Tozalik xonalari texnologiyasidagi kelajakdagi qiyinchiliklar: yarimo'tkazgichli chiplar, dorilarni ishlab chiqarish va biotexnologiya

Fan va texnologiyalarning tez rivojlanishi bu asr oxirida dunyoning qanday bo'lishini bashorat qilishni qiyinlashtiradi. Biroq, ayrim katta tendensiyalar allaqachon ko'rinib turgani uchun ma'lum xulosalarga kelish mumkin. Yarimo'tkazgichli chip, doridorlik va biotexnologiya kabi uchta asosiy texnologik soha hamda ular bilan bog'liq toza xonalarning texnologiyalari imkoniyatlar va qiyinchiliklar bilan duch kelmoqda.

Xitoy fan va texnologiya assotsiatsiyasining 2001-yilgi yillik konferensiyasida Chen-Nin Yang professor uchta sohani texnik rivojlanish kuchaytiruvchi kuch sifatida ko'rsatib berdi — kelasi 30-40 yillik davrning uchta katta strategik yo'nalishlari quyidagilardan iborat:

• Chipning binolar, uy-joylar, avtomobillar, inson tanasi, zavodlar va do'konlar kabi deyarli barcha sohalarda keng qo'llanilishi;

• Tibbiyot va dorilarning tez rivojlanishi;

• Biotexnologiya.

Uchta strategik yo'nalishdan biri bo'lgan chip ishlab chiqarish havo tozaligi texnologiyasida sanoat tozalash xonalari tomonidan taqdim etiladigan mikromuhitni talab qiladi. Tibbiyot, doridorlik va bioinjeneriya biologik tozalash xonalari talab qiladi, bunda tibbiyot va doridorlik asosan umumiy biologik tozalash xonalari, bioinjeneriya esa asosan biosertifikat tozalash xonalari talab qiladi. Toza binolar mikromuhit texnologiyasining ushbu uchta strategik yo'nalishlar bilan qanchalik zich bog'liq ekanligi va bugungi kunda ulardan yangi chaqiruvlarga duch kelishini ko'rish mumkin.

1. Yarimo'tkazgichli chiplar

Yarimo'tkazgichli integrallangan chiplarning rivojlanish tezligi, ehtimol, boshqa hech qanday texnologiya tomonidan yetib oshirilmaydi, chunki integratsiya zichligi taxminan har uch yilda to'rt baravar oshadi. Sun'iy intellektning tez rivojlanishi tufayli butun dunyo bo'ylab chiplar yetishmayapti, natijada avtomobillarni yetkazib berish uchun zarur bo'lgan avtomobil chiplarining etishmasligi tufayli avtomobillar ishlab chiqarilmoqda. Bugungi kunda 2 nm aniqlikdagi chiplar allaqachon ishlab chiqaruvchilar uchun maqsadga aylandi va chiplar integrallangan elektron sxemalarni ishlab chiqarish uchun muhitdagi zarracha o'lchamlarini yanada qat'iy nazorat qilish talab qilinadi. Shubhasiz, elektronika sanoasi toza xonalarga bo'lgan talablarni hali ham boshqarib turmoqda.

2. Dorilar

Tibbiyot va doridorlik jamiyat xavfsizligi va sog'liqqa bevosita aloqador. Tibbiyotda biologik tozalik xonasining dastlabki qo'llanilishi 1966-yil yanvar oyida AQSHda qurilgan tozalik operatsion xonasi edi. An'anaviy dezinfektsiya usullarini, masalan, ultrabinafsha nurlarini havo tozaligi texnologiyasi bilan almashtiruvchi tozalik operatsion xonalari kasallanishlarni nazorat qilishni ta'minlaydi. Bunday muhitda kasallanish darajasi 90% ga qisqaradi, antibiotiklarga bo'lgan ehtiyoj sezilarli darajada kamayadi yoki umuman tugaydi, bu bemorlarga zarar yetkazadi. Masalan, 1989-1990-yillarda Shanghay Changzheng kasalxonasida 9337 ta birinchi sinf operatsiyalarida bitta infektsiya sodir bo'lmadi. Shu kabi 1995-1996-yillarda Pekin 301 kasalxonasida 16427 ta birinchi sinf operatsiyalarda bemorlik aniqlanmadi. 2012-yilda nashr etilgan maqolaga ko'ra Tumori , Xitoyda leykemiya kasalligi 100 mingdan 5,17 nafar, vafot etish darajasi esa 100 mingdan 3,94 nafarni tashkil etdi. Shu sababli leykemiya davolash hamda bunday davolash uchun biologik tozalik xonalari yaratish Xitoyda keng e'tiborga sazovor bo'ldi.

Xalqaro tajribalardan hamda chet elda ishlayotgan tibbiy xodimlarning kuzatishlaridan boshlab toza operatsion xonalarni hamda 100-sinf qon palatalarini qurish haqida tushuncha olgan bo'lsak ham, butun kasalxonalar binolarida havo tozaligini ta'minlash zarurligi ayniqsa mahalliy tajribaga asoslanadi. 2003-yildan keyin eng muhim xulosalardan biri shundan iborat bo'ldiki, kasalxona qurish jarayonida quruvchilar hamda loyihachilar ko'pincha faqatgina "binoga" e'tibor qaratgan, lekin "havo sifatiga" e'tibor berilmagan. Ayrim tibbiy xodimlar nafas yo'llari infeksiyasining aerosol tarqalishiga qaraganda kontakt tarqalishiga ustunlik berishgan, padida aerosol tarqalish keng tarqoq, tez tarqaydigan va uning infeksiya dozasi esa kamroq bo'lib, xavfliroqdir. Masalan:

• Biriktirish uchun 100 million tularemiya bakteriyasini iste'mol qilish talab qilinadi, shu bilan birga 10–50 donasini ichiga olish teri ostiga tushishga olib keladi;

• Adenovirusning o'rtacha infeksiyalangan dozasi to'qima madadasi dozasining faqat yarmiga teng;

• Q isitmasi rickettsiyasi uchun nafas yo'lining ichiga tushgan bitta zarracha infeksiyaga sabab bo'lishi mumkin;

• Pseudomonas aeruginosa avval havoda tarqalish ehtimoli kam deb hisoblangan bo'lsa ham, uning yonuvchan palatalar shifti va havoda aniqlanishi havo orqali tarqalish xavfini ko'rsatdi;

• SARS virusining havo orqali tarqalish xususiyatlari insonlarni kasalxonalar binolarida havo tozaligi texnologiyasining ahamiyatini haqiqatan ham anglashga olib keldi.

Havo tozaligi texnologiyasidan foydalanilmagan kasalxona binolari eski zamonaviy hisoblanadi. Shu sababli, havo tozaligi texnologiyasini jamlagan zamonaviy kasalxona binolarini rejalashtirish quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Operatsion xonalarning tozaligi tizimi : Toza operatsion xonalarni qurish;

• Palatalar tizimi : Leykemiya, yonilish, astma va prematur bolalarni parvarish qilish uchun toza palatalar;

• Nursing Unit Systems : Jiddiy holatlar palatasi (ICU), a'zo transplantatsiya qilish bo'limlari va yurak-qon tomir tizimi bo'limlari;

• Treatment Operation Systems : Aralashuvchi terapiya xonalari, leykemiya davolash xonalari va infektsion kasalliklarni tekshirish xonalari;

• Laboratory Systems : Maxsus sinov laboratoriyalari, klinik tibbiy laboratoriyalar, PCR laboratoriyalari va biosikl sistemalariga e'tibor qaratilgan hayot fanlari laboratoriyalari;

• Instrument Room Systems : Aniq asboblar uchun xonalari;

• Isolation Room Systems : Havodan tarqatiladigan kasalliklar uchun manfiy bosimli izolyatsiya xonalari, kuzatish xonalari va operatsiya xonalari;

• Apteka tizimlari : Maxsus preparatlar tayyorlash markazlari;

• Tozalash uchun yordamchi xonalari : Steril ta'minot xonalari va bir martalik foydalanishli moddalar saqlash ombori;

• Tozalash uchun emas yordamchi xonalari : Ifloslangan chiqindilarni qayta ishlash xonalari hamda ifloslangan materiallar koridorlari, tashqi uzatishni oldini olish uchun ifloslanishni nazorat qilish talab qilinadi;

• Yarim toza hududlar : Kutilayotgan xonalari, davolash xonalari, tekshirish xonalari hamda diagnostika xonalari standart kasalxona havo sovutish tizimidan foydalanish orqali;

Dori ishlab chiqarishda tozalik texnologiyasi uchun hamda guruhga doir ehtimollar GMP (Yaxshi ishlab chiqarish amaliyoti) joriy etilgandan keyin hech qachon bo'lmagan darajada oshdi. Hozirda Xitoyda GMP (2010) (odatda Inson dori vositalari GMP sifatida tanilgan) hamda Veterinar dori vositalarini ishlab chiqarish sifatini boshqarish (2020). Dorixonalarda endi tozalik xonalari asosiy talabdir.

1) Genetik muhandislik

Genetik muhandislik bioinjeneriyaning muhim qismi hisoblanadi. 1973-yilda kokkustan E. coli gacha bo'lgan genetik materialning muvaffaqiyatli uzatilishidan boshlab rekombinant genetik texnologiya tez rivojlandi. Uning katta potensialiga qaramay, yangi asrda uning o'sishi cheksiz. Biroq, bioinjeneriyaning katta qismi potensial xavflarni o'z ichiga oladi, ayniqsa noma'lum toksik mikroorganizmlarning tarqalishining biologik xavfi. AQSHdagi siliy kasalligi hodisasi hamda global SARS epidemiyasi shunday jiddiy biologik xavfning namunalaridir. Bu hodisalar hamma uchun ogohlantiruvchi xabar bo'lib, bu xavf hamma odamlarga ta'sir qilishi mumkin. Katta aholi soni hamda xalqaro savdo bilan bog'liq mamlakat uchun biosertifikatga mos keluvchi mikromuhitlarni yaratish epidemiyaning oldini olish, o'simlik va hayvon turlari hamda ularning mahsulotlarini o'rganish, kasalliklarni nazorat qilish uchun zarurdir. Yangi koronavirus epidemiyasining ta'siri ostida mamlakatimizda biosertifikatli tozalik xonalari (laboratoriya) qurilishi oldin hech qachon bo'lmagan tezlikda rivojlanayotgan. Ilmiy tadqiqot muassasalari, kasalxonalar, vaksina ishlab chiqaruvchilar, karantin tashkilotlari, o'simliklar va hayvonlar sog'liqni saqlash bo'yicha nazorat tashkilotlari hamda kasalliklarni nazorat qilish markazlari biosertifikat laboratoriyalariga dolzarb ehtiyoj sezmoqda. To'liq bo'lmagan statistik ma'lumotlarga ko'ra, AQSHda eng yuqori darajali P4 laboratoriyalardan 12 ta bor, mamlakatimizda esa faqat 2 ta; P3 laboratoriyalardan 1500 tagdan ortiq, mamlakatimizda taxminan 80 ta. Genetik muhandislikdan tashqari, qishloq va o'rmon xo'jaligi sohasidagi biologik fanlar hamda ayrim selektsiya loyihalari ham toza muhitni talab qiladi.

2) Biologik xavf darajalari

Biologik xavflar Xalqaro sog'liqni saqlash instituti (NIH) tizimiga ko'ra P1 dan P4 gacha (eng pastdan eng yuqoriga qadar) tasniflanadi. P3 va P4 darajadagi biologik materiallar bilan ishlovchi obyektlar biosertifikat choralari amalga oshirishi kerak. 1972-yildan keyin AQSH ayrim obyektlarni biologik qurollar tadqiqotlaridan Milliy saraton instituti (NCI) ga o'tkazdi va saraton tadqiqotlarini rivojlantirish uchun maxsus opuxta virus tadqiqotlar dasturini ishlab chiqdi, bunda biosertifikat choralarini asosiy tashkil etdi. Apollo dasturi esa kosmikdan qaytgan astronavtlarni noma'lum mikroorganizmlar uchun sinovdan o'tkazish orqali biosertifikat tushunchasini yanada rivojlantirdi. Inson sog'ligini himoya qilish va vaksinalar ishlab chiqish uchun xavfli bakteriyalar va viruslar, ayniqsa inson hamda chorva hayvonlar uchun jiddiy xavf tug'diruvchi mikroorganizmlar bilan ishlash zarur. Og'ir va uchramaydigan kasalliklarni keltirib chiqaruvchi patogenlar (vektor hasharotlarni ham o'z ichiga olgan holda) biosertifikat tozalik xonalari (laboratoriya) da mos xavfsizlik choralarini amalga oshirish bilan o'tkazilishi kerak.

3) Biologik dorilar

Biologik dorilar — biologik jarayonlar yordamida ishlab chiqariladigan yangi dorilarni ifodalaydi. Bu biologik faol moddalarni ishlab chiqarish steril sharoitda o'tkazilishi kerak bo'lib, ularni ishlab chiqarishdan keyin sterilizatsiya qilish qiyin yoki iloji bo'lmagan hollarda ham to'liq jarayon mikromuhiti nazoratini amalga oshirish muhim ahamiyatga ega. Shuningdek, ushbu mahsulotlarning katta qismi uchun biosertifikatsiya choralariga ham e'tibor qaratilishi kerak. Bu dorilardan asosan onkologik kasalliklarni, yurak-qon tomir va miya tomir kasalliklarini, AQSHni va irsiy kasalliklarni davolashda qiyinlik tug'diruvchi keng tarqalgan kasalliklarni davolashda foydalaniladi. Biologik dorilarga bo'lgan jahon bozori o'rtacha yillik 12% o'sish sur'atini saqlab kelmoqda. AQSHdagi biotexnologiya kompaniyalarining 70% dan ortig'i va Yevropadagi kompaniyalarning 50% dan ko'pi tibbiyotda foydalaniladigan biologik mahsulotlarni ishlab chiqarish va rivojlantirish bilan shug'ullanmoqda. Shu bois, ayrim jihatdan 21-asrda biotexnologiyalarning inson jamiyatiga ta'siri chiplar ta'siridan ham ortib ketishi mumkin, shu bilan birga uning rivojlanishi atrof-muhitni ifloslanishdan himoya qilish hamda havo tozaligini saqlash bilan bevosita bog'liq bo'lib, havo tozaligini saqlash texnologiyasi esa asosiy vazifalarni o'z ichiga oladi.