일회용 원자로란 무엇입니까? 일회용 기술, 이점 및 응용

일회용 원자로 는 무엇 인가? 일회용 기술, 이점 및 응용

핵심 질문에 답합니다.일회용 원자로 는 무엇 이며, 일회용 생체 처리 기술 은 전통적인 스테인레스 스틸 원자로 에 비해 어떤 장점 을 가지고 있습니까?일회용 원자로 (single-use reactor, SUR) 는 제품과 접촉하는 부품 (유연한 필름 봉지, 조화 펄러, 센서 및 튜브) 이 일회용으로 사용되는 생체 처리 용기입니다.재사용 가능한 스테인리스 스틸 지원 구조에 설치된 감마 방사성 (25-50 kGy) 폴리머 집합체일회용 가방은 USP 클래스 VI 인증을 받은 다층 필름 (일반적으로 PE 접촉 층, EVA 장벽,그리고 PA/EVOH 가스 장벽) 는 추출 용품과 침수 용품에 대한 USP <665> 및 <1031>에 따라 검증되었습니다.일회용 원자로는 장소에서 청소 (CIP) 및 장소에서 살균 (SIP) 검증을 제거하고, 전환 시간을 2-3 주에서 4-8 시간으로 줄이고, 교차 오염 위험을 제거합니다.그리고 스테인리스 스틸 시설에 비해 30-40%의 자본 지출을 줄입니다.그들은 세포 치료 (CAR-T), 백신, 임상 시험 및 유연한 다품질 생체 제조의 표준이며, 퍼퓨전 모드에서 세포 밀도는 20x10^6 세포/mL에 달합니다.

1일회용 원자로의 기본 설계 원칙

일회용 원자로 설계는 일회용 기술 원칙 네 가지를 통합합니다.

• 다층 필름 제작 및 추출 용품 제어제품 접촉 층은 일반적으로 초저밀도 폴리에틸렌 (ULDPE) 또는 선형 저밀도 PE (LLDPE) 로 되어 있으며, 화학적 무력성 및 소 추출성을 제공합니다.장벽 층 (EVA 또는 EVOH) 은 가스 (O2) 를 최소화합니다., CO2) 및 수증기 침투. 기계적 강도는 나일론 (PA) 또는 폴리에스터 외부 층에서 발생합니다. 전체 필름 두께는 200-600 미크론입니다.추출물은 USP <665>에 따라 모델 용매 (50% 에탄올) 를 사용하여 자격을 갖습니다., 0.1 M NaOH, WFI) 과장된 조건에서, 그리고 닦는 물질은 ICH Q3D 원소 불순물 한계 (Pd < 10 ppm, Cd < 2 ppm, Pb < 5 ppm) 에 따라 공정 조건에서 정량화됩니다.
• 감마 방사선 살균 및 복용량 지도일회용 집합은 25~50 kGy (보건용품의 경우 ISO 11137에 따라 최소 25 kGy) 의 용량에서 코발트-60 출처의 감마 방사선으로 살균됩니다.용량 매핑은 패키지 전체에 균일한 용량 분포를 보장합니다., 복용량 비율 (max/ min) 이 1보다 낮습니다.5가마 살균은 10^6의 불균형 보장 수준 (SAL) 을 달성합니다. 가마가 폴리머 체인 분열 또는 교차 연계를 유발하기 때문에 재료 호환성이 검증됩니다.LLDPE와 EVA가 감마 안정성, 일부 PVC 포뮬레이션은 노란색이고 50 kGy 이상 부서지기 쉽다.
• 일회용 센서 통합 및 폐쇄 시스템 설계일회용 pH 프로브 (광학, 형광 기반), 용해된 산소 센서 (광학, 사전 정정) 및 온도 프로브는 미리 용접 된 포트를 통해 가방에 통합됩니다.폐쇄 시스템 설계 (TPE 튜브) 및 무성 연결 장치 (SteamThru), Lynx SFT) 는 공개 조작을 제거합니다. 제품 전송 및 샘플링은 사전 살균 된 튜브 소집체 및 일회용 커넥터를 사용합니다.중요 구역에서 인간의 개입 없이 ISO 5 (급 A) 조건을 유지.

2일회용 원자로의 주요 유형 및 응용

일회용 원자로는 바이오 프로세스 응용 및 세포 라인 유형에 따라 분류됩니다.

• 포유류 세포 배양용 일회용 바이오 반응기 (SUB)믹스 탱크 SUB (50-2,000 L 작업 부피) 는 일회용 가방과 외부 자기 또는 기계적 드라이브 조화와 함께k_La = 5-15 /h) 및 해상형 (절대감각)스파링은 산소 전송을 위해 마이크로 스파거 (0.5-2 mm 거품) 또는 CO2 제거를 위해 오픈 파이프를 사용합니다.전형적인 CHO 세포 밀도는 15-20x10^6 세포/ml 또는 50-100x10^6 대차 톱류 (ATF) 필터레이션과 함께 투여. 일종 항체, 재조합 단백질 및 백신 생산에 사용됩니다.
• 일회용 윙크 모션 바이오 반응기오락 플랫폼 (6-12도, 20-40 바위/분) 을 사용하여 베개 모양의 가방 (10-40L 작업 부피) 에 세포 서스펜션을 혼합하고 산소화합니다.액체 파동 운동은 최소한의 절단으로 큰 가스-액체 인터페이스를 만듭니다 (k_La = 3-8 / h), 절단 민감한 세포 라인 (충 Sf9, 인간 HEK293) 및 씨 트레인 확장에 이상적입니다. 스케일업은 부피 증가를 대신 병렬로 여러 가방을 사용합니다.렌티바이러스 생산에 사용됩니다., 환자 특유의 세포 치료 및 초기 단계 과정 개발.
• 소 분자 API를 위한 일회용 화학 반응기일회용 PEEK 또는 PTFE 가루 (5-100 L) 가방을 장착하여 온도 조절 (-20 ~ 120C) 및 자기 결합 조화.GMP 임상 공급품 제조 및 여러 제품 합성용으로 설계된 제품으로 전환 속도 및 교차 오염 제거가 일괄 단독 부품 비용을 초과합니다.USP < 665> 추출성 물질 연구 는 비 비결결 API 가공에 대한 ICH Q7 준수 를 보완 합니다.

일회용 원자로 대 스테인리스 스틸 원자로 비교 행렬

자주 묻는 질문 (FAQ)

질문: 일회용 원자로 봉지를 살균하는 데 사용되는 감마 방사선 복용량은 얼마입니까?

A: 일회용 원자로 가방은 ISO 11137에 따라 최소 25 kGy의 복용량에서 감마 방사선 (코발트-60) 으로 살균되며 일반적인 복용량 범위는 25-50 kGy입니다.이것은 10^-6의 불균형 보장 수준 (SAL) 을 달성합니다.용량 매핑은 패키지 집합체 전체에 균일한 분포를 확인하고 용량 비율 (max/min) 이 1보다 낮습니다.5폴리에틸렌 접촉 층과 EVA 장벽 층은 감마 안정적입니다.하지만 물질 자격은 가마가 기계적 특성과 추출 가능한 프로파일에 영향을 줄 수 있는 사슬의 분열이나 교차 연결을 유발하기 때문에 필요합니다..

질문: 일회용 원자로 봉지에 대한 추출 용품 및 침수 용품 연구는 무엇입니까?

A: 추출 물질은 과장 된 조건 (높은 온도, 긴 접촉 시간, 50% 에탄올, 0.1 M NaOH를 포함한 공격적인 용매) 에서 가방 재료에서 강제로 제거 할 수있는 화합물입니다.,USP <665>에 따라 WFI) 가 있습니다. 리저블은 실제 제조 조건 하에서 실제로 공정 유체로 이동하는 추출 가능한 물질의 하위 집합입니다.USP <1031>에 따라 정량화되고 ICH Q3D 원소 불순물 제한량과 비교연구 결과, 뚫어지는 물질이 각 원소에 대한 허용된 일일 노출 (PDE) 의 30%를 초과하지 않는다는 것을 증명해야 합니다.

Q: 일회용 원자로의 전환 시간은 스테인레스 스틸과 비교하면 어떻게 될까요?

A: 일회용 원자로 교체에는 4~8시간이 소요됩니다. (백 제거, 새백 설치, 센서 캘리브레이션, 사용 전 무결성 테스트)스테인레스 스틸 원자로 전환은 CIP (확인 샘플링과 함께 다단계 화학 정화) 에 2-3 주가 필요합니다., SIP (생물학적 지표와 함께 3 연속 증기 살균 주기로) 및 팩 기록 문서.50-80배 더 빠른 전환은 최소한의 캠페인 중복과 함께 여러 제품 제조를 가능하게 합니다.CDMO의 유연성, 세포 치료 환자별 생산 및 임상 시험 재료 제조에 필수적입니다.

질문: 일회용 생체 반응기는 어떤 세포 밀도를 얻을 수 있을까요?

A: Stirred-tank single-use bioreactors (SUBs) achieve CHO cell densities of 15-20x10^6 cells/mL in fed-batch mode and 50-100x10^6 cells/mL in perfusion mode with alternating tangential flow (ATF) filtration흔들림 모션 바이오 반응기는 낮은 산소 전송 (k_La = 3-8 / h 대 15-30 / h의 혼합 탱크) 으로 인해 낮은 밀도 (5-15x10 ^ 6 세포 / mL) 를 달성합니다.일회용 시스템의 한계 요인은 가스-액체 질량 전송입니다.0.1 vvm 이상의 분출 속도는 과도한 거품화와 잠재적 인 가방 과압을 유발할 수 있으므로 반 거품 전략을 필요로합니다.