Nếu tôi phải giảm lựa chọn xuống một dòng, thì đó là: sử dụng một lần giảm công việc làm sạch, trong khi tái sử dụng chuyển gánh nặng sang làm sạch, tiệt trùng và kiểm soát dư lượng.
Đối với các kỹ sư quy trình sinh học và các nhóm nuôi cấy tế bào, quyết định thường không phải là về sở thích.Nó liên quan đến nơi bạn muốn tải xác nhận ngồi:
- Hệ thống sử dụng một lần đẩy công việc về phía kiểm soát nhà cung cấp, đánh giá chất chiết xuất và chất lọc (E&L), tính toàn vẹn của túi, và đảm bảo vô trùng
- Hệ thống tái sử dụng đẩy công việc về phía đánh giá CIP/SIP, giới hạn dư lượng, xác nhận phương pháp phân tích, và kiểm soát chuyển giao giữa các lô
- Trong thịt nuôi cấy, điều này quan trọng nhất trong chuẩn bị môi trường thượng nguồn và mở rộng cấy giống, nơi rủi ro nhiễm bẩn cao nhất và thay đổi thường xuyên
- Nền tảng sử dụng một lần thường đạt tối đa khoảng 2.000 L, vì vậy quy mô và lựa chọn bioreactor có thể loại trừ một lựa chọn sớm
- Nhiều trang web kết thúc với một mô hình lai: thượng nguồn sử dụng một lần, hạ nguồn thép không gỉ
Nếu tôi đưa ra quyết định nhanh, tôi sẽ kiểm tra bốn điều đầu tiên:
- Độ trưởng thành của quy trình: Quy trình vẫn đang tiến triển, hay đã cố định?
- Hỗn hợp chương trình: Sản phẩm đơn lẻ, hay thiết bị được chia sẻ giữa các dòng tế bào và định dạng?
- Thể tích làm việc: Bạn vẫn dưới khoảng 2,000 L?
- Năng lực QA: Đội ngũ của bạn có thể hỗ trợ các nghiên cứu làm sạch lặp lại, đánh giá và tái xác nhận không?
Hệ thống xử lý sinh học dùng một lần so với tái sử dụng: Hướng dẫn quyết định xác nhận
Giải pháp xử lý sinh học dùng một lần cho các hoạt động truyền thông
sbb-itb-ffee270
So sánh nhanh
| Yếu tố | Dùng một lần | Tái sử dụng |
|---|---|---|
| Trọng tâm xác nhận chính | E&L, tệp nhà cung cấp, kiểm tra tính toàn vẹn | Thẩm định làm sạch, CIP/SIP, phát hiện dư lượng (xem thực hành tốt nhất về vô trùng môi trường) |
| Rủi ro chính | Chất chiết xuất, hỏng túi, thay đổi nhà cung cấp | Làm sạch không hoàn toàn, chuyển giao, rủi ro thiết bị dùng chung |
| Thời gian chuyển đổi | Thường giờ | Thường ngày đến tuần |
| Phù hợp nhất | R&D, thí điểm, thay đổi quy trình nhanh | Sản xuất giai đoạn cuối, quy trình ổn định, thông lượng cao |
| Nhu cầu tiện ích | Thấp hơn | Cao hơn |
| Hồ sơ chất thải | Nhiều chất thải nhựa hơn | Nhiều chất thải lỏng và hóa chất hơn |
| Giới hạn quy mô | Thường lên đến khoảng 2,000 L | Ưu tiên trên phạm vi đó |
Vì vậy, câu trả lời ngắn gọn là đơn giản: nếu quy trình của bạn vẫn đang thay đổi, việc sử dụng một lần thường làm cho việc xác nhận trở nên đơn giản hơn ở cấp độ nhà máy.Nếu quy trình của bạn cố định và quy mô đang tăng lên, hệ thống sản xuất tái sử dụng thường có ý nghĩa hơn, mặc dù khối lượng công việc làm sạch nặng hơn.
Hệ thống sử dụng một lần: gánh nặng làm sạch thấp hơn, kiểm soát rủi ro vật liệu cao hơn
Lợi thế xác nhận của bề mặt tiếp xúc dùng một lần
Hệ thống sử dụng một lần loại bỏ nhu cầu xác nhận CIP và SIP cho các bề mặt tiếp xúc sản phẩm, vì những bề mặt đó là túi polymer dùng một lần, ống và ống góp [2]. Điều đó cắt giảm thời gian chuyển đổi và làm cho các hệ thống này phù hợp với công việc R&D và thí điểm, nơi thay đổi quy trình diễn ra thường xuyên [2].
Điều thay đổi là trọng tâm của việc xác nhận. Thay vì xác nhận làm sạch, các nhóm dành nhiều thời gian hơn cho khả năng tương thích vật liệu và tính toàn vẹn của thành phần.
Giới hạn xác nhận: chất chiết xuất, chất lọc và độ nguyên vẹn của túi
Với các thiết lập sử dụng một lần, việc đánh giá nhà cung cấp và kiểm soát rủi ro vật liệu trở thành các nhiệm vụ xác nhận chính. Một phần lớn của điều đó là chất chiết xuất và chất lọc (E&L) từ các thành phần polymer [2]. Trong quá trình phát triển quy trình, chất chiết xuất và chất lọc nên được đặc trưng để xác nhận rằng chúng không ảnh hưởng đến sức khỏe tế bào hoặc chất lượng sản phẩm [2].
Xác nhận hoạt động cũng bao gồm kiểm tra độ nguyên vẹn của túi trước khi sử dụng và đảm bảo vô trùng cho các thành phần đã được tiệt trùng trước [1]. Các định dạng sử dụng một lần cũng có thể đạt đến giới hạn kiểm soát trong hiệu quả trộn, chuyển oxy, và truyền nhiệt [1]. Ở các thể tích lớn hơn, việc trộn và truyền khối lượng khó kiểm soát hơn [1].
Làm thế nào Cellbase hỗ trợ tìm nguồn cung ứng cho quy trình xác nhận sử dụng một lần
Đánh giá nhà cung cấp nằm trong quy trình xác nhận, không phải bên cạnh nó.
Hệ thống tái sử dụng: kiểm soát lâu dài mạnh mẽ hơn, xác nhận làm sạch nặng hơn
Tại sao thiết bị tái sử dụng lại được thiết lập tốt trong quy trình sinh học đã được xác nhận
Hệ thống tái sử dụng chuyển trọng tâm xác nhận. Thay vì đặt phần lớn gánh nặng lên vật liệu dùng một lần, chúng đặt lên kiểm soát làm sạch và kiểm soát tiệt trùng.
Đó là lý do tại sao thép không gỉ rất phổ biến trong quy trình sinh học đã được xác nhận. Một khi hệ thống được đánh giá, nó có thể cung cấp kiểm soát quy trình lặp lại và một con đường xác nhận rõ ràng.Nhưng có một điều kiện: việc đủ điều kiện có thể ổn định, trong khi công việc xác nhận tiếp tục thông qua các hoạt động làm sạch và tiệt trùng.
Gánh nặng xác nhận: làm sạch, tiệt trùng và phân tách
Sự đánh đổi là rõ ràng. Hệ thống tái sử dụng đi kèm với tải trọng xác nhận nặng hơn vì tất cả các quy trình làm sạch, tiệt trùng và phân tách đều phải được xác nhận để kiểm soát sự chuyển giao.
Công việc chính là chứng minh rằng các dư lượng đã được loại bỏ và sự chuyển giao sản phẩm được ngăn chặn. Theo ICH Q7, việc xác nhận làm sạch yêu cầu các nhà vận hành phải chứng minh rằng dư lượng từ các lô trước đã được giảm xuống dưới các giới hạn chấp nhận được xác định trước. Trong thực tế, điều đó có nghĩa là viết các quy trình làm sạch cụ thể, xác nhận các phương pháp phân tích để phát hiện dư lượng, và thực hiện các nghiên cứu bao quát trường hợp xấu nhất [1]. Và đây không phải là một nhiệm vụ chỉ làm một lần. Việc xác nhận làm sạch là một chương trình liên tục với các đánh giá hàng năm, các kích hoạt tái xác nhận được định nghĩa, và tài liệu liên tục [1].
Khử trùng thêm một lớp khác. Các hệ thống tái sử dụng cần cơ sở hạ tầng tiện ích cố định như các giàn CIP, mạng lưới phân phối SIP, và cống sàn cho nước chảy tràn [1]. Các hệ thống đó cần được xây dựng vào cơ sở từ đầu, vì việc lắp đặt chúng sau này rất tốn kém và gây gián đoạn. Trong các cơ sở sản xuất thịt nuôi cấy đa sản phẩm, nơi các dòng tế bào hoặc định dạng sản phẩm khác nhau có thể chia sẻ cùng một cơ sở hạ tầng, tải trọng xác nhận tăng lên với việc sử dụng chung đó [1].
Nơi các hệ thống tái sử dụng phù hợp trong việc mở rộng quy mô thịt nuôi cấy
Các hệ thống tái sử dụng có ý nghĩa nhất trong giai đoạn sản xuất thịt nuôi cấy sau này, khi điều kiện quy trình ổn định và thông lượng cao hơn.Ở các thể tích làm việc lớn hơn, thép không gỉ trở thành lựa chọn thực tế cho các bioreactor sản xuất, và gánh nặng xác nhận nặng hơn không còn là chi phí tùy chọn. Nó trở thành một phần của hoạt động thường xuyên ở quy mô [1].
Sự đánh đổi đó dẫn trực tiếp đến so sánh giữa bioreactor dùng một lần và tái sử dụng bên dưới.
Hệ thống dùng một lần so với hệ thống tái sử dụng: so sánh trực tiếp cho các quyết định xác nhận
Phạm vi xác nhận và hồ sơ rủi ro chất lượng
Đối với các nhóm sản xuất thịt nuôi cấy, quyết định phụ thuộc vào điều này: bạn xác nhận vật liệu thông qua nhà cung cấp, hay bạn kiểm soát dư lượng bên trong nhà máy của mình? Đó là sự phân chia thực tế. Không phải là thiết lập nào trông dễ dàng hơn trên giấy. Đó là về nơi gánh nặng xác nhận nằm.
Hệ thống sử dụng một lần mang lại rủi ro về chất chiết xuất và chất lọc (E&L), lo ngại về độ bền của túi, và sự phụ thuộc trực tiếp vào chất lượng của nhà cung cấp [1]. Hệ thống tái sử dụng cần xác nhận làm sạch liên tục, bao gồm xác nhận phương pháp phân tích để phát hiện dư lượng và giới hạn dư lượng được xác định cho mỗi thay đổi quy trình hoặc nhóm sản phẩm [1]. Nói một cách đơn giản, sử dụng một lần đẩy rủi ro về phía vật liệu, trong khi tái sử dụng đẩy rủi ro về phía kiểm soát làm sạch.
Bảng dưới đây cho thấy cách mà gánh nặng đó di chuyển giữa kiểm soát của nhà cung cấp và kiểm soát của cơ sở.
| Yếu tố xác thực | Hệ thống sử dụng một lần | Hệ thống tái sử dụng |
|---|---|---|
| Trọng tâm xác thực chính | Đánh giá E&L, độ bền túi, chất lượng nhà cung cấp | Quy trình làm sạch, phát hiện dư lượng, giới hạn dư lượng chuyển giao |
| Các nghiên cứu điển hình yêu cầu | Lập hồ sơ E&L, kiểm tra độ bền, xem xét COA | Xác thực phương pháp phân tích, nghiên cứu bracketing, chứng nhận CIP/SIP |
| Chế độ hỏng hóc chính | Ô nhiễm có thể chiết xuất, rò rỉ túi, gián đoạn cung cấp | Làm sạch không đầy đủ, dư lượng chuyển giao giữa các lô |
| Phương pháp phát hiện | Tài liệu nhà cung cấp, kiểm tra độ bền | Phương pháp phân tích đã được xác thực |
Tài liệu cần được chia theo cách tương tự.Các chương trình sử dụng một lần chủ yếu do nhà cung cấp dẫn dắt, tập trung vào Chứng chỉ Phân tích và thông báo thay đổi từ nhà cung cấp. Hệ thống tái sử dụng tạo ra hồ sơ do cơ sở dẫn dắt: nhật ký bảo trì, đánh giá hàng năm và các kích hoạt tái xác nhận rõ ràng được duy trì trong suốt thời gian sử dụng dịch vụ của thiết bị [1].
Phù hợp vận hành: phát triển linh hoạt so với sản xuất tiêu chuẩn hóa
Một khi sự phân chia xác nhận đó rõ ràng, bước tiếp theo là hỏi liệu quy trình có đủ ổn định cho cơ sở hạ tầng cố định hay không. Trên thực tế, độ trưởng thành của quy trình cho bạn biết nỗ lực xác nhận nên nằm ở đâu: với kiểm soát của nhà cung cấp hay với kiểm soát của cơ sở.
Hệ thống sử dụng một lần phù hợp với các chương trình phát triển và thí điểm, nơi các thông số kỹ thuật của quy trình vẫn đang thay đổi. Thay đổi được đo bằng giờ thay vì ngày hoặc tuần [1]. Điều đó quan trọng khi các nhóm đang điều chỉnh điều kiện nuôi cấy tế bào hoặc chuyển đổi giữa các dòng tế bào. Hệ thống tái sử dụng có ý nghĩa hơn khi quy trình đã được cố định và thông lượng ổn định, với kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn trong sản xuất ổn định, khối lượng lớn. Cũng có một giới hạn quy mô thực tế cần lưu ý: các nền tảng bioreactor dùng một lần thường đạt tối đa khoảng 2,000 L [1]. Trên thể tích làm việc đó, các hệ thống tái sử dụng thường được ưa chuộng.
| Yếu tố vận hành | Hệ thống sử dụng một lần | Hệ thống tái sử dụng |
|---|---|---|
| Phù hợp giai đoạn phát triển | Chương trình phát triển và thí điểm | Giai đoạn cuối, sản xuất thương mại sản phẩm đơn lẻ |
| Yêu cầu thay đổi | Giờ | Ngày đến tuần |
| Độ sâu kiểm soát quy trình | Trung bình; phụ thuộc vào sự nhất quán của nhà cung cấp | Cao; cơ sở hạ tầng được hiệu chỉnh cho quy trình cụ thể |
| Độ phức tạp của tài liệu | Do nhà cung cấp dẫn dắt (COAs, thông báo thay đổi) | Do cơ sở dẫn dắt (nhật ký, chương trình tái xác nhận) |
Chất thải, tiện ích và cấu hình lai
Việc xác nhận không phải là sự đánh đổi duy nhất.Dòng chất thải và thiết kế hệ thống tiện ích cũng định hình quyết định.
Hệ thống sử dụng một lần tạo ra rất nhiều chất thải nhựa - túi, ống và đầu nối - bị loại bỏ sau mỗi lô hàng [1]. Hệ thống tái sử dụng tạo ra lượng lớn chất thải lỏng và hóa chất từ các hoạt động CIP và SIP, cùng với việc sử dụng nước nặng, hơi nước và năng lượng [1].
Đó là lý do tại sao nhiều cơ sở sản xuất thịt nuôi cấy kết thúc với một thiết lập lai. Mô hình phổ biến nhất sử dụng hệ thống sử dụng một lần ở giai đoạn đầu - chuỗi hạt giống và nuôi cấy tế bào, nơi rủi ro nhiễm bẩn và tần suất thay đổi cao nhất - và thép không gỉ tái sử dụng ở giai đoạn sau cho sắc ký và lưu trữ số lượng lớn, nơi chi phí vận hành thấp hơn và quy trình cố định có ích [1]. Một số cơ sở đảo ngược sắp xếp đó để giảm xác nhận làm sạch trong các dòng hạ lưu hiện có.
| Yếu tố | Hệ thống sử dụng một lần | Hệ thống tái sử dụng |
|---|---|---|
| Chất thải vật liệu | Cao (túi nhựa, ống, đầu nối mỗi lô) | Thấp (thiết bị được giữ lại qua các lô) |
| Tiêu thụ tiện ích | Thấp (không cần CIP/SIP hoặc mạng lưới hơi nước) | Cao (nước, hơi nước và năng lượng cho chu kỳ làm sạch) |
| Gánh nặng làm sạch | Không có cho đường dẫn chất lỏng | Liên tục; yêu cầu quy trình đã được xác nhận |
| Cấu hình lai điển hình | Upstream sử dụng một lần (nuôi cấy tế bào, chuỗi giống) | Downstream tái sử dụng (sắc ký, lưu trữ số lượng lớn) |
Kết luận: chọn mô hình xác nhận phù hợp cho thịt nuôi cấy
Không có một câu trả lời đúng duy nhất ở đây.Gánh nặng xác nhận nằm ở một trong hai nơi: với nhà cung cấp thông qua kiểm soát vật liệu, hoặc với nhà máy thông qua kiểm soát làm sạch. Hệ thống sử dụng một lần có thể cắt giảm thời gian chuyển đổi xuống còn vài giờ [1], nhưng tốc độ đó đi kèm với nhiều rủi ro liên quan đến vật liệu cần quản lý. Hệ thống tái sử dụng mang lại cơ sở hạ tầng lâu dài, nhưng chúng cũng mang lại gánh nặng xác nhận làm sạch liên tục theo ICH Q7 [1].
Điều đó đặt độ trưởng thành của quy trình vào trung tâm của quyết định. Khi các thông số kỹ thuật vẫn đang thay đổi, hệ thống sử dụng một lần thường có ý nghĩa hơn. Khi quy trình ổn định và thông lượng được duy trì, hệ thống tái sử dụng thường là lựa chọn tốt hơn. Quy mô cũng quan trọng. Trên khoảng 2.000 L, hệ thống sử dụng một lần khó có thể biện minh hơn [1].
Nếu lựa chọn không rõ ràng, thiết lập lai thường là giải pháp trung gian thực tế.Trong nhiều cơ sở sản xuất thịt nuôi cấy, điều đó có nghĩa là sử dụng một lần ở thượng nguồn và thép không gỉ ở hạ nguồn [1].
Những quyết định này ảnh hưởng đến khối lượng công việc tuân thủ, tính linh hoạt hàng ngày và thiết kế cơ sở trong suốt vòng đời của quy trình.
Những điểm chính cho các đội kỹ thuật, QA và mua sắm
Sử dụng bốn kiểm tra để định khung quyết định:
- Giai đoạn phát triển: điều này cho bạn biết liệu tính linh hoạt hay kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn quan trọng hơn ngay bây giờ.
- Chương trình kết hợp: sản phẩm đơn lẻ so với đa sản phẩm có ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ công việc xác nhận làm sạch cần lặp lại.
- Quy mô: trên khoảng 2.000 L, các hệ thống tái sử dụng thường là con đường khả thi duy nhất [1].
- Độ trưởng thành QA: điều này xác định liệu đội ngũ của bạn có thể xử lý khối lượng phân tích và tài liệu ổn định mà thiết bị tái sử dụng mang lại hay không.
Đối với các đội ngũ mua sắm, chất lượng tài liệu của nhà cung cấp là quan trọng nhất trong quy trình làm việc sử dụng một lần. Các đội ngũ QA nên tập trung vào đặc tính của các chất chiết xuất và chất lọc, xác nhận các nhà cung cấp dự phòng, và thêm các điều khoản đảm bảo cung ứng vào hợp đồng với nhà cung cấp sớm để giảm thiểu rủi ro dừng sản xuất [1].
Câu hỏi thường gặp
Làm thế nào để tôi chọn giữa hệ thống sử dụng một lần và hệ thống tái sử dụng?
Chọn dựa trên quy mô sản xuất, ngân sách và ưu tiên tài nguyên của bạn.Hệ thống sử dụng một lần thường có chi phí ban đầu thấp hơn và thời gian quay vòng nhanh hơn, điều này làm cho chúng phù hợp với nghiên cứu giai đoạn đầu và các hoạt động nhỏ hơn.
Hệ thống thép không gỉ tái sử dụng thường phù hợp với sản xuất quy mô lớn trên 10.000 lít. Chúng có thể mang lại hiệu quả lâu dài tốt hơn, nhưng cũng đi kèm với chi phí ban đầu cao hơn và yêu cầu làm sạch khắt khe hơn. Nhiều cơ sở sử dụng phương pháp tiếp cận kết hợp.
Khi nào thì thiết lập kết hợp có ý nghĩa nhất?
Một thiết lập kết hợp thường có ý nghĩa nhất khi một cơ sở cần cân bằng giữa tính linh hoạt giai đoạn đầu và hiệu quả quy mô thương mại.
Nhiều nhà sản xuất thịt nuôi cấy sử dụng hệ thống sử dụng một lần cho các chuỗi hạt giống và phát triển quy trình ban đầu, nơi mà thời gian quay vòng nhanh là quan trọng.Sau đó, họ dựa vào các lò phản ứng sinh học bằng thép không gỉ có thể tái sử dụng để sản xuất liên tục quy mô lớn, nơi mà quy mô kinh tế quan trọng hơn và việc sử dụng tiêu hao định kỳ cần được kiểm soát.
Bằng chứng xác nhận nào mà QA nên xem xét đầu tiên?
Điều đó phụ thuộc vào loại hệ thống.
Đối với thiết bị sử dụng một lần, QA nên bắt đầu với đặc tính vật liệu và kiểm tra vô trùng của nhà cung cấp. Điều đó quan trọng vì nhiều công việc xác nhận nằm ở nhà sản xuất.
Đối với hệ thống thép không gỉ có thể tái sử dụng, điểm dừng đầu tiên nên là giao thức xác nhận làm sạch. Chú ý kỹ đến các khu vực tiếp xúc sản phẩm khó làm sạch, chẳng hạn như ghế van và cánh khuấy. QA cũng nên kiểm tra các SOP được ghi chép cho CIP/SIP, cùng với giới hạn dư lượng và phương pháp lấy mẫu.
