Skids Bioprocess for Cell Culture: Design, Validation, and Procurement Essentials

هنگامی که یک تیم فرآیندی از کشت دسته‌ای تغذیه‌شده به کشت پرفیوژن افزایش می‌یابد، یا از یک بیوراکتور 200 لیتری به یک بیوراکتور یک‌بار مصرف 2000 لیتری می‌رود، سیستم‌های پشتیبانی اغلب قبل از خود بیوراکتور به گلوگاه تبدیل می‌شوند. آماده‌سازی رسانه، تهویه بافر، خنک‌سازی برداشت و کنترل دمای ژاکت ناگهان نیاز به ارائه حجم‌های بزرگ‌تر با تحمل‌های سخت‌تر در داخل همان پنجره تمیزکننده دارند. اسکیدهای فرآیند زیستی دقیقاً برای حل این مشکل ساخته شده‌اند: پمپ‌ها، مبدل‌های حرارتی، دریچه‌ها، حسگرها و اتوماسیون را برای یک عملکرد فرآیند تعریف‌شده در یک ماژول آزمایش‌شده در کارخانه بسته‌بندی می‌کنند که از طریق رابط‌های شناخته‌شده به بیوراکتورها و ابزارهای برق متصل می‌شود. درک اینکه این اسکیدها شامل چه چیزی هستند، چگونه ساخته می شوند و چه چیزی را قبل از سفارش باید تأیید کرد، می تواند ماه ها در زمان راه اندازی صرفه جویی کند و خطر تولید GMP را کاهش دهد.

چرا فرآیندهای کشت سلولی به Skids Bioprocess به خوبی طراحی شده بستگی دارد؟

کشت سلولی از طریق تخمیر میکروبی متفاوت است که مستقیماً بر طراحی لغزش تأثیر می گذارد. سلول های پستانداران به کندی رشد می کنند، برش محدود را تحمل می کنند و محصولات حساس به حرارت تولید می کنند. فرمولاسیون رسانه ها پیچیده و گران هستند. دمای بالای 40 درجه سانتیگراد، حتی برای مدت کوتاه، می تواند ویتامین ها و عوامل رشد را تخریب کند. یک مسیر انتقال نادرست تمیز شده می تواند کل دسته را آلوده کند. بنابراین، لغزش‌های مورد استفاده در وظیفه کشت سلولی باید بر اساس کنترل حرارتی ملایم، قابلیت تخلیه کامل و قابلیت تمیز کردن نشان داده شوند.

یک اسکید فرآیند زیستی برای کشت سلولی معمولاً یک یا چند مورد از وظایف زیر را انجام می دهد:

• آماده سازی و آماده سازی رسانه و بافر
• گرم کردن و خنک کردن جریان مایع قبل و بعد از فیلتراسیون استریل
• نگهداری دما در ظروف نگهدارنده، برداشت و موج‌سوز
• گردش سیال حرارتی از طریق یک پوشش بیوراکتور یا مبدل حرارتی
• پشتیبانی از توالی تمیز کردن در محل (CIP) و استریلیزاسیون در محل (SIP)

ارزش رویکرد اسکید این است که یک اسکید به خوبی اجرا شده است بیشتر از مجموع اجزای آن است . از آنجایی که سیستم توسط یک طرف مونتاژ و آزمایش می‌شود، رابط‌های بین مبدل حرارتی، شیرها، کنترل‌ها و پمپ‌ها قبل از رسیدن واحد به مرکز تایید می‌شوند. این امر زمان نصب، تلاش راه اندازی و تعداد طرف هایی را که تیم پروژه باید هماهنگ کند کاهش می دهد.

سیستم‌های هسته‌ای در یک فرآیند زیستی برای کشت سلولی

انتقال حرارت و کنترل دما

متداول ترین وظایف حرارتی در کشت سلولی عبارتند از: گرم کردن محیط، خنک شدن پس از استریلیزاسیون حرارتی و کنترل دما در طول کشت. محیط کشت حاوی پروتئین ها، اسیدهای آمینه و لیپیدهایی است که به دمای بالای دیواره و برش مکانیکی حساس هستند. تزریق مستقیم بخار به ندرت مناسب است. در عوض، طراحان مبدل های حرارتی با سرعت متوسط ​​و دمای سطح کنترل شده را انتخاب می کنند.

هنگامی که وظیفه نیاز به یک سیستم کامل از پیش مونتاژ شده دارد، واحدهای اسکید انتقال حرارت با فرآیند زیستی هوشمند مبدل های حرارتی، شیرهای کنترل، پمپ ها و ابزار دقیق را روی یک قاب واحد ترکیب کنید. این واحدها حول جریان، دما و نیازهای تمیزپذیری فرآیند خاص پیکربندی می‌شوند و با یک پروتکل تست مستند ارائه می‌شوند.

تولیدکنندگان اسکید/واحدهای انتقال حرارت سفارشی هوشمند Bioprocess، کارخانه Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. Is China Smart Intelligent Bioprocess Heat Transfer Skid/Units Manufacturers, Factory, Th... مشاهده محصول →

برای کاربردهایی که دما باید با تحمل سخت حفظ شود، مانند نگهداری مخزن برداشت در دمای 4 درجه سانتیگراد یا کنترل ژاکت بیوراکتور در دمای 37 درجه سانتیگراد، واحد کنترل دما دقیق برای biopharma کنترل پاسخگو و پایدار را فراهم می کند. این نوع ماژول زمانی اهمیت دارد که آب گرمایش و خنک کننده تاسیسات به تنهایی نمی تواند دمای فرآیند را مستقل از نوسانات تاسیسات حفظ کند.

واحد کنترل دقیق دمای سفارشی (TCU) برای تولیدکنندگان بیوفارما، Fac Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. آیا واحد کنترل دمای سفارشی سفارشی (TCU) چین برای تولیدکنندگان Biopharma، واقعیت... مشاهده محصول →

برای تبادل حرارت در یک حلقه آسپتیک بسته، مبدل حرارتی مویرگی بهداشتی ارزش ارزیابی دارد کانال‌های باریک آن به انتقال حرارت مؤثر در نرخ‌های جریان پایین دست می‌یابند که گیرکردن محصول را به حداقل می‌رساند و خطر گرم شدن بیش از حد رسانه‌های ارزشمند و حساس به برش را کاهش می‌دهد.

تولید کنندگان مبدل حرارتی مویرگی بهداشتی سفارشی، کارخانه Shiloc (Shanghai) Industrial Trading Co., Ltd. آیا چین تولید کننده مبدل حرارتی مویرگی بهداشتی سفارشی، کارخانه، درپوش بهداشتی... مشاهده محصول →

انتقال مایعات و آماده سازی رسانه ها

بسیاری از لغزش های کشت سلولی شامل عملکردهای جابجایی مایعات فراتر از انتقال حرارت هستند. یک اسکید آماده سازی رسانه معمولاً شامل یک مخزن اختلاط یا حلقه چرخش، پورت های افزودنی برای پودرها و مایعات، یک پمپ انتقال کم برش و اتصالات برای محفظه فیلتر استریل است. طرح لوله کشی باید خود زهکشی باشد، بدون نقاط پایینی که مایع در آن جمع شود. پمپ های گریز از مرکز با پروانه های برش کم برای محیط های کشت ترجیح داده می شوند. پمپ های جابجایی مثبت را می توان برای دوز دقیق یا برای مایعات چسبناک استفاده کرد، اما آنها باید از فشار بیش از حد فیلترها یا آسیب رساندن به سلول ها و پروتئین ها جلوگیری کنند.

اتوماسیون، کنترل و یکپارچه سازی داده ها

اسکیدهای فرآیندهای زیستی مدرن تحت کنترل PLC، با اتوماسیون مبتنی بر دستور العمل یا مبتنی بر توالی اجرا می شوند. در تنظیمات GMP، سیستم اتوماسیون باید از گزارش‌های دسته‌ای، تاریخچه هشدار و سوابق الکترونیکی پشتیبانی کند که در صورت لزوم با 21 CFR قسمت 11 مطابقت دارد. باید از طریق یک پروتکل استاندارد با محیط DCS یا SCADA کارخانه ارتباط برقرار کند و باید دارای اینترلاک باشد که از عملکرد ناایمن جلوگیری کند. سطح اتوماسیون باید در مرحله طراحی تصمیم گیری شود، نه به این دلیل که اتوماسیون بیشتر همیشه بهتر است، بلکه به این دلیل که سطح انتخاب شده باید با فلسفه عملیاتی کارخانه و قابلیت های اعتبارسنجی مطابقت داشته باشد.

مواد و الزامات طراحی بهداشتی

قطعات تماس با محصول تقریباً همیشه فولاد ضد زنگ 316 لیتری با سطح پرداخت 0.4 میکرومتر Ra ≤ و در صورت نیاز بر روی سطوح خیس شده با الکترو پولیش هستند. جوش ها باید کاملاً نفوذ کرده، بدون شکاف باشند، و در یک نقشه جوش که هر جوش را به سابقه صلاحیت جوشکار و بازرسی نشان می دهد، مستند شود. اتصالات فرآیند باید از اتصالات گیره بهداشتی یا طرح های مشابه استفاده کنند که امکان جداسازی قطعات را برای بازرسی فراهم می کند. پاهای مرده باید به حداقل برسد ; در مواردی که اجتناب ناپذیر است، آنها باید کوتاه باشند و برای رفتار شستشو و بخار کردنشان معتبر باشند.

دریچه‌های دیافراگمی با طرح‌های شعاعی یا سرریز رایج هستند، زیرا با دیافراگم که به عنوان مانع فرآیند عمل می‌کند، خاموشی تمیزی را ارائه می‌دهند. قاب لغزنده باید از فولاد ضد زنگ بدون سطوح افقی که گرد و غبار یا مایعات را به دام می اندازد ساخته شود. ابزارهایی مانند بخار، آب خنک کننده و هوای ابزار باید برچسب گذاری و مسیریابی شوند تا دسترسی به تعمیر و نگهداری نیازی به ورود به مسیر محصول نداشته باشد.

مشخصات کلیدی برای تعریف قبل از درخواست قیمت

یک اسکید فرآیند زیستی حول یک فرآیند طراحی شده است، نه برعکس. قبل از درخواست نقل قول، حداقل پارامترهای زیر را تعریف کنید:

• ویژگی های سیال: ترکیب، ویسکوزیته، حساسیت دما و محتوای جامد
• نرخ جریان و حجم دسته ای: مقادیر حداقل، نرمال و حداکثر
• محدوده دمایی مورد نیاز و نرخ شیب دار گرمایش یا سرمایش
• اتصالات فرآیند: اندازه پورت، انواع اتصالات، و مشخصات ابزار
• الزامات تمیز کردن و استریل کردن: دمای CIP، چرخه SIP و درجه بندی فشار
• محدودیت‌های فضا: ردپا، ارتفاع و الزامات دسترسی برای نگهداری
• مدارک مورد نیاز: گواهی مواد، نقشه های جوش، گزارش های آزمایش هیدرواستاتیک، و پروتکل های FAT/SAT

تعریف واضح فرآیند به تأمین‌کننده اجازه می‌دهد تا به جای مصالحه‌ای که در حین نصب هزینه و زمان صرف می‌کند، لغزشی متناسب با عملیات ارائه دهد. همچنین به مقایسه پیشنهادها بر اساس یکسان کمک می کند، زیرا تصمیمات طراحی مانند اندازه خط، وظیفه مبدل و دقت کنترل همگی تحت تأثیر این ورودی ها هستند.

چرا تجربه تامین کننده برای Skids کشت سلولی مهم است؟

خرید یک اسکید زیستی مانند خرید یک پمپ نیست. فرآیندهای کشت سلولی به تجربه در طراحی آسپتیک، عملکرد حرارتی و چرخه حیات اعتبار سنجی نیاز دارند. تامین‌کننده‌ای که با بیوفارما آشنا است می‌تواند مسائلی مانند شیب‌های زهکشی ناکافی، تله‌های پاهای مرده، حذف میعانات، یا تعاملات کنترلی را که ممکن است یک سازنده عمومی از دست بدهد، علامت‌گذاری کند. از تامین کنندگان آینده نگر برای تاسیسات مرجع در کشت سلولی یا فرآیندهای آسپتیک مشابه بخواهید و در مورد توانایی داخلی آنها برای توسعه P&ID، طراحی کنترل و مستندسازی بپرسید.

Shiloc خود را به عنوان یک تامین کننده مهندسی محور مبتنی بر فناوری اروپایی قرار می دهد و لغزش های یکپارچه و گسترده تر را ارائه می دهد. تجهیزات فرآیند بیودارویی نمونه کارها برای پروژه هایی که نیاز به مستندات مهندسی به سبک اروپایی، مشارکت در آزمون پذیرش کارخانه و پشتیبانی راه اندازی دارند، شرکت می تواند به عنوان یک شریک پاسخگو عمل کند.

نتیجه گیری

اسکیدهای فرآیندهای زیستی، سیستم‌های پشتیبانی کشت سلولی را به یک دارایی مدیریت شده و معتبر تبدیل می‌کنند. به‌جای مونتاژ مبدل‌های حرارتی، پمپ‌ها، شیرها و کنترل‌کننده‌ها در کارخانه، یک واحد از پیش مهندسی‌شده دریافت می‌کنید که با فرآیند شما مطابقت دارد، آزمایش‌شده وارد می‌شود و همراه با اسنادی است که می‌توانید برای اعتبارسنجی استفاده کنید. کلیدهای یک خرید موفق ساده هستند: فرآیند را به طور دقیق تعریف کنید، طراحی بهداشتی را بررسی کنید و یک تامین کننده با تجربه مهندسی واقعی فرآیندهای زیستی انتخاب کنید. .

با مشخص کردن وظیفه حرارتی و هیدرولیک شروع کنید، مواد و کیفیت جوش را بررسی کنید و تأیید کنید که بسته اسناد از طرح اعتبارسنجی شما پشتیبانی می کند. اگر آن قطعات درست باشند، لغزش در بسیاری از دسته‌ها ارزش ارائه می‌کند، نه فقط در هنگام راه‌اندازی. برای نگاهی دقیق تر به نحوه تناسب اسکیت های یکپارچه در تولید مدرن زیستی، ما را بخوانید. راهنمای اسکیدهای یکپارچه فرآیندهای زیستی در تولید مدرن ، یا با تیم مهندسی فرآیند ما تماس بگیرید برای بحث در مورد برنامه کشت سلولی خود.