本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
癌症研究最近最有希望的趨勢之一是開發突破性的免疫療法,利用患者自身的免疫系統來對抗疾病。我們的機構是這一令人興奮的新研究領域的領導者之一,我們很早就意識到,實驗室的佈局方式會對新療法的開發和測試效率產生重大影響。
因此,當我們構想和規劃諾華-賓夕法尼亞大學高階細胞療法中心(CACT)時,我們希望其設計能夠促進CACT與更大的細胞免疫療法研究專案的密切互動和整合。我們的目標是建立一個具有發現和生產研究能力的叢集,以最佳化科學家們的工作環境;最大化流程效率;允許靈活性;激發創新;並幫助吸引和留住頂尖人才。
根據我們的經驗,我們確定了戰略性設計的研究設施正在幫助加速我們抗擊癌症的六種方式。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
1. 最佳化地理位置
當解決像開發新的免疫療法這樣複雜和多學科的挑戰時,鄰近性與生產力之間存在高度相關性。因此,我們創造了一個環境,讓我們的科學家和技術人員從製造設施到研究實驗室以及介於兩者之間的一切場所的步行時間不超過一分鐘。這確保了包括專注於製造、質量、臨床操作和設施操作的專業團隊始終可以快速聚集,面對面地解決問題和排除故障。
與團隊的鄰近性同樣重要的是,更大的周邊醫療保健、教育和研究環境的鄰近性。在與賓夕法尼亞大學醫學部更大的癌症免疫療法專案相同的兩棟相連的塔樓內,有病人診所、醫學院、動物研究設施和實驗室。這使得病人、家屬、工作人員、臨床醫生、科學家和學生都聚集在一個綜合體中。該中心位於賓夕法尼亞大學的 12 所學院內,進一步增強了跨學科合作的可能性,不僅在賓夕法尼亞大學醫學部,而且在獸醫學院和沃頓商學院也是如此。
CACT(位於南塔,突出顯示)與賓夕法尼亞大學醫學部和更大的大學校園的更大的免疫療法專案完全相互連線。圖片來源:CannonDesign
2. 提供研究內部的視窗
由於免疫療法開發需要超淨環境,這些空間和在其中工作的研究人員往往對其他人來說是不可見的。這帶來了兩個挑戰。首先是運營和設施團隊看不到潔淨室內部出現的問題。其次是,這項令人難以置信的研究與公眾和患者的視線隔絕,這意味著錯失了巨大的教育和推廣機會。透過簡單地與設計師合作,找到安全合理的方法來展示這項科學,研究人員可以提高公眾認知;加強與學術界、專業組織和工業組織的聯盟;並更好地促進與立法者和患者倡導者的對話。
布魯斯·萊文博士在潔淨室觀察窗前會見副總統喬·拜登。圖片來源:賓夕法尼亞大學醫學部
對於CACT來說,解決方案是在非無菌更衣室安裝一個三英尺乘三英尺的窗戶,以便包括從學校團體到《國家地理》記者到前副總統喬·拜登在內的所有訪客,都能夠看到潔淨室空間,而無需穿上防護服。我們每週接待多個旅遊團的情況並不少見,這說明該設施如何成為公眾瞭解研究人員如何使免疫療法成為現實的中心。
觀察窗提供了對潔淨室主走廊的獨特一瞥。圖片來源:CannonDesign
3. 記住“為什麼”
為什麼本週要投入額外的時間? 為什麼投入如此多的時間和教育來到這裡? 為什麼要把整個職業生涯都奉獻給解決當今人類面臨的最複雜的挑戰之一? 對於這個行業的許多人來說,他們最終的答案是患者本身。在日常工作場所的壓力和緊張中,即使如此崇高的“為什麼”也可能會被遺忘,士氣可能會下降,生產力可能會受到影響。
CACT 以牆上張貼的簡單肖像的形式將焦點重新放在患者身上。這些照片的主人公是那些癌症復發的人,他們現在在成功的免疫療法後完全緩解,還有一些是最終死於癌症的患者。這些肖像強烈提醒中心的所有人,他們始終在努力改善真實人們的生活。事實上,它們的影響力如此之大,以至於研究人員經常會在參觀時透過觀察窗認出患者。去年,一位目前已緩解六年多的兒童白血病患者前來參觀。透過窗戶,她可以看到那些幫助她接受治療的人。研究人員立即從她的肖像中認出了她,由於他們從頭到腳都穿著防護服,他們舉起一張紙,上面寫著“你好,艾米莉!”
4. 建立留住頂尖人才的環境
最佳化的工作環境是這種研究水平的基準標準,但是一個研究環境從好到卓越的關鍵在於稱其為家的研究人員的素質。因此,研究人員的舒適度和滿意度至關重要,因為它會影響招聘和保留。在許多研究中,包括健康建築研究所的一項研究,在整個工作日都能獲得日光照射對於維持晝夜節律非常重要,而晝夜節律會影響生產力、睡眠質量和其他健康因素。然而,由於光照會影響正在處理的敏感材料,因此並非所有設施都能做到這一點。
CACT 的落地窗環繞著中心,可以欣賞到費城的天際線,證明這是可以解決的。為了利用自然光和視野,處理細胞位於周邊,採用雙層牆結構設計,可提供受控環境的必要隔離。此外,為了遮蔽材料免受紫外線照射,設計團隊在設施中一些最敏感的房間的窗戶上安裝了偏振膜,因此,只需輕按開關即可啟用偏振。
研究人員經常評論他們在一天中獲得的日光量,以及它如何積極地影響他們的工作。該中心不僅可以欣賞到外面的景色,而且還包含連線所有相鄰套間的窗戶,這進一步擴大了工作空間。
處理套間中相互連線的窗戶提供了開放性和連通性。圖片來源:Björg Magnea
5. 為未來流程效率規劃靈活性
推動研究和治療進展的關鍵是確保靈活性,以便研究人員和設施管理者能夠更好地適應流程改進。設計師考慮新增靈活性的一種選擇是,在經過驗證的設施旁邊提供“軟”空間,以便在保持工作流程的同時進行擴充套件。另一種選擇是使所有處理室都相同,從而允許裝置和協議的互換性。其他靈活的“面向未來”的想法包括增加豎井中的空間,為未來的機械系統規劃開放空間,以及(如果可能)為空氣側閥門和過濾器預留空間,以便在無需進入受控環境的情況下進行維護。
在 CACT,我們增加了一個名為“自動化室”的額外空間。最初,它被粗略地定義為一個房間,團隊可以在其中將某些裝置從處理室中取出,以釋放利用率,並在更短的時間內生產更多的療法。這個房間對於思考新的、更有效的流程和處理方法至關重要,而無需重新投資時間和金錢來建設更多的產能。
細胞處理室均相同,從而提高了流程效率。圖片來源:Björg Magnea
6. 教育和培訓下一代
對於真正面向未來的設施來說,必須始終著眼於教育下一代科學家,他們將繼續對抗癌症的鬥爭。將培訓計劃納入研究設施對於當前研究的成功至關重要,對於保持最佳和最合格的候選人源源不斷也至關重要。此外,與學術界合作,幫助建立研究免疫療法的平臺也存在巨大的機會。
因此,CACT 在質量控制實驗室旁邊設有一個培訓模組,該模組設定為模仿處理室。在那裡,團隊的新成員可以在不穿防護服的情況下接受科學工作培訓。
在賓夕法尼亞大學醫學部,醫科學生經常被帶去參觀。賓夕法尼亞大學有一個基因治療和疫苗研究生專案,吸引了來自世界各地的頂尖申請者。還有一個轉化研究理學碩士課程、細胞和基因療法課程,以及賓夕法尼亞大學醫學部突出強調細胞和基因療法的會議。所有這些都服務於擴大該領域並提高各級對免疫療法職業的興趣的最終目標。
設計本身可能無法治癒體內的病變細胞,但它對幫助那些創造突破性癌症療法的人更快、更有效地工作具有巨大的影響。忽視戰略設計和研究設施的佈局會延誤進展。而且,在對抗癌症時,我們不能忽視任何可以挽救更多生命並更快地挽救生命的資源。
波西·埃弗裡·D,朱恩·卡爾·H,萊文·布魯斯·L:癌症殺手。大眾科學
諾華-賓夕法尼亞大學高階細胞治療中心在賓夕法尼亞大學醫學部揭幕
以火攻火,導演:羅斯·考夫曼