Bioprocess Skids za kulturu stanica: Dizajn, validacija i osnove nabave

Kada procesni tim pređe s šaržnog hranjenja na perfuzijsku kulturu ili pređe s bioreaktora za jednokratnu upotrebu od 200 L na 2000 L, sustavi podrške često postanu usko grlo prije samog bioreaktora. Priprema medija, kondicioniranje međuspremnika, hlađenje žetve i kontrola temperature omotača odjednom moraju isporučiti veće količine sa strožim tolerancijama unutar istog prozora za čišćenje. Bioprocess skids su napravljeni kako bi riješili upravo ovaj problem: oni pakiraju pumpe, izmjenjivače topline, ventile, senzore i automatizaciju za definiranu procesnu funkciju u jedan tvornički testirani modul koji se povezuje s bioreaktorima i komunalnim uslugama putem poznatih sučelja. Razumijevanje onoga što ti nosači sadrže, kako su proizvedeni i što treba provjeriti prije naručivanja može uštedjeti mjesece vremena za puštanje u rad i smanjiti rizik u GMP proizvodnji.

Zašto procesi kulture stanica ovise o dobro dizajniranim klizačima bioprocesa

Kultura stanica razlikuje se od mikrobne fermentacije na načine koji izravno utječu na dizajn klizača. Stanice sisavaca sporo rastu, toleriraju ograničeno smicanje i proizvode proizvode osjetljive na toplinu. Formulacije medija su složene i skupe. Temperaturni skok iznad 40 °C, čak i na kratko, može degradirati vitamine i faktore rasta; nepropisno očišćen prijenosni put može kontaminirati cijelu seriju. Klizači koji se koriste u staničnoj kulturi stoga moraju biti konstruirani oko nježne toplinske kontrole, potpune drenaže i dokazane sposobnosti čišćenja.

Bioprocesni klizač za kulturu stanica obično obavlja jednu ili više od sljedećih dužnosti:

• Priprema i kondicioniranje medija i pufera
• Zagrijavanje i hlađenje struje tekućine prije i nakon sterilne filtracije
• Održavanje temperature u skladišnim, žetvenim i kompenzacijskim posudama
• Kruženje toplinske tekućine kroz plašt bioreaktora ili izmjenjivač topline
• Podrška za sekvence čišćenja na mjestu (CIP) i sterilizacije na mjestu (SIP).

Vrijednost pristupa proklizavanju je u tome što je dobro izvedeno proklizavanje više od zbroja njegovih dijelova . Budući da sustav sastavlja i testira jedna strana, sučelja između izmjenjivača topline, ventila, kontrola i pumpi provjeravaju se prije nego što jedinica stigne do objekta. To smanjuje vrijeme instalacije, napor pri puštanju u pogon i broj strana koje projektni tim treba koordinirati.

Core Systems na Bioprocess Skid za kulturu stanica

Prijenos topline i kontrola temperature

Najčešći toplinski zadaci u kulturi stanica su zagrijavanje medija, hlađenje nakon toplinske sterilizacije i kontrola temperature tijekom kulture. Medij kulture sadrži proteine, aminokiseline i lipide koji su osjetljivi na visoke temperature stjenke i mehanička smicanja. Izravno ubrizgavanje pare rijetko je prikladno. Umjesto toga, dizajneri odabiru izmjenjivače topline s umjerenom brzinom i kontroliranom površinskom temperaturom.

Kada dužnost zahtijeva potpuni unaprijed montirani sustav, inteligentne bioprocesne jedinice za prijenos topline kombinirati izmjenjivače topline, regulacijske ventile, pumpe i instrumente na jednom okviru. Ove su jedinice konfigurirane prema specifičnim zahtjevima procesa za protok, temperaturu i mogućnost čišćenja i dolaze s dokumentiranim testnim protokolom.

Proizvođači prilagođenih inteligentnih bioprocesnih nosača/jedinica za prijenos topline, tvornica Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. je proizvođači, tvornica, Th... Pogledajte proizvod →

Za primjene u kojima se temperatura mora održavati uz strogu toleranciju, kao što je održavanje posude za žetvu na 4 °C ili kontroliranje plašta bioreaktora na 37 °C, precizna jedinica za kontrolu temperature za biopharma pruža osjetljivu, stabilnu kontrolu. Ova vrsta modula je važna kada samo grijanje i rashladna voda u objektu ne može održavati temperaturu procesa neovisno o fluktuacijama u opskrbi.

Prilagođena precizna jedinica za kontrolu temperature (TCU) za proizvođače Biopharma, Fac Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. je kineska prilagođena precizna jedinica za kontrolu temperature (TCU) za proizvođače Biopharma, činjenica... Pogledajte proizvod →

Za izmjenu topline u zatvorenoj aseptičnoj petlji, sanitarni kapilarni izmjenjivač topline vrijedi procijeniti. Njegovi uski kanali postižu učinkovit prijenos topline pri niskim brzinama protoka, što minimizira zadržavanje proizvoda i smanjuje rizik od pregrijavanja vrijednih medija osjetljivih na smicanje.

Proizvođači sanitarnih kapilarnih izmjenjivača topline po narudžbi, tvornica Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. je kineski proizvođač sanitarnih kapilarnih izmjenjivača topline, tvornica, sanitarna kapa... Pogledajte proizvod →

Rukovanje tekućinom i priprema medija

Mnogi klizači stanične kulture uključuju funkcije rukovanja tekućinom osim prijenosa topline. Uložak za pripremu medija obično sadrži spremnik za miješanje ili recirkulacijsku petlju, otvore za dodavanje praška i tekućina, prijenosnu pumpu s niskim smicanjem i priključke za sterilna kućišta filtera. Raspored cjevovoda mora biti samodrenirajući, bez nižih točaka na kojima bi se tekućina mogla skupiti. Centrifugalne pumpe s impelerima s malim smicanjem poželjne su za medije kulture. Pumpe s pozitivnim pomakom mogu se koristiti za precizno doziranje ili za viskozne tekućine, ali moraju izbjegavati pretjerani tlak filtara ili oštećivanje stanica i proteina.

Automatizacija, kontrola i integracija podataka

Suvremeni bioprocesni pogoni rade pod kontrolom PLC-a, s automatizacijom temeljenom na receptu ili redoslijedu. U postavkama GMP-a, sustav automatizacije trebao bi podržavati izvješća o serijama, povijest alarma i elektroničke zapise koji zadovoljavaju 21 CFR Part 11 gdje je primjenjivo. Trebao bi komunicirati s DCS ili SCADA okruženjem postrojenja putem standardnog protokola i trebao bi uključivati ​​blokade koje sprječavaju nesiguran rad. O razini automatizacije treba odlučiti u fazi projektiranja, ne zato što je veća automatizacija uvijek bolja, već zato što odabrana razina mora odgovarati operativnoj filozofiji postrojenja i sposobnostima validacije.

Materijali i sanitarni projektni zahtjevi

Dijelovi koji dolaze u kontakt s proizvodom gotovo su uvijek od nehrđajućeg čelika 316L s površinskom obradom od Ra ≤ 0,4 µm i elektropoliranjem na mokrim površinama gdje je potrebno. Varovi moraju biti potpuno probušeni, bez pukotina i dokumentirani u karti zavara koja prati svaki zavar do evidencije o kvalifikaciji zavarivača i inspekcijskom zapisu. Procesni priključci trebaju koristiti higijenske stezaljke ili slične izvedbe koje omogućuju rastavljanje radi pregleda. Mrtve noge moraju biti minimalizirane ; tamo gdje su neizbježni, trebaju biti kratki i provjereni zbog ponašanja ispiranja i parenja.

Membranski ventili s radijalnim ili pregradnim dizajnom uobičajeni su jer nude čisto zatvaranje s membranom koja služi kao procesna barijera. Okvir klizača treba biti izrađen od nehrđajućeg čelika bez horizontalnih površina koje zadržavaju prašinu ili tekućine. Sredstva poput pare, vode za hlađenje i zraka za instrumente trebaju biti označena i usmjerena tako da pristup održavanju ne zahtijeva ulazak u proizvodni put.

Ključne specifikacije koje trebate definirati prije nego što zatražite ponudu

Bioprocess skid dizajniran je oko procesa, a ne obrnuto. Prije nego što zatražite ponudu, definirajte najmanje sljedeće parametre:

• Karakteristike fluida: sastav, viskoznost, temperaturna osjetljivost i sadržaj čvrstih tvari
• Brzine protoka i volumeni šarže: minimalne, normalne i maksimalne vrijednosti
• Potrebni temperaturni rasponi i brzine grijanja ili hlađenja
• Procesni priključci: veličine otvora, vrste spojnica i specifikacije komunalnih izvora
• Zahtjevi za čišćenje i sterilizaciju: CIP temperature, SIP ciklusi i nazivni tlak
• Prostorna ograničenja: tlocrt, visina i zahtjevi za pristup za održavanje
• Zahtjevi za dokumentaciju: certifikati materijala, mape zavara, izvješća o hidrostatskom ispitivanju i FAT/SAT protokoli

Jasna definicija procesa omogućuje dobavljaču isporuku klizača koji odgovara operaciji, a ne kompromis koji košta vrijeme i novac tijekom instalacije. Također pomaže u usporedbi prijedloga na istoj osnovi, jer ovi ulazi utječu na odluke o dizajnu kao što su dimenzioniranje vodova, rad izmjenjivača i točnost upravljanja.

Zašto je iskustvo dobavljača važno za Cell Culture Skids

Kupnja klizača za bioproces nije kao kupnja pumpe. Procesi kulture stanica zahtijevaju iskustvo u aseptičkom dizajnu, toplinskoj izvedbi i životnom ciklusu validacije. Dobavljač koji je upoznat s biofarmacijom može označiti probleme kao što su nedovoljni nagibi drenaže, zamke mrtvih nogu, uklanjanje kondenzata ili interakcije kontrole koje bi opći proizvođač mogao propustiti. Pitajte potencijalne dobavljače za referentne instalacije u staničnoj kulturi ili slične aseptičke procese i raspitajte se o njihovoj internoj sposobnosti za razvoj P&ID, dizajn upravljanja i dokumentaciju.

Shiloc se pozicionira kao inženjerski orijentirani dobavljač temeljen na europskoj tehnologiji, nudeći integrirane klizne klizne i šire oprema za biofarmaceutske procese portfelj. Za projekte koji zahtijevaju inženjersku dokumentaciju u europskom stilu, sudjelovanje u tvorničkim prijemnim ispitivanjima i podršku pri puštanju u pogon, tvrtka može djelovati kao jedinstveni odgovorni partner.

Zaključak

Bioprocesne klize pretvaraju potporne sustave stanične kulture u upravljanu, validiranu imovinu. Umjesto sastavljanja izmjenjivača topline, pumpi, ventila i regulatora u postrojenju, dobivate unaprijed projektiranu jedinicu koja odgovara vašem procesu, dolazi testirana i dolazi s dokumentacijom koju možete koristiti za provjeru valjanosti. Ključevi uspješne kupnje su jednostavni: precizno definirati proces, pregledati sanitarni dizajn i odabrati dobavljača sa stvarnim iskustvom u inženjerstvu bioprocesa .

Započnite određivanjem toplinskog i hidrauličkog opterećenja, provjerite kvalitetu materijala i zavara te potvrdite da paket dokumentacije podržava vaš plan provjere valjanosti. Ako su ti dijelovi ispravni, skid će isporučiti vrijednost u mnogim serijama, ne samo pri pokretanju. Za detaljniji uvid u to kako se integrirani klizači uklapaju u modernu bioprocesnu proizvodnju, pročitajte naš vodič za bioprocesne integrirane skidove u modernoj proizvodnji , ili kontaktirajte naš tim za inženjering procesa kako bismo razgovarali o vašoj primjeni kulture stanica.