux ou des opérateurs.
Culture de cellules et de tissus
Pendant l'inoculation, le passage et la culture de cellules animales et de tissus végétaux (tels que les semis de culture tissulaire), il est nécessaire d'éviter strictement la contamination par des bactéries, des champignons et d'autres micro-organismes. Le flux d'air stérile de l'établi à flux vertical peut créer un environnement propre de classe 100 (≥0,5μm particules ≤100 par pied cube), garantissant la pureté de la culture.
L'utilisation d'échantillons sensibles, tels que les cellules souches et les cellules génétiquement modifiées, est soumise à des exigences extrêmement élevées en matière de propreté de l'environnement. Une table de travail à flux vertical est un équipement essentiel.
Expérience microbiologique
Pour les expériences d'isolement, d'identification et d'inoculation de bactéries, de virus et de champignons, il est nécessaire d'empêcher la contamination des échantillons par d'autres micro-organismes présents dans l'environnement et, en même temps, d'éviter la propagation de micro-organismes pathogènes (en combinaison avec une conception semi-fermée, le risque d'exposition des opérateurs peut être réduit).
Dans le cadre de la recherche, du développement et de la préparation des vaccins, la culture et le traitement des souches virales doivent être effectués dans un laboratoire à flux vertical afin de garantir la pureté du vaccin et la sécurité opérationnelle.
Tests de laboratoire clinique et analyse pathologique
La préparation et la coloration des coupes pathologiques doivent éviter l'adhérence de la poussière qui pourrait affecter les résultats de l'observation. Les tests microbiens effectués sur des échantillons tels que le sang et le liquide céphalorachidien doivent être réalisés dans un environnement stérile pour l'inoculation et la culture afin d'éviter que des bactéries diverses n'interfèrent avec les résultats des tests.
Ii. Industrie des produits pharmaceutiques et des dispositifs médicaux
Conformément aux exigences GMP (Good Manufacturing Practice for Drugs), il est utilisé pour les opérations de nettoyage dans la production de médicaments et l'assemblage de dispositifs médicaux, garantissant ainsi la qualité et la sécurité des produits.
Production pharmaceutique
La pesée des matières premières, la préparation des solutions et le remplissage des préparations stériles (telles que les injections et les gouttes pour les yeux) doivent être effectués sur une table de travail à flux vertical afin d'éviter que les médicaments ne soient contaminés par des micro-organismes ou des particules.
La purification des extraits de médecine traditionnelle chinoise et le mélange des poudres de médecine occidentale doivent être effectués afin d'éviter que des poussières externes ne pénètrent dans les médicaments et n'en affectent la pureté.
Assemblage et désinfection de dispositifs médicaux
Le nettoyage, l'assemblage et l'emballage des instruments chirurgicaux mini-invasifs (tels que les laparoscopes et les endoscopes) doivent être effectués dans un environnement propre. Un plan de travail à flux vertical peut réduire le risque d'infection postopératoire.
L'assemblage final des dispositifs médicaux implantables (tels que les stents cardiaques et les articulations artificielles) doit éviter que des particules de surface n'y adhèrent, ce qui pourrait nuire à la sécurité de l'implantation.
Iii. Domaine de l'électronique et de la fabrication de précision
Il est utilisé pour la production, l'assemblage et l'inspection de composants de haute précision afin d'empêcher les particules de poussière d'entraîner une baisse des performances du produit.
Semi-conducteurs et microélectronique
Pendant les processus d'emballage et de collage des fils des puces et des circuits intégrés (CI), de minuscules particules (≥0,1μm) dans l'air peuvent provoquer des courts-circuits ou un mauvais contact dans les circuits. La filtration à haute efficacité de l'établi à flux vertical peut répondre aux exigences de propreté de la classe 10, voire plus.
Les opérations de brasage et de montage en surface des cartes de circuits imprimés (PCBS) doivent être effectuées avec précision afin d'éviter que des scories ou des poussières de brasage n'y adhèrent et n'affectent la conductivité du circuit.
Optique et instruments de précision
Meulage, revêtement et assemblage de lentilles optiques (telles que les lentilles d'appareils photo et de microscopes) pour éviter que la poussière ne raye la surface ou n'affecte la transmission de la lumière.
L'assemblage de connecteurs et de capteurs à fibres optiques (tels que les capteurs de pression et les capteurs infrarouges), où de minuscules particules peuvent entraîner des défaillances dans la transmission des signaux, nécessite un fonctionnement dans un environnement à flux vertical.
IV. Industrie alimentaire et cosmétique
Il est utilisé pour la transformation des matières premières avec des exigences de propreté élevées et pour l'emballage des produits afin de garantir la sécurité et la stabilité des aliments et des cosmétiques.
Production d'aliments stériles
Lors du reconditionnement des préparations probiotiques et du lait en poudre pour nourrissons, il est nécessaire d'éviter toute contamination microbienne susceptible d'entraîner une détérioration du produit. Mélanger les matières premières des compléments de santé (tels que les gélules et les comprimés) pour empêcher la poussière ou les substances étrangères d'y pénétrer.
Les établis à flux vertical peuvent réduire le risque de contamination bactérienne dans l'environnement de production pour l'emballage final d'aliments stériles prêts à être consommés (tels que les repas aériens et les conserves stériles).
Cosmétiques et produits de soins personnels
Le mélange des matières premières et le remplissage des produits cosmétiques haut de gamme (tels que les essences et les crèmes pour les yeux) doivent être effectués de manière à éviter que les moisissures ou les particules présentes dans l'air n'affectent la qualité des produits (les produits contenant des ingrédients actifs sont particulièrement susceptibles d'être contaminés).
La production de produits médicaux de soins de la peau (tels que les masques faciaux homologués) doit respecter des normes de propreté au niveau des dispositifs médicaux, et l'établi à flux vertical est un équipement clé.
V. Recherche et analyse Champs d'essai
Fournir un environnement non pollué pour les expériences et les tests de haute précision afin de garantir la précision et la fiabilité des résultats expérimentaux.
Expérience d'analyse de traces
Dans le cadre de la surveillance de l'environnement, la détection des métaux lourds (tels que le plomb et le mercure) et des composés organiques volatils (COV) nécessite d'éviter les interférences entre les échantillons et les polluants présents dans l'air. Un banc de travail à flux vertical peut réduire la pollution de fond.
Dans l'analyse des médicaments, pour la détermination des composants (comme la détection par chromatographie liquide à haute performance), le processus de préparation de l'échantillon doit être effectué dans un environnement propre afin d'éviter que les impuretés n'affectent la précision de la détection.
Recherche en science des matériaux
La préparation et la caractérisation des nanomatériaux (tels que les nanoparticules et les nanotubes de carbone) : Les particules minuscules sont facilement perturbées par la poussière ambiante. Une table de travail à flux vertical peut fournir un environnement de travail stable.
La synthèse des biomatériaux (tels que les échafaudages pour l'ingénierie tissulaire) doit éviter toute contamination microbienne susceptible d'affecter les résultats des expériences de biocompatibilité des matériaux.
Vi. Autres domaines particuliers
Aérospatiale : Assemblage au sol et essais de composants électroniques de précision sur des satellites et des engins spatiaux, en simulant un environnement spatial propre afin d'éviter que la poussière ne provoque des pannes d'équipement dans l'espace.
Médecine nucléaire : Préparation et conditionnement de médicaments radioactifs. La table de travail à flux vertical combinée au système d'aspiration permet de réduire le risque d'exposition des opérateurs aux substances radioactives.
Résumé
L'application principale des établis à flux vertical est la "création de barrières locales de propreté". Le point commun des scénarios applicables est que les objets à opérer sont sensibles à la contamination microbienne et particulaire, ou que le processus d'opération doit éviter la propagation des contaminants. Les différents domaines choisiront différents degrés de propreté (tels que la classe 100, la classe 10) et différentes conceptions structurelles (ouvertes/fermées) en fonction de leurs besoins, mais les fonctions principales sont toutes centrées sur "l'isolation de la pollution et la garantie de la précision".
