เครื่องปฏิกรณ์แบบใช้ครั้งเดียวคืออะไร? เทคโนโลยีแบบใช้แล้วทิ้ง คุณประโยชน์ และการใช้งาน

เครื่องปฏิกิริยาใช้ครั้งเดียวคืออะไร? เทคโนโลยีใช้ครั้งเดียว ประโยชน์และการใช้

ตอบคําถามหลัก:ระบบปฏิกิริยาครั้งเดียวคืออะไร และเทคโนโลยีการประมวลผลชีวภาพแบบใช้ครั้งเดียว มีข้อดีอะไรต่อ ระบบปฏิกิริยาเหล็กไร้ขัดเหล็กแบบดั้งเดิมรองรับการใช้งานครั้งเดียว (SUR) คือภาชนะการประมวลผลชีวภาพที่ส่วนประกอบที่ติดต่อกับผลิตภัณฑ์ (กระเป๋าหนังยืดหยุ่น, เครื่องกระตุ้นกระตุ้น, เซ็นเซอร์และท่อ) สามารถใช้ได้รวมพอลิเมอร์ที่มีกามาม่าเรย์เรชั่น (25-50 kGy) ติดตั้งในโครงสร้างรองรับจากสแตนเลสที่สามารถนําไปใช้ได้หลายครั้งกระเป๋าสะพายครั้งเดียวถูกผลิตจากฟิล์มหลายชั้นที่ได้รับการรับรองจาก USP Class VI (มักเป็นชั้นติดต่อ PE, ป้องกัน EVA,และ PA/EVOH ป้องกันก๊าซ) ที่ได้รับการรับรองตาม USP < 665> และ < 1031> สําหรับสารสกัดและสารลื่นระบบปฏิกิริยาที่ใช้ครั้งเดียวกําจัดการรับรองการทําความสะอาดในสถานที่ (CIP) และการฆ่าเชื้อในสถานที่ (SIP) ลดเวลาในการเปลี่ยนจาก 2-3 สัปดาห์เป็น 4-8 ชั่วโมง ลดความเสี่ยงของการติดเชื้อข้ามและลดต้นทุน 30-40% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์เหล็กไร้ขัดพวกเขาเป็นมาตรฐานในการรักษาเซลล์ (CAR-T), ยาฉีด, การทดลองทางคลินิก, และการผลิตชีวภาพหลายผลิตภัณฑ์ที่ยืดหยุ่น, ด้วยความหนาแน่นของเซลล์ถึง 20x10 ^ 6 เซลล์ / ml ในโหมดการเพอร์ฟิวชั่น.

1หลักการออกแบบหลักของโรงงานปฏิกิริยาที่ใช้ครั้งเดียว

การออกแบบตัวประกอบการใช้ครั้งเดียวรวมหลักการด้านเทคโนโลยีการใช้ครั้งเดียว 4 ประการ

• การสร้างฟิล์มหลายชั้นและการควบคุมเครื่องสกัดชั้นที่ติดต่อกับผลิตภัณฑ์มักจะเป็นโพลีเอเธลีนความหนาแน่นต่ําสุด (ULDPE) หรือ PE ความหนาแน่นต่ําเส้น (LLDPE) ที่ให้ความอ่อนแอทางเคมีและมีสารสกัดออกน้อยชั้นป้องกัน (EVA หรือ EVOH) ลดแก๊ส (O2ความแข็งแรงทางกลมาจากชั้นนอกของไนลอน (PA) หรือพอลิเอสเตอร์ ความหนาของฟิล์มทั้งหมดคือ 200-600 ไมครอนสารสกัดแยกได้รับคุณภาพตาม USP <665> โดยใช้สารละลายแบบ (50% เอธานอล), 0.1 M NaOH, WFI) ในสภาพที่ขยายมาก และสารล้างได้ถูกปรับปริมาณในสภาพกระบวนการโดยตรงกับขีดจํากัดของสารสกัดขององค์ประกอบ ICH Q3D (Pd < 10 ppm, Cd < 2 ppm, Pb < 5 ppm)
• การฆ่าเชื้อด้วยการฉายกามาม่า และการกําหนดปริมาณรวมการใช้ครั้งเดียวถูกฆ่าเชื้อด้วยการฉายกามาม่าจากแหล่งโคบอลท์ 60 ในปริมาณ 25-50 kGy (อย่างน้อย 25 kGy ตาม ISO 11137 สําหรับผลิตภัณฑ์การรักษาสุขภาพ)การจดจําแนกปริมาณยาให้แน่ใจว่าการกระจายปริมาณยาเป็นแบบเรียบร้อยในปริมาณของแพคเกจ, กับสัดส่วนการรับประทาน (max/ min) ต่ํากว่า 15. การกําจัดเชื้อรากามาม่าบรรลุระดับการรับประกันความไร้สมบูรณ์ (SAL) ของ 10 ^ 6. ความเข้ากันของวัสดุถูกรับรองเพราะกามาม่าทําให้โซ่พอลิมเลอร์แตกหรือเชื่อมต่อกันLLDPE และ EVA มีความเสถียรต่อแกมม่าขณะที่บางรูปแบบของ PVC เป็นสีเหลืองและเปราะบางมากกว่า 50 kGy
• เซ็นเซอร์ใช้งานครั้งเดียวที่บูรณาการและการออกแบบระบบปิดเครื่องสํารวจค่า pH ที่ใช้ได้ครั้งเดียว (ออทติกัล, ใช้แสงสว่าง), เครื่องสํารวจออกซิเจนละลาย (ออทติกัล, ปรับระดับก่อน) และ เครื่องสํารวจอุณหภูมิตะเข้ากับถุงผ่านช่องที่เชื่อมก่อนการออกแบบระบบปิดที่มีการผสมผสานแบบไร้เชื้อ (ท่อ TPE) และเชื่อมต่อแบบไม่เชื้อ (SteamThru), Lynx SFT) กําจัดการปรับปรุงเปิด การถ่ายทอดผลิตภัณฑ์และการเก็บตัวอย่างการรักษาสถานการณ์ตามมาตรฐาน ISO 5 (ระดับ A) โดยไม่ต้องมีการลงมือของมนุษย์ในเขตวิกฤต.

2ประเภทและการใช้งานหลักของเรอคเตอร์ใช้ครั้งเดียว

หน่วยปฏิกิริยาการใช้ครั้งเดียวถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มตามการใช้งานของชีวกระบวนการและประเภทสายเซลล์

• Bioreactor สําหรับการใช้ครั้งเดียว (SUB) สําหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ของสัตว์นมSUB ที่ใช้ถังสับ (50-2,000 ลิตร) พร้อมถุงใช้ครั้งเดียวและกระตุ้นการขับเคลื่อนแม่เหล็กหรือเครื่องกลภายนอกk_La = 5-15 /h) และชนิดเรือ (มีความรู้สึกต่อการตัด)การสปาร์เจอร์ใช้ไมโครสปาร์เจอร์ (0.5-2 มิลลิเมตรกระบอก) สําหรับการถ่ายส่งออกซิเจนหรือท่อเปิดสําหรับการถอน CO2ความหนาแน่นของเซลล์ CHO แบบปกติคือ 15-20x10^6 เซลล์/มล ในชุดอาหารหรือ 50-100x10^6 ในการเพรฟิวชั่นด้วยการกรองกระแสสัมผัสสลับ (ATF). ใช้ในการผลิตแอนติบอดีมโนคลอน, โปรตีนเรคบอนไนท์ และวัคซีน
• เครื่องปฏิกิริยาชีวภาพแบบสั่นสั่น (Rocking Motion Bioreactor) สําหรับใช้งานครั้งเดียวใช้แพลตฟอร์มสั่น (6-12 องศา, 20-40 หิน/นาที) เพื่อผสมและออกซิเจนเซลล์สแปนเซนในถุงทรงหมอน (10-40 ลิตรปริมาณการทํางาน)ความเคลื่อนไหวของคลื่นของของเหลวสร้างก๊าซ-เหลว ผิวหน้าขนาดใหญ่ (k_La = 3-8 / h) ด้วยการตัดอย่างน้อย, ทําให้มันเหมาะสมสําหรับสายเซลล์ที่มีความรู้สึกต่อการตัด (แมลง Sf9, HEK293 ของมนุษย์) และการขยายสายเมล็ดพันธุ์. การปรับขนาดใช้กระเป๋าหลายกระเป๋าพร้อมกันแทนการเพิ่มปริมาณใช้ในการผลิตไวรัสเลนติไวรัส, การรักษาเซลล์เฉพาะผู้ป่วย และการพัฒนากระบวนการในระยะแรก
• เครื่องปฏิกิริยาเคมีสําหรับใช้งานครั้งเดียวสําหรับ API โมเลกุลเล็กกระเป๋า PEEK หรือ PTFE แบบหนึ่งครั้ง (5-100 ลิตร) พร้อมการควบคุมอุณหภูมิ (−20 ถึง 120C) และกระตุ้นการเชื่อมแม่เหล็กออกแบบมาเพื่อการผลิตอุปกรณ์คลินิก GMP และการสังเคราะห์หลายผลิตภัณฑ์ที่ความเร็วในการเปลี่ยนและการกําจัดการติดเชื้อข้ามมากกว่าต้นทุนขององค์ประกอบที่มีการใช้ครั้งเดียวต่อชุด. USP < 665> การศึกษาของสารสกัดเติมความสอดคล้องกับ ICH Q7 สําหรับการแปรรูป API ที่ไม่มีเชื้อ

แมตริกซ์การเปรียบเทียบของเรอคเตอร์สแตนเลสที่มีการใช้ครั้งเดียวกับเรอคเตอร์สแตนเลส

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

คําถาม: โดซ่าการฉายกามาม่าที่ใช้ในการฆ่าเชื้อถุงปฏิกิริยาที่ใช้ครั้งเดียวคืออะไร?

A: ถุงปฏิกิริยาที่ใช้ครั้งเดียวถูกฆ่าเชื้อด้วยการฉายกามาม่า (โคบัลต - 60) ในปริมาณอย่างน้อย 25 kGy ตาม ISO 11137 โดยมีช่วงปริมาณปริมาณทั่วไป 25-50 kGyนี้ได้รับระดับการรับประกันความไร้สมบูรณ์ (SAL) ของ 10 ^ - 6การจดจําแนกปริมาณยาตรวจสอบการกระจายแบบเรียบร้อยทั่วชุดที่บรรจุไว้ โดยมีอัตราส่วนปริมาณยา (สูงสุด/นาที) ต่ํากว่า 15ชั้นติดต่อพอลีเอธีเลนและชั้นป้องกัน EVA มีความมั่นคงแกมม่าแต่คุณสมบัติของวัสดุที่จําเป็นเพราะกามาม่าทําให้การแยกโซ่หรือ crosslinking ที่สามารถส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกลและโปรไฟล์ extractables.

Q: อะไรคือการศึกษาของสารสกัดและสารสกัดสําหรับถุงปฏิกิริยาสําหรับการใช้ครั้งเดียว?

A: สารสกัดออกคือสารประกอบที่สามารถถูกบังคับให้ออกจากวัสดุกระเป๋าภายใต้สภาพที่ขยายความเข้มข้น (อุณหภูมิที่สูงขึ้น, เวลาสัมผัสที่ยาวนาน, สารละลายรุนแรงรวมถึง 50% อีธานอล, 0.1 M NaOH,และ WFI) ตาม USP <665> สารลอกเป็นกลุ่มย่อยของสารสกัดที่ย้ายไปสู่สารเหลวกระบวนการภายใต้สภาพการผลิตจริงจํานวนตาม USP <1031> และเปรียบเทียบกับขีดจํากัดความสกปรกของธาตุ ICH Q3Dการศึกษาจะต้องแสดงให้เห็นว่าไม่มีสารลื่นใด ๆ กว่า 30% ของการเผชิญหน้าต่อวันที่อนุญาต (PDE) สําหรับองค์ประกอบแต่ละองค์ประกอบ

ถาม: เวลาเปลี่ยนของเรอคเตอร์ใช้ครั้งเดียวจะเทียบกับเหล็กไร้ขัดได้อย่างไร

ตอบ: การเปลี่ยนเซ็นเตอร์สําหรับการใช้ครั้งเดียวต้องใช้เวลา 4-8 ชั่วโมง (การถอดถุง, การติดตั้งถุงใหม่, การปรับขนาดเซ็นเซอร์ และการทดสอบความสมบูรณ์แบบก่อนการใช้)การเปลี่ยนตัวปฏิกิริยาเหล็กไร้ขัด ใช้เวลา 2-3 สัปดาห์สําหรับ CIP (การทําความสะอาดทางเคมีหลายขั้นตอนที่มีการตรวจสอบตัวอย่าง), SIP (3 รอบการฆ่าเชื้อด้วยควายติดต่อกันที่มีตัวชี้วัดทางชีววิทยา) และเอกสารบันทึกชุดการเปลี่ยนที่เร็วขึ้น 50-80 เท่า ทําให้การผลิตหลายผลิตภัณฑ์สามารถซ้อนกันได้อย่างน้อย, ซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับความยืดหยุ่นของ CDMO, การผลิตเฉพาะผู้ป่วยสําหรับการรักษาด้วยเซลล์ และการผลิตวัสดุการทดลองทางคลินิก

คําถาม: หนาแน่นของเซลล์ที่ใช้ได้ในเครื่องปฏิกิริยาชีวภาพแบบใช้ครั้งเดียว จะเป็นเท่าไหร่?

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) filtration. ผ่าจุลินทรีย์เคลื่อนไหวหมุนได้ความหนาแน่นต่ํากว่า (5-15x10 ^ 6 เซลล์ / mL) เนื่องจากการถ่ายส่งออกซิเจนต่ํากว่า (k_La = 3-8 / h vs 15-30 / h สําหรับถังปั่น)ปัจจัยจํากัดในระบบการใช้ครั้งเดียวคือการถ่ายทอดน้ําหนักก๊าซ-เหลว, เนื่องจากอัตราการกระจายมากกว่า 0.1 vvm อาจทําให้มีฟองมากเกินไปและความกดดันเกินในถุงที่จําเป็นต้องใช้กลยุทธ์ป้องกันฟอง