Jos minun täytyy tiivistää valinta yhteen lauseeseen, se on tämä: kertakäyttöiset vähentävät siivoustyötä, kun taas uudelleenkäytettävät siirtävät taakan puhdistukseen, sterilointiin ja jäämien hallintaan.
Bioprosessien insinööreille ja soluviljelytiimeille päätös ei yleensä perustu mieltymyksiin.Kyse on siitä, missä haluat validointikuorman olevan:
- Kertakäyttöjärjestelmät siirtävät työtä kohti toimittajan hallintaa, uutteet ja liukenevat aineet (E&L) tarkastelu, pussin eheys, ja steriiliyden varmistus
- Uudelleenkäytettävät järjestelmät siirtävät työtä kohti CIP/SIP-kvalifiointia, jäämärajoja, analyyttisen menetelmän validointia, ja erästä toiseen ylivuodon hallintaa
- Viljellyssä lihassa tämä on tärkeintä ylävirran mediavalmistelussa ja inokulumin laajentamisessa, missä kontaminaatioriski on suurin ja vaihdot ovat yleisiä
- Kertakäyttöalustat yleensä saavuttavat maksimikapasiteetin noin 2 000 L, joten mittakaava ja bioreaktorin valinta voivat sulkea yhden vaihtoehdon pois aikaisessa vaiheessa
- Monet paikat päätyvät hybridimalliin: kertakäyttöinen ylävirta, ruostumaton teräs alavirta
Jos tekisin päätöksen nopeasti, tarkistaisin ensin neljä asiaa:
- Prosessin kypsyys: Onko prosessi edelleen liikkeessä vai onko se kiinteä?
- Ohjelmasekoitus: Yksi tuote vai jaettu laitteisto solulinjojen ja formaattien välillä?
- Työskentelytilavuus: Oletko edelleen alle noin 2,000 L?
- QA-kapasiteetti: Voiko tiimisi tukea toistuvia puhdistustutkimuksia, tarkastuksia ja uudelleenvalidaatioita?
Kertakäyttöiset vs Uudelleenkäytettävät Bioprosessointijärjestelmät: Validointipäätöksen opas
Kertakäyttöiset bioprosessointiratkaisut mediatoiminnoille
sbb-itb-ffee270
Nopea vertailu
| Tekijä | Kertakäyttöinen | Uudelleenkäytettävä |
|---|---|---|
| Päävalidointikeskittymä | E&L, toimittajan tiedostot, eheyden testaus | Puhdistuksen validointi, CIP/SIP, jäännösten havaitseminen (katso väliaineen steriiliyden parhaat käytännöt) |
| Pääasiallinen riski | Uuttuvat aineet, pussin rikkoutuminen, toimittajan vaihto | Epätyydyttävä puhdistus, siirtymä, jaetun laitteiston riski |
| Vaihtoaika | Usein tunteja | Usein päiviä viikkoihin |
| Paras sopivuus | R&D, pilotti, nopeat prosessimuutokset | Myöhäisvaiheen tuotanto, vakaa prosessi, korkea läpimeno |
| Apukysyntä | Pienempi | Suurempi |
| Jäteprofiili | Enemmän muovijätettä | Enemmän nestemäistä ja kemiallista jätettä |
| Mittakaavarajoitus | Yleensä enintään noin 2,000 L | Suositeltu tämän alueen yläpuolella |
Joten lyhyt vastaus on yksinkertainen: jos prosessisi on edelleen muuttumassa, kertakäyttöinen tekee usein validoinnista yksinkertaisempaa tehdastasolla.Jos prosessisi on kiinteä ja mittakaava kasvaa, uudelleenkäytettävät tuotantojärjestelmät ovat yleensä järkevämpiä, vaikka puhdistustyö onkin raskaampaa.
Kertakäyttöjärjestelmät: pienempi puhdistuskuorma, parempi materiaaliriskin hallinta
Kertakäyttöisten kosketuspintojen validointiedut
Kertakäyttöjärjestelmät poistavat tarpeen validoida CIP ja SIP tuotteen kosketuspintojen osalta, koska nämä pinnat ovat kertakäyttöisiä polymeeripusseja, putkia ja jakotukkeja [2]. Tämä lyhentää vaihtoaikaa ja tekee näistä järjestelmistä hyvän valinnan T&K ja pilottityöhön, jossa prosessimuutoksia tapahtuu usein [2].
Mikä muuttuu, on validoinnin painopiste. Puhdistusvalidoinnin sijaan tiimit käyttävät enemmän aikaa materiaalien yhteensopivuuteen ja komponenttien eheyteen.
Validointirajat: uuttuvat aineet, liukenevat aineet ja pussin eheys
Kertakäyttöisten järjestelmien kanssa toimittajan pätevöinti ja materiaaliriskin hallinta ovat tärkeimmät validointitehtävät. Suuri osa tästä on polymeerikomponenttien uuttuvat ja liukenevat aineet (E&L) [2]. Prosessikehityksen aikana uuttuvat ja liukenevat aineet tulisi karakterisoida, jotta voidaan varmistaa, etteivät ne vaikuta solujen terveyteen tai tuotteen laatuun [2].
Toiminnallinen validointi kattaa myös ennen käyttöä tehtävän pussin eheystestin ja steriiliyden varmistamisen esisteriloiduille komponenteille [1]. Kertakäyttöiset muodot voivat myös saavuttaa kontrollirajat sekoitustehokkuudessa, hapensiirrossa, ja lämmönsiirrossa [1]. Suuremmissa tilavuuksissa sekoitus ja massansiirto ovat vaikeampia hallita [1].
Miten Cellbase tukee kertakäyttöisten validointityönkulkujen hankintaa
Toimittajan pätevyys kuuluu validointityönkulkuun, ei sen viereen.
Uudelleenkäytettävät järjestelmät: vahvempi pitkän aikavälin hallinta, raskaampi puhdistusvalidointi
Miksi uudelleenkäytettävät laitteet ovat vakiintuneet validointiprosessoinnissa
Uudelleenkäytettävät järjestelmät siirtävät validoinnin painopisteen. Sen sijaan, että suurin osa kuormasta olisi kertakäyttöisillä materiaaleilla, se kohdistuu puhdistukseen ja sterilointivalvontaan.
Siksi ruostumaton teräs on niin yleinen validointiprosessoinnissa. Kun järjestelmä on pätevöitetty, se voi tarjota toistettavan prosessinhallinnan ja selkeän validointipolun.Mutta tässä on koukku: pätevyys voi olla vakaa, kun taas validointityö jatkuu puhdistus- ja sterilointitoimintojen kautta.
Validointitaakat: puhdistus, sterilointi ja erottelu
Kompromissi on yksinkertainen. Uudelleenkäytettävät järjestelmät tuovat mukanaan raskaamman validointikuorman, koska puhdistus, sterilointi ja erottelu on kaikki validoitava siirtymän hallitsemiseksi.
Päätehtävä on todistaa, että jäämät poistetaan ja että tuotteen siirtyminen estetään. ICH Q7, puhdistusvalidointi edellyttää, että operaattorit osoittavat, että aiempien erien jäämät vähenevät ennalta määritettyjen hyväksymisrajojen alapuolelle. Käytännössä tämä tarkoittaa erityisten puhdistusmenettelyjen kirjoittamista, analyyttisten menetelmien validointia jäämien havaitsemiseksi ja pahimman tapauksen bracketing-tutkimusten suorittamista [1]. Ja tämä ei ole kertaluonteinen tehtävä.Puhdistuksen validointi on jatkuva ohjelma, johon sisältyy vuosittaiset tarkastelut, määritellyt uudelleenvalidoinnin laukaisijat ja jatkuva dokumentointi [1].
Sterilointi lisää toisen kerroksen. Uudelleenkäytettävät järjestelmät tarvitsevat kiinteän apu-infrastruktuurin, kuten CIP-yksiköt, SIP-jakelujärjestelmät ja lattiakaivot valumavesille [1]. Nämä järjestelmät on rakennettava tiloihin alusta alkaen, koska niiden jälkiasennus on kallista ja häiritsevää. Monituotantolaitoksissa, joissa eri solulinjat tai tuoteformaatit voivat jakaa saman infrastruktuurin, validointikuorma kasvaa tämän jaetun käytön myötä [1].
Missä uudelleenkäytettävät järjestelmät sopivat viljellyn lihan skaalaamiseen
Uudelleenkäytettävät järjestelmät ovat järkevimpiä viljellyn lihan tuotannon myöhemmissä vaiheissa, kun prosessiolosuhteet ovat vakaat ja läpäisykyky on suurempi.Suuremmilla työskentelymäärillä ruostumaton teräs tulee käytännölliseksi vaihtoehdoksi tuotantobioreaktoreille, ja raskaampi validointitaakka lakkaa olemasta valinnainen lisä. Siitä tulee osa rutiinitoimintaa suuressa mittakaavassa [1].
Tämä kompromissi johtaa suoraan kertakäyttöisten ja uudelleenkäytettävien bioreaktoreiden vertailuun alla.
Kertakäyttöiset vs uudelleenkäytettävät järjestelmät: suora vertailu validointipäätöksille
Validoinnin laajuus ja laadun riskiprofiili
Viljellyn lihan tiimeille päätös tiivistyy tähän: validoitko materiaalit toimittajan kautta vai hallitsetko jäämiä omassa laitoksessasi? Tämä on käytännön jakolinja. Kyse ei ole siitä, mikä asennus näyttää helpommalta paperilla. Kyse on siitä, missä validointitaakka sijaitsee.
Kertakäyttöjärjestelmät tuovat mukanaan uutteiden ja liukoisten aineiden (E&L) riskin, pussin eheyden huolenaiheet ja suoran riippuvuuden toimittajan laadusta [1]. Uudelleenkäytettävät järjestelmät vaativat jatkuvaa puhdistusvalidointia, mukaan lukien analyyttisten menetelmien validointi jäännösten havaitsemiseksi ja määritellyt jäännösten siirtymärajat jokaiselle prosessimuutokselle tai tuoteperheelle [1]. Yksinkertaisesti sanottuna, kertakäyttö siirtää riskin materiaaleihin, kun taas uudelleenkäytettävä siirtää riskin puhdistuksen hallintaan.
Alla oleva taulukko näyttää, kuinka tämä taakka siirtyy toimittajan hallinnan ja laitoksen hallinnan välillä.
| Validointitekijä | Kertakäyttöjärjestelmät | Uudelleenkäytettävät järjestelmät |
|---|---|---|
| Ensisijainen validointikohde | E&L arviointi, pussin eheys, toimittajan laatu | Puhdistusmenetelmät, jäännösten havaitseminen, jäännösten siirtymisrajat |
| Tyypilliset vaaditut tutkimukset | E&L profilointi, eheystestaus, COA tarkistus | Analyyttisten menetelmien validointi, bracketing-tutkimukset, CIP/SIP pätevöinti |
| Pääasiallinen vikaantumistapa | Uuttuvien aineiden saastuminen, pussin rikkoutuminen, toimitushäiriö | Puutteellinen puhdistus, jäännösten siirtyminen erien välillä |
| Havaitsemismenetelmät | Toimittajan dokumentaatio, eheystestaus | Vahvistetut analyyttiset menetelmät |
Dokumentaatio täytyy jakaa samalla tavalla.Yksittäiskäyttöohjelmat ovat enimmäkseen toimittajavetoisia, keskittyen analyysitodistuksiin ja toimittajien muutosilmoituksiin. Uudelleenkäytettävät järjestelmät luovat laitoksen johtamia tietueita: huoltolokit, vuotuiset tarkastukset ja selkeät uudelleenvalidaation laukaisimet, jotka pysyvät voimassa koko laitteen käyttöiän ajan [1].
Toiminnallinen sopivuus: joustava kehitys vs. standardoitu tuotanto
Kun validoinnin jako on selvä, seuraava askel on kysyä, onko prosessi tarpeeksi vakaa kiinteälle infrastruktuurille. Käytännössä prosessin kypsyys kertoo, mihin validointiponnistelut tulisi kohdistaa: toimittajan hallintaan vai laitoksen hallintaan.
Yksittäiskäyttöjärjestelmät sopivat kehitys- ja pilottiohjelmiin, joissa prosessin määrittelyt ovat vielä liikkeessä. Vaihdon mittaaminen tapahtuu tunneissa pikemminkin kuin päivissä tai viikoissa [1]. Tämä on tärkeää, kun tiimit säätävät soluviljelyolosuhteita tai siirtyvät solulinjojen välillä. Uudelleenkäytettävät järjestelmät ovat järkevämpiä, kun prosessi on vakiintunut ja läpimeno on tasainen, ja prosessinhallinta on tiukempaa vakaassa, suurivolyymisessa tuotannossa. On myös käytännöllinen mittakaavarajoitus, joka on syytä pitää mielessä: kertakäyttöiset bioreaktorialustat yleensä saavuttavat enintään noin 2,000 L [1]. Tämän työtilavuuden yläpuolella uudelleenkäytettävät järjestelmät ovat yleensä suositeltavia.
| Toiminnallinen tekijä | Kertakäyttöjärjestelmät | Uudelleenkäytettävät järjestelmät |
|---|---|---|
| Kehitysvaiheen sopivuus | Kehitys- ja pilottiohjelmat | Myöhäisvaiheen, yksittäisen tuotteen kaupallinen valmistus |
| Vaihtotarpeet | Tunnit | Päiviä viikkoihin |
| Prosessinhallinnan syvyys | Kohtalainen; riippuvainen toimittajan johdonmukaisuudesta | Korkea; infrastruktuuri kalibroitu tiettyyn prosessiin |
| Dokumentaation monimutkaisuus | Toimittajan johtama (COA:t, muutostiedotteet) | Laitoksen johtama (lokit, uudelleenvalidointiohjelmat) |
Jäte, apuohjelmat ja hybridikonfiguraatiot
Validointi ei ole ainoa kompromissi.Jätevirrat ja apujärjestelmän suunnittelu vaikuttavat myös päätökseen.
Kertakäyttöjärjestelmät tuottavat paljon muovijätettä - pusseja, putkia ja liittimiä - jotka hävitetään jokaisen erän jälkeen [1]. Uudelleenkäytettävät järjestelmät tuottavat suuria määriä nestemäistä jätettä ja kemiallista valumaa CIP- ja SIP-toiminnoista, sekä raskasta veden, höyryn ja energian käyttöä [1].
Siksi monet viljellyn lihan laitokset päätyvät hybridijärjestelyyn. Yleisin malli käyttää kertakäyttöisiä järjestelmiä ylävirrassa - siemenjuna ja soluviljely, joissa kontaminaatioriski ja vaihtotiheys ovat korkeimmat - ja uudelleenkäytettäviä ruostumattomasta teräksestä valmistettuja järjestelmiä alavirtaan kromatografiaan ja irtotavarasäilytykseen, joissa alhaisemmat käyttökustannukset ja kiinteät prosessit ovat hyödyllisiä [1]. Jotkut laitokset kääntävät tämän järjestelyn vähentääkseen puhdistusvalidointia olemassa olevissa alavirran linjoissa.
| Tekijä | Kertakäyttöjärjestelmät | Uudelleenkäytettävät järjestelmät |
|---|---|---|
| Materiaalijäte | Korkea (muovipussit, putket, liittimet per erä) | Matala (laitteet säilytetään erien välillä) |
| Apukäyttö | Matala (ei CIP/SIP tai höyryverkkoja vaadita) | Korkea (vettä, höyryä ja energiaa puhdistusjaksoihin) |
| Puhdistuskuorma | Ei mitään nesteen kulkureitille | Jatkuva; validoidut menettelyt vaaditaan |
| Tyypillinen hybridi asennus | Kertakäyttöinen ylävirta (soluviljely, siemenjuna) | Uudelleenkäytettävä alavirta (kromatografia, irtotavaravarasto) |
Päätelmä: oikean validointimallin valinta viljellylle lihalle
Tähän ei ole yhtä oikeaa vastausta.Validointivastuu on kahdessa paikassa: toimittajalla materiaalinhallinnan kautta tai tehtaalla puhdistuksen hallinnan kautta. Kertakäyttöjärjestelmät voivat lyhentää vaihdon tunteihin [1], mutta tämä nopeus tuo mukanaan enemmän materiaaliriskejä hallittavaksi. Uudelleenkäytettävät järjestelmät tarjoavat pitkäikäisen infrastruktuurin, mutta ne tuovat myös jatkuvan puhdistusvalidointivastuun ICH Q7:n alaisuudessa [1].
Tämä asettaa prosessin kypsyyden päätöksen keskiöön. Kun spesifikaatiot ovat vielä muuttumassa, kertakäyttö on yleensä järkevämpää. Kun prosessi on vakaa ja läpimeno on jatkuvaa, uudelleenkäytettävät järjestelmät ovat usein parempi valinta. Myös mittakaavalla on merkitystä. Yli noin 2 000 litran kohdalla kertakäyttö on paljon vaikeampi perustella [1].
Jos valinta ei ole selkeä, hybridiratkaisu on usein käytännöllinen keskitie.Monissa viljellyn lihan laitoksissa tämä tarkoittaa kertakäyttöisiä ylävirran ja ruostumattomasta teräksestä valmistettuja alavirran [1].
Nämä päätökset vaikuttavat vaatimustenmukaisuuden työmäärään, päivittäiseen joustavuuteen ja laitoksen suunnitteluun koko prosessin elinkaaren ajan.
Tärkeimmät huomiot teknisille, QA- ja hankintatiimeille
Käytä neljää tarkistusta päätöksen kehystämiseen:
- Kehitysvaihe: tämä kertoo, onko joustavuus vai tiukempi prosessinhallinta tärkeämpää juuri nyt.
- Ohjelmasekoitus: yksituote vs. monituote vaikuttaa suoraan siihen, kuinka paljon puhdistusvalidaatiotyötä on toistettava.
- Skaala: noin 2 000 L:n yläpuolella uudelleenkäytettävät järjestelmät ovat yleensä ainoa toteuttamiskelpoinen polku [1].
- QA kypsyys: tämä määrittää, voiko tiimisi käsitellä uudelleenkäytettävien laitteiden tuomaa tasaista analyysi- ja dokumentaatiokuormaa.
Hankintatiimeille toimittajien dokumentaation laatu on tärkeintä kertakäyttöisissä työnkuluissa. QA-tiimien tulisi keskittyä uuttuvien ja liukenevien aineiden karakterisointiin, hyväksyä varatoimittajat ja lisätä toimitusvarmuuslausekkeet toimittajasopimuksiin varhaisessa vaiheessa tuotannon keskeytysten riskin vähentämiseksi [1].
UKK:t
Kuinka valitsen kertakäyttöisten ja uudelleenkäytettävien järjestelmien välillä?
Valitse tuotantosi laajuuden, budjetin ja resurssiprioriteettien perusteella. Kertakäyttöiset järjestelmät tarkoittavat yleensä alhaisempia alkuinvestointeja ja nopeampaa läpimenoaikaa, mikä tekee niistä hyvän valinnan varhaisvaiheen tutkimukseen ja pienempiin toimintoihin.
Uudelleenkäytettävät ruostumattomasta teräksestä valmistetut järjestelmät sopivat yleensä yli 10 000 litran suuruisen tuotannon tarpeisiin. Ne voivat tarjota paremman pitkän aikavälin tehokkuuden, mutta niihin liittyy myös korkeammat alkuinvestoinnit ja vaativammat puhdistusvaatimukset. Monet laitokset käyttävät hybridilähestymistapaa.
Milloin hybridijärjestely on järkevin?
Hybridijärjestely on usein järkevin, kun laitoksen on tasapainotettava varhaisvaiheen joustavuus ja kaupallisen mittakaavan tehokkuus.
Monet viljellyn lihan tuottajat käyttävät kertakäyttöisiä järjestelmiä siemenlinjoille ja varhaisen prosessin kehitykseen, missä nopea läpimenoaika on tärkeää.He sitten luottavat uudelleenkäytettäviin ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin bioreaktoreihin suurimittakaavaiseen jatkuvaan tuotantoon, jossa mittakaavaedut ovat tärkeämpiä ja toistuva kulutustarvikkeiden käyttö on pidettävä hallinnassa.
Mitä validointitodisteita QA:n tulisi tarkastella ensin?
Se riippuu järjestelmän tyypistä.
Yksittäiskäyttöisille laitteille, QA:n tulisi aloittaa materiaalin karakterisoinnilla ja toimittajan steriiliystestauksella. Tämä on tärkeää, koska enemmän validointityötä on valmistajan vastuulla.
Uudelleenkäytettäville ruostumattomasta teräksestä valmistetuille järjestelmille, ensimmäinen pysähdyspaikka tulisi olla puhdistusvalidointiprotokolla. Kiinnitä erityistä huomiota vaikeasti puhdistettaviin tuotteen kosketusalueisiin, kuten venttiilin istukat ja juoksupyörän terät. QA:n tulisi myös tarkistaa dokumentoidut SOP:t CIP/SIP:tä varten, yhdessä jäämärajojen ja näytteenottomenetelmien. kanssa.
