Wyzwania związane z przenoszeniem bezpłciennym i ich rozwiązania

Podstawowe wyzwania związane z przenoszeniem bezpłciennym i ich wpływ na zapewnienie sterylności

Zanieczyszczenia powodowane przez człowieka w ręcznych operacjach przenoszenia bezpłciennego

Nadal ludzie są przyczyną większości problemów z zanieczyszczeniami podczas ręcznych przenoszeń w sposób bezpyłowy. Gdy operatorzy obsługują fiolki, montują strzykawki lub wykonują jakiekolwiek inne interwencje, wprowadzają pewne ryzyko. Mikroskopijne dziury w rękawiczkach, nierównomierne procedury czyszczenia oraz zakłócenia przepływu powietrza tworzą luki, które mogą naruszyć sterylność, nawet w środowisku czystych pomieszczeń uznawanych za całkowicie kontrolowane. Długie godziny pracy prowadzą do zmęczenia pracowników, przez co jakość ich technik pogarsza się z czasem. Stanowi to szczególnie poważny problem w zakładach pracujących w wysokim tempie, ponieważ częstsze interwencje oznaczają większą liczbę okazji do popełnienia błędu. Koszty takich błędów szybko rosną. Firmy tracą partie produktów warte setki tysięcy dolarów, muszą ponosić sankcje regulacyjne, a co najgorsze – pacjenci mogą ucierpieć. Dlatego wiele zakładów odwraca się od dotychczasowych rozwiązań i coraz częściej wybiera technologie systemów zamkniętych, eliminujące bezpośredni kontakt człowieka, jako część strategii kontroli zanieczyszczeń.

Ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego podczas zmiany produktów w systemach wspólnych

Gdy różne serie wykorzystują te same trasy transportowe, istnieje realne ryzyko pozostawania resztek materiału – szczególnie w przypadku leków o działaniu silnym lub delikatnych produktów biologicznych i terapii komórkowych. Urządzenia o skomplikowanych kształtach utrudniają dokładne wyczyszczenie wszystkiego, a jeśli proces czyszczenia nie jest wystarczająco dokładny, pozostałości starego materiału mogą utrzymywać się w różnych miejscach, takich jak rury, punkty połączeń czy komory izolacyjne. Mikroskopijne ślady po poprzednich produkcjach mogą przedostać się do nowych partii podczas zmiany produktu, co wpływa negatywnie na jakość końcowego wyniku. Badania systemów bioreaktorów wykazują, że jednorazowe ścieżki przepływu redukują problemy z zanieczyszczeniem o około 95 procent w porównaniu do tradycyjnych instalacji ze stali nierdzewnej, według badań opublikowanych w PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology. Jest to rozsądne rozwiązanie dla producentów dążących do lepszej kontroli nad swoimi procesami produkcyjnymi.

Główne przyczyny: czynniki związane z obiektem, procesem i człowiekiem w przypadku niepowodzeń bezseptycznego przenoszenia

Luki w projektowaniu sprzętu i ścieżek przenoszenia umożliwiające przedostanie się mikroorganizmów

Gdy punkty transferowe i interfejsy sprzętu nie są odpowiednio zaprojektowane, mogą stać się miejscami rozmnażania się zanieczyszczeń, których nikt nie przewiduje. W praktyce obserwowaliśmy kilka powtarzających się problemów: zawory, które nie są całkowicie przepłukiwane, pozostawiają po sobie pozostałości; kołnierze, które nie są wystarczająco szczelnie zamknięte, pozwalają na przedostawanie się zanieczyszczeń; oraz skomplikowane układu rur, w których chętnie tworzą się biofilmy. Sytuacja jeszcze się pogarsza, gdy podczas modernizacji systemu łączy się sprzęt ze stali nierdzewnej z elementami jednorazowego użytku. Wiele starszych zakładów nadal posiada martwe odcinki dłuższe niż 1,5 średnicy rury (mówimy tu o 30% istniejących systemów), co oznacza, że ciecze pozostają w nich nieruchome, a patogeny mnożą się bezkontrolnie. Nasze badania rozkładu temperatur pokazują również coś innego: różnice temperatur w punktach połączeń regularnie prowadzą do gromadzenia się kondensatu, co de facto niszczy sterylny stan, który próbujemy utrzymać. Większość projektów modernizacyjnych całkowicie pomija te podstawowe problemy konstrukcyjne, zmuszając operatorów do powrotu do procesów ręcznych, które zwiększają ryzyko zanieczyszczeń.

Trendy FDA 483: Błędy ludzkie w walidacji i wykonywaniu transferu bezpylnego

Raporty inspekcyjne FDA konsekwentnie wskazują czynniki ludzkie jako główną przyczynę niepowodzeń transferu bezpylnego. Analiza uwag Formularza 483 z lat 2023–2024 ujawnia trzy powtarzające się wzorce błędów:

• Odchylenia proceduralne podczas próbkowania : 62% dotyczyło nieprawidłowych technik przepłukiwania powietrzem podczas pobierania próbek środowiskowych lub produktowych po transferze
• Skróty w protokole walidacji : Niekompletne dokumentowanie symulacji napełniania ośrodkiem – szczególnie brak odtwarzania najgorszych możliwych kątów lub czasów trwania transferu
• Niedociągnięcia systemu szkoleniowego : Niespójna weryfikacja kompetencji w zakresie wykonywania testów integralności przed użyciem/po użyciu (PUPSIT)

Nieprawidłowe zastosowanie momentu obrotowego podczas łączenia węży odpowiadało za 38% odchyleń związanych z człowiekiem – najczęstsza awaria mechaniczna. Wskaźniki odchyleń wzrastają o 300%, gdy ręczne transfery trwają ponad 45 minut, co podkreśla konieczność stosowania strategii zapobiegania błędom, takich jak automatyczne wskaźniki momentu obrotowego i monitorowanie przestrzegania procedur w czasie rzeczywistym.

Technologie jednorazowe umożliwiające niezawodny transfer bezpylny

Łączniki bezpylne i spawanie sterylne: Zweryfikowane rozwiązania do transferu w systemie zamkniętym

Technologia jednorazowego użytku (SUTs) zmienia sposób, w jaki przeprowadzamy przeniesienia aseptyczne, wykorzystując części poddane napromieniowaniu gamma, które są już sterylne. Te komponenty redukują całą uciążliwość związaną z walidacją czyszczenia i zapobiegają zanieczyszczeniom krzyżowym podczas zmiany partii. Nowoczesne rozwiązania, takie jak łączniki aseptyczne i spawanie sterylne, tworzą całkowicie uszczelnione ścieżki dla cieczy, bez konieczności kontaktu ludzkiego. Układy ze stali nierdzewnej były wcześniej standardem, ale miały problemy z przedostawaniem się mikroorganizmów. Szybkie porty transferowe mogą być przykładem – umożliwiają one przenoszenie materiałów w mniej niż 15 sekund, zachowując jednocześnie standard ISO 5, co ma duże znaczenie dla wrażliwych produktów biologicznych. Przeprowadzone w zeszłym roku badania obejmujące 17 różnych lokalizacji wykazały niemal całkowity spadek liczby problemów mikrobiologicznych o prawie 98% przy zastosowaniu tych nowych metod. Awarie sterylności spadły z około 0,18% do zaledwie 0,003% na partię. Rynek technologii jednorazowego użytku rośnie również szybko, o ok. 32% rocznie, według danych Grand View Research. Dlaczego? Ponieważ przejścia między partiami odbywają się teraz znacznie szybciej, skracając czas przygotowania o 80%. Dodatkowo, połączenia spawane oznaczają koniec obaw o uszkodzenie uszczelek spowodowane błędem ludzkim. Korzyści finansowe są również istotne. Zakłady oszczędzają rocznie około 740 000 dolarów na kosztach walidacji i stratach wynikających z przestojów, według badań Ponemon Institute z 2023 roku.

Automatyzacja i integracja systemów zamkniętych jako przyszłość bezpiecznego przenoszenia aseptycznego

Firmy biofarmaceutyczne szybko przechodzą na automatyzację i systemy zamknięte, ponieważ ręczne sterylne transfery nie nadążają już za współczesnymi wymaganiami. Najnowsze roboty w połączeniu z izolatorami bez rękawic, wyposażone w funkcję SIP, redukują ryzyko zanieczyszczenia do niemal zera w odpowiednio zwalidowanych procesach, a jednocześnie znacząco przyspieszają działania. Większość nowoczesnych zakładów wypełniania i zamknięć opakowań korzysta obecnie również z izolatorów bez rękawic. Takie rozwiązania pozwalają zaoszczędzić około 40% kosztów związanych z klimatyzacją w porównaniu ze staromodnymi pomieszczeniami czystymi i zapewniają wysoki poziom gwarancji sterylności podczas etapów takich jak liofilizacja czy kapslowanie, bez konieczności ingerencji ręcznej. Obecnie znajdują się wszędzie inteligentne czujniki monitorujące zmiany ciśnienia, wahania temperatury oraz sprawdzające uszczelnienia podczas transferu produktu. To pozwala operatorom szybko interweniować, gdy coś zaczyna działać nieprawidłowo, zamiast czekać na wystąpienie problemów. Gdy spojrzymy na wszystkie te technologie działające razem – automatyzację, ciągłe monitorowanie i systemy jednorazowe – staje się jasne, dlaczego skutecznie eliminują one typowe błędy ludzkie wskazywane w raportach FDA 483. W miarę jak rozwija się Pharma 4.0, całkowicie zintegrowane procesy zamknięte wydają się przeznaczone do stania się powszechną normą. Usuwają one trudne punkty przejściowe, gdzie mogłoby nastąpić zanieczyszczenie, oraz ułatwiają skalowanie produkcji od małych partii testowych do pełnej produkcji, zachowując przy tym zgodność z przepisami.

Często zadawane pytania

Czym jest przenoszenie aseptyczne?
Przenoszenie aseptyczne polega na przemieszczaniu zesterilizowanych materiałów lub produktów w środowisku produkcji farmaceutycznej lub biotechnologicznej, unikając zanieczyszczeń.

Dlaczego zanieczyszczenia wywołane przez człowieka stanowią wyzwanie w przenoszeniu aseptycznym?
Ręczne interwencje mogą wprowadzać ryzyko takie jak przebicia rękawic, nieprawidłowe techniki aseptyczne oraz naruszenia w kontrolowanych środowiskach powietrznych.

Czym jest technologia jednorazowego użytku?
Technologia jednorazowego użytku odnosi się do komponentów wstępnie zesterylizowanych, używanych jednokrotnie, a następnie usuwanych, co zmniejsza potrzebę weryfikacji czyszczenia i ryzyko zanieczyszczeń krzyżowych.

Jak automatyzacja wspomaga przenoszenie aseptyczne?
Automatyzacja zmniejsza błędy ludzkie i optymalizuje procesy poprzez wykorzystanie robotyki oraz systemów zamkniętych, zapewniając lepszą sterylność i zgodność z przepisami.