پیشرفت سریع علم و فناوری پیش بینی وضعیت جهان تا پایان این قرن را دشوار می کند.ممکن است قضاوت های خاصی انجام شود.سه حوزه کلیدی تکنولوژیکی ◄ تراشه های نیمه هادی، داروسازی و بیوتکنولوژی ◄ همراه با فناوری های مربوط به اتاق های تمیز، با فرصت ها و چالش ها روبرو هستند.

در کنفرانس سالانه سال 2001 انجمن علوم و فناوری چین،پروفسور چن نینگ یانگ به سه حوزه اشاره کرد که نیروی محرکه توسعه تکنولوژیکی خواهند بود:

• استفاده گسترده از تراشه ها در تقریبا همه چیز، از ساختمان ها و خانه ها تا اتومبیل ها، بدن انسان، کارخانه ها و فروشگاه ها؛

• پیشرفت سریع در پزشکی و داروسازی؛

• مهندسی زیستی

تولید تراشه، یکی از سه جهت استراتژیک، نیاز به یک میکرو محیط زیست فراهم شده توسط اتاق های تمیز صنعتی در فن آوری تمیز کردن هوا دارد.و مهندسی زیستی نیاز به اتاق های پاک زیستی دارند، با داروها و داروسازی که به طور عمده نیاز به اتاق های تمیز بیولوژیکی عمومی دارند و مهندسی زیستی که به طور عمده نیاز به اتاق های تمیز ایمنی زیستی دارند.واضح است که چقدر فناوری میکرو محیط زیست ساختمان تمیز با این سه جهت استراتژیک مرتبط است، و امروز با چالش های جدید از آنها مواجه است.

سرعت توسعه تراشه های مدار یکپارچه نیمه هادی احتمالاً با هیچ فناوری دیگری مطابقت ندارد، با تراکم یکپارچه سازی تقریباً هر سه سال چهار برابر می شود.به خاطر پیشرفت سریع هوش مصنوعیامروزه، تراشه های دقیق 2 نانومتری در حال حاضر یک هدف برای تولید کنندگان هستند.و تولید مدارهای یکپارچه تراشه ای نیاز به کنترل حتی سختگیرانه تر بر اندازه ذرات محیطی داردبدون شک، صنعت الکترونیک همچنان بر الزامات اتاق های تمیز تسلط دارد.

دارو و داروسازی با ایمنی و سلامت عمومی ارتباط نزدیکی دارند.اولین کاربرد یک اتاق تمیز بیولوژیکی در پزشکی یک اتاق عمل تمیز بود که در ژانویه 1966 در ایالات متحده ساخته شد.یک اتاق عمل تمیز جایگزین روش های ضد عفونی کننده سنتی مانند نور ماوراء بنفش با فناوری تمیز کردن هوا می شود تا کنترل آلودگی کامل فرآیند را امکان پذیر کند.میزان عفونت می تواند بیش از ۹۰ درصد کاهش یابد.برای مثال از سال 1989 تا 1990، بیمارستان شانگهای چانگژنگ 9 آزمایش انجام داد.337 جراحی کلاس I در اتاق های عمل پاک بدون یک عفونتبه همین ترتیب، از سال 1995 تا 1996، بیمارستان 301 پکن در 16،427 جراحی کلاس اول هیچ عفونت را گزارش نکرد. بر اساس مقاله ای در سال 2012 در مجلهتومور، شیوع سرطان خون در چین 5.17 در هر 100 بود،000، با نرخ مرگ و میر 3.94 در هر 100000در نتیجه، درمان سرطان خون و توسعه اتاق های تمیز بیولوژیکی برای چنین درمان هایی توجه فزاینده ای را در چین جلب کرده است.

در حالی که درک ساخت اتاق های جراحی تمیز و بخش های خون کلاس 100 در ابتدا از تجربیات بین المللی و مشاهدات پرسنل پزشکی کار در خارج از کشور آمده است،به رسمیت شناختن این که کل ساختمان های بیمارستان نیاز به تمیز کردن هوا دارند تا حد زیادی از تجربیات خانگی ناشی شده استپس از سال ۲۰۰۳، یکی از انتقادی ترین بازتاب ها این بود که در ساخت بیمارستان ها، سازندگان و طراحان اغلب تنها بر "بنا" تمرکز می کردند و کیفیت هوا را نادیده می گرفتند." بعضي از پرسنل پزشکي براي انتقال عفونت هاي تنفسي به واسطه تماس از انتقال اسپري اوليت ميدهند، حتی اگر آخرین انفجاری بیشتر، گسترده تر و نیاز به دوز های عفونت کمتری داشته باشد، آن را خطرناک تر می کند. برای مثال:

• مصرف ۱۰۰ میلیون باکتری تولارمی برای عفونت لازم است، در حالی که تنفس فقط ۱۰۵۰ می تواند باعث تب شود.

• میانگین دوز عفونی برای آدنوویروس تنفسی تنها نیمی از کلچر بافت است.

• در مورد ریکتسیای تب Q، تنها یک ذره که در دستگاه تنفسی قرار می گیرد می تواند باعث عفونت شود.

• اگر چه Pseudomonas aeruginosa قبلاً بعید به نظر می رسید که از طریق هوا منتقل شود، اما شناسایی آن در گرد و غبار در سقف بخش سوختگی و در هوا خطرات انتقال هوایی را برجسته کرده است;

• ویژگی های انتقال اسپری ویروس سارس باعث شده تا مردم واقعاً از اهمیت فناوری تمیز کردن هوا در ساختمان های بیمارستان آگاه شوند.

می توان گفت که ساختمان های بیمارستان بدون فناوری تمیز کردن هوا منسوخ شده اند. بنابراین، برنامه ریزی مدرن ساختمان بیمارستان با استفاده از فناوری تمیز کردن هوا باید شامل موارد زیر باشد:

• سیستم های اتاق عمل: ساخت اتاق های جراحی تمیز

• سیستم های بخش: اتاق های تمیز برای سرطان خون، سوختگی ها، آسم و مراقبت از نوزادان زودرس

• سیستم های واحد پرستاری: واحدهای مراقبت ویژه (ICU) ، واحدهای پیوند اندام و واحدهای مراقبت قلبی عروقی؛

• سیستم های عملیات درمان: اتاق های درمان مداخله ای، اتاق های درمان سرطان خون و اتاق های کالبد شکافی برای بیماری های عفونی؛

• سیستم های آزمایشگاهی: آزمایشگاه های آزمایش ویژه، آزمایشگاه های پزشکی بالینی، آزمایشگاه های PCR و آزمایشگاه های علوم زندگی با تاکید بر سیستم های ایمنی زیستی؛

• سیستم های اتاق ابزار: اتاق های ابزار دقیق

• سیستم های اتاق منزوی: اتاق های منزوی فشار منفی برای بیماری های هوایی، اتاق های مشاهده و اتاق های عمل فشار منفی؛

• سیستم های داروخانه: مراکز تخصصی آماده سازی داروها

• اتاق های کمکی تمیز: اتاق های ذخیره سازی و ذخیره سازی وسایل یکبار مصرف

• اتاق های کمکی غیر تمیز: اتاق های پردازش زباله های آلوده و راهروهای مواد آلوده که نیاز به کنترل آلودگی برای جلوگیری از انتقال خارجی دارند.

• مناطق نیمه پاک: اتاق های انتظار، اتاق های درمان، اتاق های معاینه و اتاق های تشخیصی با استفاده از تهویه مطبوع استاندارد بیمارستان.

چالش هایی که برای فناوری تمیز در تولید دارویی وجود دارد نیز بی سابقه است، به ویژه پس از اجرای GMP.چین GMP (2010) (که معمولا به عنوان GMP داروهای انسانی شناخته می شود) ومدیریت کیفیت تولید داروهای دامپزشکی(2020) اتاق های تمیز در حال حاضر یک نیاز اساسی برای کارخانه های داروسازی است.

مهندسی ژنتیک بخش مهمی از مهندسی زیستی است. از زمان انتقال موفقیت آمیز مواد ژنتیکی از کوکوس به E. coli در سال 1973 ، فناوری ژنتیکی ترکیب شده به سرعت توسعه یافته است.با توجه به پتانسیل عظیمش، رشد آن در قرن جدید بی حد و حصر است. با این حال، بخش قابل توجهی از مهندسی زیستی شامل خطرات بالقوه است.به ویژه خطر بیولوژیکی از گسترش میکروارگانیسم های سمی ناشناخته. حادثه ی آنتراکس در ایالات متحده و شیوع جهانی سارس نمونه هایی از چنین خطرات بیولوژیکی جدی هستند. این حوادث یک هشدار برای همه است: این خطر می تواند همه را تحت تاثیر قرار دهد.برای کشوری مثل کشور ما با جمعیت زیاد و تجارت بین المللی، میکرو محیط های ساختمان مطابق با ایمنی زیستی برای پیشگیری از اپیدمی ها، تحقیق در مورد گونه ها و محصولات گیاهی و حیوانی و کنترل بیماری ها ضروری است.تحت تاثیر شیوع ویروس کرونا، ساخت اتاق های تمیز ایمنی زیستی ( آزمایشگاه ها) در کشور من در حال تجربه حرکت بی سابقه ای است.سازمان های بازرسی و قرنطینه، سازمان های پیشگیری و کنترل بیماری های حیوانات و گیاهان و مراکز کنترل بیماری در همه سطوح به لابراتوارهای ایمنی زیستی نیاز فوری دارند.ایالات متحده 12 آزمایشگاه P4 از بالاترین سطح را دارد، در حالی که کشور من فقط دو آزمایشگاه دارد؛ بیش از 1500 آزمایشگاه P3 وجود دارد، در حالی که کشور من حدود 80 آزمایشگاه دارد.علوم زندگی و برخی از پروژه های پرورش در کشاورزی و جنگلداری نیز نیاز به محیط های تمیز دارند..

خطرات بیولوژیکی در سطح بین المللی بر اساس سیستم موسسه ملی بهداشت (NIH) طبقه بندی می شوند که از P1 تا P4 (کمترین تا بالاترین) می باشد.تاسیسات که مواد بیولوژیکی را در سطوح P3 و P4 اداره می کنند باید اقدامات ایمنی زیستی را اجرا کنند.بعد از سال 1972، آمریکابرخی از امکانات را از تحقیقات سلاح های بیولوژیکی به موسسه ملی سرطان (NCI) منتقل کرد و یک برنامه ویژه تحقیقات ویروس تومور برای پیشرفت تحقیقات سرطان ایجاد کردبرنامه آپولو از طریق آزمایش فضانوردان بازگشت از فضا برای میکروارگانیسم های ناشناخته، مفاهیم ایمنی زیستی را توسعه داد.حفاظت از سلامت انسان و توسعه واکسن ها، لازم است با باکتری ها و ویروس ها کار کنیم، به ویژه آنهایی که تهدیدات جدی برای انسان ها و دام ها هستند.تحقیقات مربوط به عوامل بیماری زا شدید و غیر معمول (از جمله حشرات ناقل) باید در اتاق های تمیز ایمنی زیستی ( آزمایشگاه ها) با امکانات ایمنی مناسب انجام شود..

داروهای بیولوژیکی یک دسته جدید از داروهایی هستند که با استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی تولید می شوند.و از آنجا که آنها اغلب نمی توانند بعد از تولید استریل شونداین داروها در درجه اول برای درمان بیماری های عمده مانند سرطان استفاده می شوند.بیماری های قلبی عروقی و مغزیبازار جهانی داروهای بیولوژیکی به طور متوسط نرخ رشد سالانه 12 درصد را حفظ می کند..شرکت های بیوتکنولوژی و بیش از ۵۰ درصد شرکت های اروپایی در تحقیق و توسعه محصولات بیولوژیکی پزشکی مشغول هستند.تاثیر مستقیم بیوتکنولوژی بر بشریت در قرن ۲۱ ممکن است از تراشه ها فراتر رود، و توسعه آن از کنترل آلودگی و تمیز کردن هوا جدا نیست.