ハンドヘルド型気中パーティクルカウンターで行う クリーンキャビネットの定期的な評価
パーティクルカウンター資料集
著者:Bob Latimer (ボブ・ラティマ)
Bill Bars (ビル・バース)
はじめに
多くの産業分野において、層流型のキャビネットは広く活用されていますが、それはクリーンブース、クリーンキャビネット、クリーンベンチ、フローキャビネットや安全キャビネットなどとも呼ばれています。そうしたクリーン機器は、その中で扱われるマテリアルや測定用の機器等(例:電子、光学、バイオサンプルや医療機器等)が気中浮遊物質によるコンタミネーションの影響を受ける可能性を最小限にするような設計になっています。
層流型キャビネットの構成
図1 - 典型的な横型のフローキャビネットのデザイン
層流型キャビネット(Laminar Air Flow Cabinets - LAF)には、垂直型と横型タイプの両方があります。何れの場合であっても、LAFのようなクリーン機器は、その中で扱われるマテリアルの為に、清潔で無菌な環境を提供します。 ISO 5 (Fed Std Class 100) の清浄度クラスのHEPAフィルターを通したエアーが継続的にオペレーターの作業エリアの上を流れることで、扱われている製品やマテリアルを汚染から守ります。HEPA(High-Efficiency Particulate Air)フィルターは、一定の性能規格を満たしているフィルターのことです。 HEPAフィルターとして認定されるためには、定格流量で0.3 μmサイズの無水シリカ粒子の99.97%を除去出来なければなりません。このサイズは、最も浸透する粒子のサイズで構成されており、それはまた最もフィルタリングされるのが難しいとされています。HEPAフィルターの0.5 μmに対する粒子捕集性能は0.3 μmのそれに比べて非常に高いと言えます。0.5 μmの値でISO 14644-1に準拠した定期的なテストが一般的に行われています。
層流型キャビネット内の粒子パフォーマンステスト
クリーンキャビネットが規格通りに稼働しているかを定期的に評価することは良い習慣です。テスト頻度とサンプルポイント数は、アプリケーション、リスク評価、ワークフローや作業量などの要因数によって影響を受けることを考慮しなけれなければなりません。
図2 - 層流型キャビネットにワークステーションをセットアップした様子
図3 - サンプルポイントの特定
ここでは、ある医療機器メーカーで使用されている層流型キャビネットがISO 14644-1クラス5に準拠していることを確認するために、6ヵ月毎に使用されている例をあげています。素材やワークフローのリスク評価基準に従って、4つのサンプルポイントがセレクトされています。ISO 14644-1で、以下の9つのサンプリングロケーションに分類されるエリアでは、T検定が行われることが要求されていて、統計的な差異を減らす為に、更にもう2つのロケーションが選択されます。
ハンドヘルドパーティクルカウンター 【MET ONE HHPC 3+】
MET ONE HHPC+シリーズのハンドヘルドパーティクルカウンターは、層流型キャビネットのモニタリング及びISO 5のクラス分類の何れにとっても良い選択です。例えば、3粒径タイプであるHHPC 3+などは、手頃な解決策の一つです。ハンドヘルドパーティクルカウンターは比較的少ない流量でサンプリングする(殆どの場合0.1cf3/分)ので、層流型キャビネットは内部面積が小さいために測定のためのサンプルポイントが少なく済む為、ほんの数分でクラス分類することが可能です。
サンプリング
以下のパーティクル測定データは、4つの特定されたロケーションで得たものです。使用されたパーティクルカウンターは、ISO 14644-1規格に従って、2つのサンプリングをそれぞれ1分間行い、そのデータが 個/M3毎のカウントで表示されるように設定されました。
LAF 1 | Number of locations:4 |
|||
個/M3 | Location 1 | Location 2 | Location 3 | Location 4 |
Sample 1 (60 sec) | 1003.5 | 1890.2 | 490.1 | 706.7 |
Sample 2 (60 sec) | 798.4 | 809.7 | 305.2 | 353.4 |
表1 - パーティクルの測定結果
測定結果の計算
要件毎に、T検定のファクターは参照テーブル内の9つ又はそれ以下のサンプル測定されるロケーションから決定されます。ここで紹介された4つのサンプリングロケーションのケースでは、T検定のファクターは2.4です。
行われる計算は以下の3つです。
- 各ロケーションのパーティクル測定結果の平均値(Location Average)
- 1で算出された平均値の平均(Mean of Averages)
- 平均値の差の二乗(Square of Errors)
ここに示す例では、それぞれのロケーションの平均値(Location Average)は二つのサンプルの平均値で計算されています。表にある “Mean of averages” とは、単に表で示している4つのLocationの ”Location Average” にある値の平均値のことです。各ロケーションの ”square of errors” にある値は、 ”Location Average” と ”Mean of Averages“ の差の二乗です。
Student T factor | |
95% UCL | |
Number of locations | t |
2 | 6.3 |
3 | 2.9 |
4 | 2.4 C |
5 | 2.1 |
6 | 2 |
7 | 1.9 |
8 | 1.9 |
9 | 1.9 |
表2 - T検定ファクター
LAF 1 | Number of locations:4 | ||||
個/M3 | Location 1 | Location 2 | Location 3 | Location 4 | Mean of averages |
Sample 1 (60 sec) | 1003.5 | 1890.2 | 490.1 | 706.7 | |
Sample 2 (60 sec) | 798.4 | 809.7 | 305.2 | 353.4 | |
Location Average | 901 | 1350 | 397.7 | 530.1 | 794.7 A |
Square of errors | 11299.7 | 308358.1 | 157609 | 70013.2 |
表3 - ロケーション毎の平均値と、平均値の平均の差の二乗を計算
次に、合計されたSquare of errorsはロケーション数から1を引いた数で割られます。
Finally, the 95% UCL (upper confidence limit) is calculated | |
Sum of squared errors | 547279.9 |
Sum of squared errors / (# locations – 1) | 427.1 B |
95% UCL = A + C × ( B √ # Locations ) | 1307.2 |
ISO Class 5 Limit | 3520 |
Result | PASS |
表4 – 95% UCLを計算し、PASS/FAILを決定
最後に,95%UCLが計算されて、ISO クラス 5の0.5µmの限界値である3520個/M3 と比較されます。
結果はPASS(合格)で、このLAFはISO クラス5に準拠していると認定されます。
Class |
maximum particles/m3 |
FED STD 209E equivalent |
|||||
≥0.1 µm | ≥0.2 µm | ≥0.3 µm | ≥0.5 µm | ≥1 µm | ≥5 µm | ||
ISO 1 | 10 | 2 | |||||
ISO 2 | 100 | 24 | |||||
ISO 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Class 1 | |
ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | Class 10 | |
ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 | Class 100 |
ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | Class 1000 |
ISO 7 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | Class 10,000 | |||
ISO 8 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | Class 100,000 | |||
ISO 9 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | Room air |
表5– ISO 14644-1 クラス毎の限界値
MET ONE HHPC 3+について
MET ONE HHPC 3+はハイパーフォーマンスでありながら、リーズナブルな3粒径タイプのハンドヘルドタイプのパーティクルカウンターで、製品のコンタミに敏感な環境の為にデザインされているモデルです。例えば、ISO14644の規格に沿って日常的に0.5μmの粒子モニタリングが行われるのは、航空宇宙、光学部品の組み立て工程や医療機器の業界等です。
製品の主な特長
- 高解像度のディスプレイは、見たいデータだけをクリアかつ読みやすい大きなフォントで表示することが出来ます。
- 約690gと軽量で、スリムなデザインから片手での操作も可能です。
- ISO クラス 5 (FED STD Class 100) 、クリーンルームや管理された環境を直ぐに確認、又は検証します。
- USBメモリを使用し、データは簡単に取り出せます。また、それをPCに差し込めば、取ったデータをエクセル上で確認することも出来ます。
筆者について
Bob Latimer is the Air Products manager with Beckman Coulter Life Sciences with a primary focus on contamination monitoring instrumentation for controlled environments in pharmaceutical, electronic and industrial manufacturing applications. Bob, a qualified Electrical and Electronic Engineer, has 25 years’ experience working within particle counting technology, latterly attaining his MBA at Warwick Business School, UK.
Bill F. Bars is an Application Scientist for Beckman Coulter Life Sciences in Grants Pass, Oregon, USA. He has created and developed many of the production calibration processes and procedural tools for the Met One and HIAC branded Beckman Coulter Particle Counting products. He received his Electronics Engineering degree from DeVry Institute of Technology. He has worked for Beckman Coulter Life Sciences for nearly 18 years. You can email Bill F.
Helpful Links
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資料集
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- 遺伝子治療ベクターの品質評価における最新事情
- 虹彩細胞からの網膜細胞再生へ ~MoFlo Astriosの役割~
- 堆積地質学の研究における粒度分布測定
- iPS 細胞由来の “ 肝臓の芽 ” の移植で重度肝疾患の治療を目指す
- Tierra Biosciences reveals major molecular discovery
- 患者の自己骨髄細胞を用いて肝硬変を治療する
- 大学の共通機器室での機器管理とサポート体制について
- University of Texas Medical Branch UTMB Workflow Comparison Study with the AQUIOS CL Flow Cytometer
- 超遠心法によるウイルス精製の基礎
- 総合カタログ
- eBook
- フライヤー
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インタビュー記事
- フローサイトメーターを導入した経緯や導入後の現状について -順天堂大学医学部附属静岡病院-
- 水田土壌細菌の菌体計測における コールターカウンターの有用性
- 小児白血病治療における中央診断 -小児白血病グループ研究統合の中での変遷-
- 小児白血病治療における中央診断 -小児白血病中央診断の現状-
- がん微小環境の1細胞解析におけるクラウドベース解析ソフトウエア Cytobankの貢献
- iGEM 2021 Kyotoチーム : FLOWEREVER 学部生による合成生物学の社会実装に向けた技術開発
- 院内検査室におけるフローサイトメトリー検査 -国家公務員共済組合連合会 虎の門病院-
- Fundamentals of Ultracentrifugal Virus Purification
- The MET ONE 3400+ Automates Routine Environmental Monitoring for GMP Cleanroom Compliance
- がん抑制遺伝子p53の標的遺伝子PHLDA3の機能解析進展とAMPure XPによるDNAクリーンアッププロセスへの貢献
- がん抑制遺伝子p53の標的遺伝子PHLDA3の機能解析進展と AMPure XPによるDNAクリーンアッププロセスへの貢献
- 籔井教授の講義シリーズ:超遠心機に振り回された研究を回顧して
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ポスター
- AMP 2019: Correlation Between Mutations Found in FFPE Tumor Tissue and Paired cfDNA Samples
- Applications of Ultracentrifugation in Purification and Characterization of Biomolecules
- Automating Genomic DNA Extraction from Whole Blood and Serum with GenFind V3 on the Biomek i7 Hybrid Genomic Workstation
- ABRF 2019: Automated Genomic DNA Extraction from Large Volume Whole Blood
- Automated library preparation for the MCI Advantage Cancer Panel at Miami Cancer Institute utilizing the Beckman Coulter Biomek i5 Span-8 NGS Workstation
- Automating Cell Line Development for Biologics
- Cellular Challenges: Taking an Aim at Cancer
- Cell-Line Engineering
- Characterizing the Light-Scatter Sensitivity of the CytoFLEX Flow Cytometer
- ASHG 2019: Comparison between Mutation Profiles of Paired Whole Blood and cfDNA Samples
- ASHG 2019: Correlation Between Mutations Found in FFPE Tumor Tissue and Paired cfDNA Samples
- AACR 2019: Isolation and Separation of DNA and RNA from a Single Tissue or Cell Culture Sample
- 細胞数をカウントする方法
- AACR 2019: Correlation between Mutations Found in FFPE Tumor Tissue and Paired cfDNA Samples
- Preparing a CytoFLEX for Nanoscale Flow Cytometry
- A Prototype CytoFLEX for High-Sensitivity, Multiparametric Nanoparticle Analysis
- AGBT 2019: A Scalable and Automatable Method for the Extraction of cfDNA
- ABRF 2019: Simultaneous DNA and RNA Extraction from Formalin-Fixed Paraffin Embedded (FFPE) Tissue
- A Complete Automation and Reagent Workflow for Analysis of cfDNA: from Plasma to Variants
- Quantification of AAV Capsid Loading Fractions: A Comparative Study
- SARS-CoV2感染応答についての標準化ドライ抗体パネルを使用したフローサイトメトリーの有用性
- 製品の取扱説明書
- プロトコル
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ホワイトペーパー
- Centrifugation is a complete workflow solution for protein purification and protein aggregation quantification
- AUC Insights - Analysis of Protein-Protein-Interactions by Analytical Ultracentrifugation
- GMPクリーンルームの清浄度クラスと日常環境モニタリング
- AUC Insights - Assessing the quality of adeno-associated virus gene therapy vectors by sedimentation velocity analysis
- AUC Insights - Sample concentration in the Analytical Ultracentrifuge AUC and the relevance of AUC data for the mass of complexes, aggregation content and association constants
- フローサイトメトリーによる生物学的機構の解析
- USPSubvisible Particulate Matterの変更
- Changes to USP Total Organic Carbon
- AccuPlex™SARS-CoV-2標準物質キットを用いたRNAdvance Viral XP RNA抽出キットの特徴付け
- CytoFLEX Platform Flow Cytometers with IR Laser Configurations: Considerations for Red Emitting Dyes
- Evaluation of the Analytical Performance of the AQUIOS CL Flow Cytometer in a Multi-Center Study
- Simultaneous Isolation and Parallel Analysis of gDNA and total RNA for Gene Therapy
- Hydraulic Particle Counter Sample Preparation
- ベックマン・コールター社製ウイルスRNA抽出溶解緩衝液を用いたCOVID-19疾患ウイルスSARS-CoV-2の不活化
- Liquid Biopsy Cancer Biomarkers – Current Status, Future Directions
- MET ONE 3400+ IT Implementation Guide
- Reproducibility in Flow Cytometry
- 大容量遠心の効率化
- SuperNova v428:新しいフローサイトメトリー用の高輝度蛍光色素
- ライフサイエンス分野製品 安全性データシート(SDS/MSDS)
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アプリケーションノート