فیلتر HEPA چیست و چه نقشی در ایمنی آزمایشگاه دارد؟

وقتی صحبت از ایمنی آزمایشگاه، کنترل آلودگی و جلوگیری از ورود یا انتشار ذرات خطرناک می‌شود، یکی از مهم‌ترین فناوری‌های مهندسی کنترل، فیلتر HEPA است. HEPA (High Efficiency Particulate Air) یک فیلتر مکانیکی با راندمان بسیار بالا برای حذف ذرات معلق هواست که در تجهیزاتی مانند هود لامینار، هود میکروبی (Biological Safety Cabinet کلاس II)، اتاق تمیز (Clean Room) و سیستم‌های تهویه و HVAC آزمایشگاهی نقش کلیدی دارد.

فیلتر HEPA چیست؟

فیلتر HEPA طبق تعریف‌های استاندارد، نوعی فیلتر چین‌دار مکانیکی است که می‌تواند حداقل ۹۹٫۹۷٪ ذرات معلق با اندازه ۰٫۳ میکرون (که معمولاً به‌عنوان «سخت‌ترین اندازه برای جذب» یا MPPS شناخته می‌شود) را حذف کند؛ یعنی اگر درست انتخاب و درست نصب شود، می‌تواند کیفیت هوای محیط‌های حساس را به‌طور چشمگیری افزایش دهد.
این نکته مهم است که معیار ۰٫۳ میکرون «بدترین حالت» برای فیلتراسیون است؛ بنابراین در بسیاری از اندازه‌های دیگر، عملکرد HEPA می‌تواند حتی بهتر هم باشد.

فیلتر HEPA چگونه کار می‌کند؟

1) کاهش آلودگی هوا و کنترل ذرات معلق

در آزمایشگاه‌های زیستی و دارویی، ذرات معلق می‌توانند حامل آلودگی‌های میکروبی یا ذرات مخرب برای نمونه باشند. HEPA با کاهش بار ذرات معلق، عملاً یکی از پایه‌های کنترل آلودگی (Contamination Control) در محیط آزمایشگاه محسوب می‌شود.

2) نقش HEPA در هود میکروبی و حفاظت پرسنل

در هودهای ایمنی زیستی (BSC)، HEPA بخش اصلی «مهار اولیه» (Primary Containment) است؛ یعنی هوای عبوری از کابینت فیلتر می‌شود تا خطر انتشار عوامل میکروبی به محیط کاهش یابد.

3) نقش HEPA در هود لامینار و حفاظت نمونه

در هود لامینار تمرکز اصلی روی حفاظت نمونه است. فیلتر HEPA با ایجاد جریان هوای بسیار تمیز، احتمال نشستن ذرات روی محیط کشت، پلیت‌ها، نوک سمپلر و مواد حساس را کم می‌کند؛ بنابراین برای کارهایی مثل آماده‌سازی محیط‌ها، کارهای استریل و فرایندهای حساس بسیار مهم است.

4) نقش HEPA در اتاق تمیز و تهویه آزمایشگاهی

در فضاهایی مثل Clean Room یا برخی بخش‌های دارویی/کنترل کیفیت، HEPA (و گاهی ULPA) در سیستم تهویه به‌کار می‌رود تا سطح ذرات هوا کنترل شود. در استانداردهای کنترل عفونت نیز کاربرد HEPA برای محیط‌های حساس مطرح است.

استانداردها و کلاس‌های فیلتر HEPA (H13 و H14 یعنی چه؟)

در بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی و دارویی، با دسته‌بندی‌هایی مثل H13 و H14 مواجه می‌شوید. طبق استاندارد EN 1822، راندمان کلی فیلترها بر اساس «نافذترین اندازه ذره (MPPS)» سنجیده می‌شود و کلاس‌ها به صورت کلی چنین هستند: H13 حدود ۹۹٫۹۵٪ و H14 حدود ۹۹٫۹۹۵٪.

به‌طور عملی، H14 برای محیط‌هایی با حساسیت بالاتر (مثل برخی کاربردهای دارویی، اتاق تمیزهای سخت‌گیرانه‌تر یا ریسک بالاتر) انتخاب می‌شود.

فیلتر HEPA کجاها در آزمایشگاه استفاده می‌شود؟

• هود لامینار (Laminar Flow Hood) برای ایجاد هوای تمیز روی سطح کار و کاهش آلودگی نمونه
• هود میکروبی کلاس 2 برای حفاظت همزمان کاربر، نمونه و محیط با فیلتراسیون HEPA(برای مشاهده هود لامینار کلاس 2 تولید کیمیاژن کلیک کنید)
• سیستم‌های تهویه و HVAC آزمایشگاهی به‌ویژه در بخش‌های حساس، دارویی، QC و برخی فضاهای کنترل‌شده
• اتاق تمیز (Clean Room) و خطوط تولید و بسته‌بندی حساس
• برخی کاربردهای بیمارستانی کنترل عفونت نیز از HEPA در فضاهای حساس یاد می‌کنند.

چطور یک فیلتر HEPA مناسب انتخاب کنیم؟

انتخاب «فیلتر هپا» فقط با عبارت HEPA تمام نمی‌شود. اگر هدف ایمنی آزمایشگاه و کنترل آلودگی است، باید به این موارد توجه شود:
کلاس فیلتر (مثل H13 یا H14) مطابق نیاز فضا، سازگاری با دبی هوای دستگاه (هود/هواساز)، کیفیت ساخت و آب‌بندی، و مهم‌تر از همه امکان تست نشتی و صحت عملکرد پس از نصب. چون حتی بهترین فیلتر اگر درست آب‌بندی نشود، از اطرافش هوا عبور می‌کند و عملاً اثربخشی کاهش می‌یابد.

نگهداری و زمان تعویض فیلتر HEPA

فیلتر HEPA معمولاً «قابل شستشو» نیست و با گذر زمان به دلیل بارگذاری ذرات، افت فشار و کاهش کارایی سیستم رخ می‌دهد. زمان تعویض به ساعات کارکرد، میزان آلودگی محیط و نوع کاربرد بستگی دارد، اما نکته مهم این است که برنامه نگهداری باید بر اساس پایش عملکرد (مثل افت فشار/دبی) و در کاربردهای حساس، بر اساس تست‌های عملکرد و نشتی انجام شود تا ایمنی و کیفیت کار حفظ گردد.

جمع‌بندی

اگر بخواهیم ساده و دقیق بگوییم، فیلتر HEPA ستون اصلی تصفیه هوا در بسیاری از تجهیزات ایمنی آزمایشگاه است؛ از هود میکروبی کلاس II گرفته تا هود لامینار و سیستم‌های تهویه آزمایشگاهی. این فیلتر با راندمان بالا در حذف ذرات معلق، به کاهش آلودگی، محافظت از نمونه‌ها و کاهش ریسک انتشار عوامل زیستی کمک می‌کند و در کنار طراحی درست فضا و رعایت پروتکل‌ها، به شکل مستقیم روی کیفیت نتایج و سلامت کارکنان اثر می‌گذارد.

سوالات متداول(FAQ) درباره فیلتر HEPA در آزمایشگاه

۱) آیا HEPA برای حذف عوامل عفونی کافی است؟

HEPA در تجهیزات مهار (مثل BSC) نقش مهمی در کاهش ریسک انتشار دارد و در منابع ایمنی زیستی به نقش آن در مهار اولیه اشاره شده است، اما ایمنی آزمایشگاه فقط به فیلتر محدود نیست و به پروتکل‌ها، PPE و طراحی فضا هم وابسته است

۲) HEPA بهتر است یا ULPA؟

ULPA راندمان بالاتری دارد، اما همیشه لازم نیست. انتخاب بین HEPA/ULPA باید بر اساس سطح حساسیت، استانداردهای پروژه و طراحی سیستم تهویه انجام شود (در بسیاری از آزمایشگاه‌ها HEPA کلاس مناسب، کفایت دارد).

۳) H13 بهتر است یا H14؟

H14 راندمان بالاتری دارد، اما هزینه و افت فشار هم می‌تواند بیشتر باشد. برای محیط‌های حساس‌تر یا استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر، H14 پیشنهاد می‌شود.