Одноразовые сборки широко используются в биофармацевтических процессах в качестве средства для передачи жидкостей. Одноразовые сборки Cobetter Lifecube™ отличаются высокой гибкостью и разнообразием конфигураций, что позволяет использовать их в различных областях, включая культивирование, хроматографическую очистку и розлив.
Что такое одноразовые сборки в биотехнологиях?
Одноразовые сборки — это предварительно собранные одноразовые решения, предназначенные для передачи жидкостей в биотехнологиях. Обычно они включают в себя трубки, соединители, бутыли, фильтры, мешк и т. д. В отличие от резервуаров и труб из нержавеющей стали, которые необходимо чистить и стерилизовать, эти сборки предварительно стерилизованы и готовы к использованию. После завершения процесса вся сборка выбрасывается.
Преимущества одноразовых сборок в биотехнологической промышленности
- Экономия времени — нет необходимости очищать или стерилизовать оборудование между партиями
- Низкий риск перекрестного загрязнения — каждая сборка предварительно стерилизуется и используется только один раз
- Гибкость — легко переключаться между продуктами или корректировать этапы процесса, не используя большие стационарные системы.
В целом, одноразовые сборки помогают упростить, ускорить и облегчить управление биотехнологическими процессами, особенно в малых и средних масштабах.
Применение одноразовых сборок в биотехнологических процессах на upstream и downstream этапах
1. Культивирование клеток
Для культивирования с максимальной эффективностью необходима подпитка и отбор проб во время культивирования клеток. Стерильность является одним из важнейших требований в биотехнологических процессах. При разработке решений для асептического отбора проб и подключения следует заранее предусмотреть риски загрязнения.
Одноразовые трубные сборки Cobetter Lifecube включают в себя различные трубки, соединители, пакеты для образцов и контейнеры для биотехнологических процессов. Эти компоненты можно адаптировать для создания удобных, безопасных и рациональных решений для трубных сборок в соответствии с конкретными технологическими требованиями пользователя.
1.1 Сборки с фильтрами, используемые для культивирования и буферной фильтрации
Сборки с фильтрами состоят из: стерильных капсульных фильтров Bricap™ PES (SLE), трубок Lifemeta™ STF TPE или силиконовых трубок STT Pt, переходников, заглушек для трубок, асептических соединителей.
Четыре основных аспекта проектирования:
1) Выбор фильтра
Для удаления микоплазмы можно выбрать фильтры с размером пор 0,2/0,1 мкм или 0,45/0,1 мкм. Для стерильной фильтрации доступны фильтры с размером пор 0,45/0,2 мкм.
2) Характеристики мембраны
Выберите подходящий материал мембраны и размер фильтра в зависимости от свойств среды или буфера, объема и нагрузки.
3) Выбор трубок и соединений
Трубки и соединения перед фильтром должны соответствовать выходному отверстию контейнера/мешка для хранения, обычно это фитинги Tri-Clamp 1 1/2” или быстроразъемные соединения. Для кратковременной фильтрации экономически выгодным вариантом является использование силиконовых трубок.
4) Асептические соединения
Асептические соединители/разъединители, металлические втулки для ручного разъединения и приборы для автоматической сварки и запаивания термопластиковых трубок. Сварка термопластиковых трубок является наиболее распространённым методом.
Термопластиковые трубки Lifemeta™ STF от Cobetter отличаются низким содержанием экстрагируемых веществ и низкой цитотоксичностью.
1.2 Наборы для передачи жидкости, используемые при периодическом культивировании с подпиткой
2 основные аспекта проектирования:
1) Асептическое соединение портов подачи
Для асептических соединений обычно предпочтительна сварка трубок. Если требуется длительная перекачка, можно добавить сегмент насосной трубки подходящего диаметра.
2) Конфигурация линии подачи
Один конец линии подачи может быть оснащен асептическим соединителем для обеспечения совместимости с концевым фитингом подающей трубки.
Сборки с одноразовыми бутылями для сред, используемые для периодического культивирования с подпиткой
Четыре основных аспекта проектирования:
1) Выбор бутыли для питательной жидкости
Выберите подходящий материал и объем бутыли в зависимости от свойств и количества питательной жидкости.
Материал PETG для хранения и транспортировки; материал PC, если требуется хранение при низких температурах.
2) Асептическое подключение к порту подачи
Для асептических соединений стандартом является сварка термопластичных трубок. Для длительной перекачки добавьте совместимый с насосом сегмент трубки подходящего диаметра.
3) Конфигурация погружной трубки
Для контакта с жидкостью используйте силиконовую трубку без маркировки (без поверхностной печати). Длина трубки должна доходить до дна бутылки, а на конце трубки должен быть косой срез.
4) Вентиляция бутыли
Все бутыли должны быть оснащены вентиляционными фильтрами.
1.3 Сборки с мешками для отбора проб
Пять основных аспектов проектирования:
1) Выбор мешков для отбора проб или бутылей для сред
Доступны мешки для отбора проб и бутылки для сред различных размеров. Возможна индивидуальная разработка в соответствии с требованиями. Для бутылей для сред требуются встроенные вентиляционные фильтры.
2) Конфигурация контейнера
Количество определяется потребностями заказчика (возможно полное индивидуальное проектирование).
Для ≤10 контейнеров: многопортовые мешки для отбора проб/бутыли.
Для >10 контейнеров: подключаемые модульные системы для упрощения использования.
3) Методы отбора проб
Подходят для подключения к верхним концам трубок, можно выбрать асептические соединители или пробоотборные иглы (для стерильного подключения к контейнерам из нержавеющей стали требуются пробоотборные порты 1 1/2 дюйма с зажимным устройством).
4) Методы асептического разъединения
Можно использовать асептические разъединители или металлические втулки с зажимными устройствами.
5) Отбор проб после разъединения
Игольчатые пробоотборники, пробоотборники без игл, пробоотборники с luer-lock. Выбор зависит от требований пользователя.
2. Фильтрация, выделение и очистка
Downstream процесс включает в себя несколько важных этапов, в том числе глубинную фильтрацию, хроматографическую очистку, удаление вирусов и ультрафильтрацию. Эти этапы необходимы для обеспечения чистоты и безопасности современных препаратов терапевтического класса.
Сборки для глубинной фильтрации
Хроматографические сборки CIP
Сборки для фильтрации вирусов
Сборки для ультрафильтрации
Три основных момента при проектировании:
1) Выбор трубки
Для работы под высоким давлением выбирайте устойчивые к давлению жесткие трубки. Для работы с перистальтическим насосом используйте насосные трубки.
2) Конфигурация потока
Выбирайте внутренний диаметр трубки (например, 3/4 дюйма или 1 дюйм) в зависимости от рабочего расхода. Для трубок большого диаметра с муфтовыми соединениями используйте зажимы из нержавеющей стали и нейлоновые кабельные стяжки для повышения безопасности.
3) Варианты контроля давления
Тройник для контрольно-измерительных приборов и датчик давления. Тройник для контрольно-измерительных приборов имеет быстроразъемное соединение 1 1/2” с приваренной мембраной для обеспечения целостности системы. С помощью установки мембранных манометров (бесконтактная конструкция) можно осуществлять контроль давления.
Самостоятельно изготовленный датчик давления Cobetter совместим с системами мониторинга других брендов. Входные и выходные соединения в основном представляют собой быстроразъемные соединения 3/4” или 1 1/2” Tri-Clamp или быстроразъемные соединения.
3. Розлив
Проходные сиcтемы
Сборки со стерильными фильтрами
PUPSIT сборки
Финальный розлив
Шесть ключевых конструктивных соображений:
1) Выбор финального фильтра
Выберите подходящие фильтры в зависимости от свойств жидкости и параметров процесса.
2) Контроль давления
При необходимости можно использовать гибкую конфигурацию с измерительными тройниками или датчиками давления.
3) Другие опции
Трехзажимной фитинг диаметром 3/4 дюйма или трехзажимной фитинг диаметром 1 1/2 дюйма
Быстросъемные соединители
Асептические соединители
4) Конструкция PUPSIT
Приложение 1 к стандарту GMP ЕС содержит требование о проведении проверки целостности фильтров, которые используются для фильтрации жидких лекарственных препаратов, перед использованием после стерилизации. Проверка целостности является важным шагом в обеспечении стерильности лекарственных препаратов.
5) Выбор насосных трубок в зависимости от характеристик перистальтического насоса требуемой скорости потока
6) Выбор иглы в зависимости от требований к объёму заполнения, требований к точности дозирования, совместимости с заправочным оборудованием
Заключение
Одноразовые системы (SUS) имеют значительные преимущества перед традиционными системами из нержавеющей стали, включая более низкие первоначальные затраты, отсутствие необходимости в очистке, проверке очистки и сокращение сроков разработки/производства. В настоящее время эти системы широко используются в производстве биофармацевтических препаратов, таких как вакцины, антитела, генная терапия и клеточная терапия.
Одноразовые решения Cobetter Lifecube™ производятся в соответствии с системой управления качеством ISO 9001:2015 и рекомендациями GMP. У нас есть 11 производственных линий класса ISO 7/8 и 1 линия класса ISO 4.8. Мы разрабатываем эффективные решения для биофармацевтических компаний, соответствующие нормативным требованиям.