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다품목 배양육 공장용 세척 검증

Cleaning Validation for Multi-Product Cultivated Meat Plants

David Bell |

청소 검증은 배양육 시설의 생산 장비가 세포 잔해, 배양 배지 및 미생물과 같은 잔여물을 제거하기 위해 철저히 청소되었는지를 보장합니다. 이는 특히 다중 제품 설정에서 교차 오염을 방지하는 데 중요합니다.

핵심 사항:

  • 중요성: 적절한 청소가 이루어지지 않으면 한 배치의 잔여물이 다음 배치를 오염시킬 수 있습니다. 바이오리액터 및 도구와 같은 공유 장비는 고위험 구역입니다.
  • 규제 기준: HACCP, GMP 및 영국 특정 규정을 포함한 지침 준수가 필수적입니다.
  • 청소 검증 단계:
    • 적절한 청소제를 선택하십시오 (e.g. , 단백질에는 알칼리성, 미네랄에는 산성).
    • "최악의 경우" 조건에서 테스트하십시오 (e.g. , 끈적이거나 고단백 잔여물).
    • 면봉 샘플링을 사용하고 측정 가능한 한계를 설정하십시오 (e.g. , 화학 잔여물에 대해 10 ppm).
    • 효과를 보장하기 위해 세 번 연속으로 청소 사이클을 수행하십시오.
  • 모니터링 도구: ATP 면봉, TOC 분석 및 미생물 배양은 청결을 검증하는 데 도움이 됩니다.

청소 검증은 안전성에 관한 것만이 아니라 일관되고 신뢰할 수 있는 생산을 보장하고 배양육 제품에 대한 신뢰를 유지하는 것입니다.

규제 및 생물안전 요구사항

관련 규제 지침

영국에서는 배양육이 식품 기준청 (FSA) 및 스코틀랜드 식품 기준청 (FSS)의 감독을 받습니다. 이러한 기관들은 위험을 평가하고 신식품 프레임워크 내에서 이러한 제품에 대한 요구사항을 설정합니다. 또한, 특정 제품은 GMO 또는 PBO 규정을 준수해야 할 수도 있습니다.

이러한 규정을 준수하기 위해서는 잘 확립된 품질 보증 시스템이 필요합니다:

  • HACCP (위해요소 분석 및 중요 관리점): 미생물 위해요소를 식별하고 통제하는 데 중점을 둡니다.
  • GMP (우수 제조 관리 기준): 일관된 생산과 품질 관리를 보장합니다.
  • GCCP (우수 세포 배양 관리 기준): 오염 위험을 최소화하기 위한 세포주 취급을 다룹니다.
  • GHPs (우수 위생 관리 기준): 일반적인 운영 및 환경 기준을 포함합니다.

Codex Alimentarius 원칙은 임상 및 생물제약 산업과 같은 분야에서 힌트를 얻어 특정 산업 지침 및 품질 관리 계획을 수립하는 기초를 형성합니다.

"Codex와 HACCP의 원칙은 이 부문에 대한 구체적인 지침과 품질 관리 계획을 수립하는 데 견고한 기반을 제공하며, 임상/생물제약 산업에서의 학습을 통해 새로운 식품 요구 사항에 적응할 수 있습니다."
– FSA 연구 및 증거 [1]

신뢰성을 보장하기 위해 미생물학 및 청소 검증은 UKAS 표준에 맞춰야 합니다. 임상 및 생물제약 관행에서의 교훈은 식품 생산에 맞게 조정되어, 배양육 시설이 직면하는 고유한 문제를 해결할 수 있습니다.

다중 제품 공장에서의 생물안전 위험

여러 배양육 제품을 생산하는 시설은 식품 제조의 일반적인 위험을 넘어서는 생물안전 문제에 직면합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

  • 전통적인 식중독 병원체: 예를 들어, 장내세균 및 동물 바이러스.
  • 숨겨진 오염물질: 마이코플라스마와 마이코박테리아처럼 배양 배지에서 탐지가 어려운 오염물질은 가시적인 혼탁을 일으키지 않으며, 특수한 검사가 필요합니다.

이러한 위험은 특히 장비를 공유하는 환경에서 더욱 높아지며, 시각적 검사만으로는 청결을 보장할 수 없습니다. 효과적인 청소 검증은 내독소, 외독소, 마이코톡신과 같은 유해 물질을 미량이라도 제거하는 데 필수적입니다.

고급 모니터링 기술은 이러한 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, pH 및 용존 산소 수준의 인라인 모니터링은 미생물 성장의 초기 신호를 제공하여 청소 또는 멸균 실패 가능성을 나타낼 수 있습니다. 또한, 시설 내 공기, 표면 및 물의 환경 모니터링은 생산에 영향을 미치기 전에 오염 위협을 식별할 수 있습니다.

"산업이 CCP 생산을 위한 장비 및 프로세스를 개발하고 적응함에 따라, 청소, 멸균 및 기타 관련 절차는 평가 및 검증이 필요하며 국가/국제 표준이 개발되어야 합니다."
– FSA 연구 및 증거 [1]

이러한 조치는 교차 오염을 방지하고 모든 생산 배치의 안전성을 보장하기 위한 철저한 청소 및 검증 프로토콜의 중요성을 강조합니다.

제약에서 10단계로 청소 검증 | 청소 검증 완벽 가이드라인

청소 검증 프로토콜 작성하기

4-Step Cleaning Validation Protocol for Cultivated Meat Facilities

배양육 시설을 위한 4단계 청소 검증 프로토콜

청소제 및 매개변수 선택

적절한 청소제를 선택하는 것은 잔여물의 유형과 장비에 사용된 재료에 따라 다릅니다. 배양육 시설의 경우, 스테인리스 스틸 바이오리액터 (보통 316L 등급)이 일반적입니다. 이러한 장비는 단백질 잔여물을 제거하기 위해 알칼리성 세제가 필요하며, 미네랄 침전물과 엔도톡신을 처리하기 위해 산성제가 이상적입니다. 씰이나 개스킷을 손상시키지 않으면서 세제의 효과를 극대화하려면 청소 온도를 60°C에서 80°C 사이로 유지하십시오.

세정제가 특히 임펠러 블레이드 및 센서 포트와 같은 까다로운 영역에서 15-30분 동안 접촉하도록 하십시오.. Clean-in-place (CIP) 시스템의 경우, 바이오필름을 효과적으로 제거하기 위해 1.5-2 m/s의 유속을 보장해야 합니다. 이러한 매개변수는 검증 연구의 근간을 이루므로 철저히 문서화해야 합니다.

샘플링 방법 및 수용 기준 설정

스왑 샘플링은 장비 표면의 잔류물을 감지하는 데 가장 적합한 방법입니다. 밸브 시트, 개스킷 홈, 데드 레그 연결부와 같이 청소하기 가장 어려운 영역에 집중하십시오. 이러한 지점은 청소 프로세스의 효과를 강력하게 테스트합니다.

수용 기준은 과학적 증거에 기반해야 합니다. 화학적 잔류물의 경우, 10 ppm의 한계는 일반적으로 인정되며, 이는 치료 용량의 1/1000 또는 독성학적으로 안전한 수준을 나타냅니다.미생물 생물부하의 경우, 무균 제품은 생존 가능한 유기체의 완전한 부재를 요구하며, 비무균 제품은 특정 평방 센티미터당 집락 형성 단위(CFU) 수를 허용할 수 있습니다. 잔류물 한계를 설정할 때, 장비의 총 표면적을 고려하고 가장 까다로운 제품 시나리오를 반영해야 합니다.

"청소 검증 프로토콜은 모든 검증 활동을 설명하는 상세한 계획입니다. 이는 특정 검증 목표와 검증할 제품 및 장비의 그룹화를 포함합니다." – Kazi, GMP 전문가 [3]

모든 샘플링 방법과 수용 기준은 프로토콜에 철저히 기록되어야 합니다.

프로토콜 문서화

청소 매개변수와 샘플링 방법이 설정되면, 전체 청소 과정을 상세한 프로토콜로 작성하십시오. 이 문서는 규제 및 생물안전 기준을 준수해야 합니다.표준 운영 절차(SOPs)를 포함하여 초기 예비 세척부터 최종 검사까지의 모든 청소 과정을 설명하십시오. 세척제 농도, 노출 시간, 헹굼량, 검증 검사, 그리고 "더러운 보관""깨끗한 보관" 시간의 지속 시간을 명시하십시오.

또한, 위험 평가, 표면적 계산, 샘플링 계획 및 분석 방법의 검증을 포함하십시오. 관리자가 승인한 최종 검증 보고서는 귀하의 청소 과정이 모든 필수 기준을 충족하고 규정을 준수하는지 확인할 것입니다. [3] .

검증 연구 수행

최악의 시나리오 선택

가장 어려운 청소 과제를 식별하는 것은 귀하의 청소 과정이 효과적으로 작동하는지 입증하는 데 중요합니다.배양육 시설에서는 고단백 성장 배지나 생물 반응기 벽에 달라붙는 끈적한 배양육 지지체와 같은 잔여물이 제거하기 가장 어려운 것 중 하나입니다.

용해도, 점도, 단백질 함량, 표면과의 접촉 시간과 같은 요소를 기준으로 제품을 순위 매기기 시작하십시오. 예를 들어, 72시간 동안 사용된 20% 단백질 농도의 성장 배지는 변성 및 바이오필름 형성의 위험을 증가시킵니다 [4][5]. 임펠러 블레이드, 밸브 시트, 센서 포트와 같은 복잡한 설계의 장비에 특별한 주의를 기울이십시오. 이러한 영역은 청소하기가 특히 어렵습니다. 고지방 배지 대 고당 배지와 같은 테스트 시나리오는 처리하는 제품의 범위를 포괄하는 데 도움이 될 수 있습니다 [6][7].

최악의 시나리오를 정의한 후에는 청소 사이클을 반복하여 프로세스를 검증하는 데 집중하십시오.

연속 청소 사이클 수행

세 번의 연속 청소 사이클을 수행하는 것은 재현성과 효율성을 확인하는 효과적인 방법입니다. 이 접근 방식은 실제 생산 환경을 모방하여 배치 간에 잔여물이 남지 않도록 보장합니다. 특히 알레르겐이 포함된 매체에서 전환할 때 중요합니다.

먼저, 식별된 최악의 제품으로 장비를 오염시킵니다 (e.g. , 바이오리액터에서 10% 성장 매체). 그런 다음 프로토콜에 따라 전체 청소 사이클을 실행하고 청소 전후에 샘플링합니다. 장비를 다시 오염시키지 않고 이 과정을 두 번 더 반복합니다. 데이터에 따르면 세 번째 사이클까지 단백질 오염물의 잔여물 수준이 99.9% 이상 감소합니다 (3-log 감소) [4][8]. [5][9].

일관된 세척 결과를 확인한 후, 철저한 검증을 위해 다양한 잔류물 검출 방법을 사용하십시오.

잔류물 검출을 위한 테스트 방법

생물 안전성을 보장하고 규제 기준을 충족하기 위해 여러 잔류물 검출 방법을 결합하십시오. ATP 면봉은 유기 잔류물과 미생물에 대한 빠른 스크리닝을 제공하는 좋은 시작점이며, 검출 한계는 100 RLU(1,000 CFU/cm² 미만에 해당)까지 낮습니다. 총 유기 탄소(TOC) 분석은 또 다른 필수 도구로, 성장 매체에서 유기 잔류물을 측정하며 허용 한계는 일반적으로 50 parts per billion 이하로 설정됩니다.단백질 특이적 검출을 위해 - 배양육 생산에서 중요한 - Bradford 또는 BCA와 같은 분석법은 1–10 µg/mL 농도에서 잔류물을 식별할 수 있습니다 [6][7].

미생물 배양은 세척 후 남아 있는 생존 가능한 세포를 식별하여 정밀도를 한층 더 높입니다. 세척된 표면에 접촉 플레이트나 면봉을 사용하여, 트립틱 소이 한천에서 30–35°C에서 48–72시간 동안 샘플을 배양합니다. 멸균 제품은 일반적으로 25 cm²당 10 CFU 미만이 필요합니다. 스테인리스 스틸 표면에 대한 연구는 세 번의 세척 사이클 후 1 CFU 미만을 보여주었습니다 [8][10]. 배양육 응용을 위해, ATP 면봉을 사용하여 빠른 검사를 수행하고, HPLC-MS와 같은 고급 방법을 결합하여 0.1 ppm 수준에서 태아 소 혈청과 같은 미량 알레르겐을 검출합니다 [6][7].

GMP 준수 테스트 장비에 대한 지침은 Cellbase를 참조하십시오.

청소 검증 장비 소싱은 Cellbase

Cellbase

효과적인 잔류물 검출 방법을 설정한 후에는 청소 검증 프로세스를 유지하기 위한 적절한 장비를 갖추는 것이 다음 단계입니다.

검증을 위한 GMP 준수 장비 및 용품

Cellbase는 배양육 시설에 특화된 GMP 준수 청소 검증 장비를 제공하는 신뢰할 수 있는 공급업체와 연결하는 허브 역할을 합니다. 이 마켓플레이스를 통해 ATP 미터, 분광광도계, 면봉 및 샘플링 키트와 같은 도구에 접근할 수 있으며, 이는 모두 성장 배지 및 배양육 생산 과정에서의 잔류물을 검출하도록 맞춤 설계되었습니다.

면봉을 소싱할 때는 공급업체에게 회수 데이터를 요청하여 그 효과를 확인하십시오.캐나다 보건부의 지침 [2]은 청소 과정이 품질 위험 관리 원칙을 준수해야 한다고 강조합니다. 이러한 기준을 충족하기 위해 샘플링 도구가 회수 연구를 통해 검증되었는지 확인하십시오. 또한, 잔류물 검출 도구의 민감도가 계산한 건강 기반 노출 한계(HBEL)에 맞는지 확인하십시오.

식품 및 의약품 규정의 Part C, Division 2 또는 PIC/S 지침 [2]. 과 같은 표준에 맞는 GMP 문서를 제공하는 공급업체에 집중하십시오. 이는 장비가 설계 및 개발, 자격 부여, 지속적인 모니터링의 세 가지 청소 검증 단계를 모두 지원하도록 보장합니다.

다중 제품 배양육 시설을 위한 솔루션

다중 제품 시설은 특히 세포주나 알레르겐을 포함할 수 있는 배지를 전환할 때 교차 오염의 위험과 같은 고유한 도전에 직면합니다. Cellbase은 이러한 위험을 최소화하도록 설계된 장비를 제공하며, 매끄러운 용접, 데드 레그가 없는 위생적인 디자인, 청소가 용이한 표면을 특징으로 합니다. 이러한 기능은 잔류물 축적과 미생물 성장을 줄이는 데 도움이 됩니다.

자동 CIP 시스템에 의존하는 경우, 온도, 압력, 유량과 같은 중요한 청소 매개변수를 추적하는 장비를 찾으십시오. 캐나다 보건부는 "PDE 또는 TTC와 같은 HBEL은 위험 식별 및 다음 제품으로의 최대 안전 잔류 한계 정당화에 사용될 수 있습니다"라고 강조합니다. [2]. Cellbase을 통해 제공되는 CIP 장비는 주기 간 일관된 청소를 보장하기 위해 정밀한 매개변수 모니터링을 지원해야 합니다.타이머, 온도 프로브, 투약 펌프와 같은 구성 요소가 신뢰할 수 있는 성능을 위해 적절하게 보정되었는지 확인하십시오.

결론

청소 검증은 다중 제품 배양육 생산의 안전성과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 규제 요구 사항을 충족하는 것을 넘어 안전 기준, 운영 효율성 및 소비자 신뢰를 유지하기 위한 투자입니다. 청소 과정이 제품 간 오염 및 생물 안전 위험을 제거하는 것을 철저히 검증함으로써 시설은 규정을 준수할 뿐만 아니라 비용이 많이 드는 리콜이나 운영 중단의 가능성을 최소화하고 배양육 제품에 대한 신뢰를 강화합니다.

효과적인 청소 검증의 핵심은 규제 기대치에 부합하는 명확하고 측정 가능한 목표를 설정하는 것입니다. 예를 들어, 모호한 목표를 구체적인 목표로 대체하는 것 - 예를 들어 허용 가능한 잔류물 제거율 정의 - 은 책임성을 보장하고 생산 결과를 개선합니다. 이 접근 방식은 규제 요구를 충족시킬 뿐만 아니라 앞서 설명한 실질적인 조치에 대한 견고한 프레임워크를 제공합니다.

일관성이 중요합니다. 청소 프로토콜의 효과를 평가하기 위해 분기별 검토를 수행하고 성능 데이터에 따라 조정을 합니다. 권장되는 선행 및 후행 지표를 사용하여 진행 상황을 추적하고, 새로운 통찰력이나 규제 변경이 발생할 때 문서를 정기적으로 업데이트하십시오 [4].

자주 묻는 질문

각 제품 전환에 대한 잔류물 한도를 어떻게 설정합니까?

잔류물 한도를 설정하려면, 우려가 될 수 있는 중요한 잔류물을 식별하기 위해 철저한 위험 평가로 시작하십시오.고급 분석 기법인 HPLC (고성능 액체 크로마토그래피) 또는 TOC (총 유기 탄소) 분석을 검증 과정에서 사용하여 잔류물 수준을 정확하게 측정하십시오.

세척 실행에서 데이터를 수집한 후, 평균에 2 또는 3 표준 편차를 더하는 등의 통계적 방법을 사용하여 허용 가능한 임계값을 결정하십시오. 이러한 계산은 안전하고 산업 표준을 준수하는 한계를 정의하는 데 도움이 됩니다.

이러한 한계를 정기적으로 재검토하고 개선하는 것이 중요합니다. 지속적인 모니터링과 검증을 통해 잔류물 임계값이 효과적이고 안전 요구 사항에 부합하도록 보장하여, 지속적으로 발전하는 배양육 생산 분야에 맞춰 조정됩니다.

다중 제품 공장에서 "최악의 경우" 토양을 선택하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

다중 제품 배양육 시설에서 "최악의 경우" 토양을 선택할 때는 청소하기 가장 어렵거나 교차 오염의 위험이 가장 큰 잔여물에 집중하십시오. 여기에는 특정 단백질, 지방 또는 배지의 구성 요소가 포함될 수 있습니다. 이 어려운 잔여물에 대한 청소 방법을 테스트함으로써, 공정이 다른 모든 잔여물을 관리할 만큼 철저한지 확인할 수 있으며, 공장 전체의 효과적인 오염 제거를 보장할 수 있습니다.

공정 또는 레시피 변경 후 언제 청소를 재검증해야 합니까?

청소 프로토콜의 효율성에 영향을 미치거나 새로운 잔여물을 가져올 수 있는 공정, 재료 또는 장비의 변경이 있을 때마다 청소를 재검증하는 것이 필수적입니다. 이 단계는 단백질, 지방 또는 세포 잔해와 같은 잔여물이 효과적으로 제거되어 오염 위험을 줄이는 것을 보장합니다.또한, 정기적인 재검증은 배양육 생산 시설 내에서의 규정 준수 및 생물안전 기준을 유지하기 위한 일상 절차의 일부가 되어야 합니다.

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Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cellbase) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"