ຍົກສູງປະສິດທິພາບການຜະລິດດ້ວຍເຄື່ອງຈັກເຕີມໃສ່ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດທີ່ທັນສະໄໝສຳລັບການຫໍ່ຫຸ້ມຂອງຂອງເຫຼວ

ວິທີການອັດຕະໂນມັດຂັ້ນສູງປ່ຽນແປງປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກເຕີມຂອງໃນສະພາບທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອ

ການບູລະນາການ PLC, HMI ແລະ IoT ສຳລັບການຕິດຕາມແລະການຄວບຄຸມທີ່ເຮັດໄດ້ທັນທີ

ເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ໃນການເຕີມຂອງຢູ່ໃນສະພາບທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອ (aseptic) ຢ່າງທັນສະໄໝ ປະກອບດ້ວຍ ອຸປະກອນຄວບຄຸມດ້ວຍໂປຣແກຣມ (PLCs), ອິນເຕີເຟດລະຫວ່າງມະນຸດກັບເຄື່ອງຈັກ (HMIs), ແລະ ເຊັນເຊີ IoT ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມໄວໃນການຕອບສະຫນອງ, ແລະ ຄວາມສະອາດສະໝາດ. PLCs ຄວບຄຸມຫນ້າທີ່ທີ່ສຳຄັນ—ລວມທັງ ເວລາທີ່ເປີດ-ປິດວາວ ແລະ ການຄວບຄຸມປະລິມານການເຕີມ—ດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງ ±0.5%; ໃນຂະນະທີ່ HMIs ໃຫ້ແຜງຄວບຄຸມທີ່ເຂົ້າໃຈງ່າຍ ແລະ ສະແດງຂໍ້ມູນຈິງໃນເວລາຈິງ ເພື່ອໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດການສາມາດຕິດຕາມ ແລະ ຕັ້ງຄ່າພາລາມິເຕີ. ເຊັນເຊີ IoT ທີ່ຝັງຢູ່ໃນເຄື່ອງຈັກຈະຕິດຕາມສະພາບແວດລ້ອມທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອ, ຄວາມສະຖຽນຂອງອຸນຫະພູມ, ແລະ ລະດັບສານເຄື່ອນໄຫວໃນອາກາດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ສ่งຂໍ້ມູນໄປຍັງເວທີວິເຄາະທີ່ຢູ່ໃນເຄື່ອງແຄວ (cloud-based analytics platforms). ສິ່ງປະກອບນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການຄວບຄຸມທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້: ເມື່ອຄວາມໜືດ (viscosity) ຂອງຊີວະເຄມີທີ່ມີຄວາມເຄື່ອນໄຫວສູງ (high-shear biologics) ເปลີ່ນແປງ, ລະບົບຈະປັບຄວາມກົດດັນ ແລະ ເວລາທີ່ຢູ່ (dwell time) ໂດຍອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການເຕີມ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເຂົ້າໄປຈັດການດ້ວຍມື (manual intervention) ລົດລົງ 40%, ແລະ ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປົນເປື້ອນໃນຂະນະທີ່ເຕີມວັກຊີນທີ່ອ່ອນໄຫວຈະຫຼຸດລົງຢ່າງມີນັກ.

ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ວັດແທກໄດ້: ການຂະຫຍາຍການຜະລິດຈາກ 60 ລ້ານ ເຖິງ 150 ລ້ານ ອັງປູ (ampoules) ຕໍ່ປີ

ການອັດຕະໂນມັດສະຫຼາດເຮັດໃຫ້ມີການປັບປຸງປະລິມານການຜະລິດທີ່ວັດແທກໄດ້. ແຖວການຜະລິດແບບດັ້ງເດີມທີ່ຜະລິດອັມພູລ໌ໄດ້ 60 ລ້ານຊິ້ນຕໍ່ປີ ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ເຖິງ 150 ລ້ານຊິ້ນຕໍ່ປີ ໂດຍໃຊ້ຫຸ່ນຍົນ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍ AI—ໂດຍບໍ່ເສຍຄວາມສອດຄ່ອງຕາມຂໍ້ກຳນົດ cGMP ຫຼື ຄວາມບໍ່ເສຍຫາຍຂອງຄວາມບໍ່ມີເຊື້ອ. ປັດໄຈສຳຄັນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນດັ່ງກ່າວປະກອບມີ:

• ການບໍາລຸງຮັກສາແບບຄາດຄະເນ : ລະບົບ AI ວິເຄາະການສັ່ນສະເທືອນຂອງມໍເຕີ, ລາຍລັກສະນະອຸນຫະພູມ, ແລະ ພາລະບັນທຸກໃນແຕ່ລະວຟຟີ (cycle load) ເພື່ອທຳนายຄວາມລົ້ມເຫຼວ, ຊຶ່ງຊ່ວຍຫຼຸດເວລາການຢຸດເຄື່ອງທີ່ບໍ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ໄດ້ 30%
• ການປ້ອນຂໍ້ມູນກັບຄືນແບບປິດ : ເຊີນເຊີ້ນ້ຳໜັກທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນແຖວການຜະລິດຈະເຮັດໃຫ້ມີການປັບຄ່າຄວາມຈຸເຕັມອັດຕະໂນມັດທັນທີ, ຊຶ່ງຫຼຸດການເສີຍວັດຖຸດິບຈາກການເຕີມເກີນໄດ້ 2–5% (PDA Technical Report No. 92, 2023)
• ການເຮັດວຽກຕິດຕໍ່ : ລະບົບການຈັດເຂົ້າຕູ້ (palletizing) ແລະ ລະບົບປ່ຽນແປງອັດຕະໂນມັດ (auto-changeover) ດ້ວຍຫຸ່ນຍົນສະຫຼາດສາມາດຮັບປະກັນການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ 24/7, ໂດຍການຂັບໄລ່ການຢຸດເຄື່ອງດ້ວຍມື

ຄວາມຮ່ວມມືທີ່ເກີດຂື້ນຈາກປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂື້ນ ໃນເວລາທີ່ຍັງຮັກສາສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມບໍ່ມີເຊື້ອໃນລະດັບ Class A (ISO 5) ໄວ້ໄດ້—ເຮັດໃຫ້ການອັດຕະໂນມັດເປັນເສົາຫຼັກດ້ານການດຳເນີນງານຂອງການເຕີມຢາທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອດ້ວຍປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ສອດຄ່ອງຕາມຂໍ້ກຳນົດ

ຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງເຕີມຢາທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອ ສຳລັບສູດຂອງແຫຼວທຸກປະເພດ

ການຈັດການທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງຂອງຂອງເຫຼວທີ່ເປັນນ້ຳ, ເປັນເລືອດ, ມີນ້ຳມັນ, ຢູ່ໃນຫຼອດເຢັນ, ແລະ ຂອງເຫຼວທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ອົກຊີເຈນ

ເຄື່ອງຈັກເຕີມຂອງເຫຼວແບບເປັນເອກະລາດໃນມື້ນີ້ສາມາດຈັດການກັບສູດຂອງເຫຼວທີ່ແຕກຕ່າງກັນດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ສົມໍາເທົ່າກັນ ແລະ ຄວາມບໍ່ເปล່ຽນແປງຂອງສູດ. ມັນຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງດ້ານປະລິມານທີ່ ±0.5% ສຳລັບວິທີການທີ່ເປັນນ້ຳເຊັ່ນ: ຂອງເຫຼວທີ່ໃຊ້ໃນການສູດເຂົ້າສູ່ເສັ້ນເລືອດ (IV fluids) — ແລະ ສາມາດປັບຕົວໄດ້ຢ່າງເປັນໄປໄດ້ຕໍ່ການປ່ຽນແປງຄວາມໜືດໃນນ້ຳເຜິ້ງ ຫຼື ອີມູລຊັ່ນ (emulsions) ໂດຍໃຊ້ປັ້ມທີ່ຄວບຄຸມດ້ວຍເຊີໂວ (servo-controlled peristaltic or piston pumps). ສຳລັບຊີວະເຄມີທີ່ຕ້ອງເກັບຮັກສາໃນຫຼອດເຢັນ (cold-chain biologics) ທີ່ເກັບຢູ່ໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ –20°C ແລະ +8°C, ການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງເຢັນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄື່ອງຈັກ (integrated cooling jackets) ຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເຄີຍຊິນທາງອຸນຫະພູມ (thermal shock) ແລະ ການເກີດຄຣິສຕັນ (crystallization) ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງຖ່າຍເທ, ແລະ ເຕີມຂອງເຫຼວ. ວັກຊີນທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ອົກຊີເຈນຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຖືກລ້າງດ້ວຍໄນໂຕຣເຈນ (nitrogen-flushed barrier environments) ແລະ ຊີລ້າທີ່ກັນນ້ຳ (hydrophobic seals) ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ບ່ອນຕໍ່ລະຫວ່າງຂວດກັບຝາປິດ (container-closure interfaces) — ໂດຍເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງສຳລັບອີມູລຊັ່ນທີ່ມີນ້ຳມັນ (oil-based emulsions) ທີ່ມີແນວໂນ້ມຈະເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ບ່ອນຕໍ່.

ຂະບວນການທີ່ຮັບປະກັນຄວາມບໍ່ມີເຊື້ອ (Sterility Assurance Protocols) ທີ່ເຂົ້າຕາມມາດຕະຖານ cGMP ແລະ ISO 13408

ການຮັບປະກັນຄວາມເປັນຢູ່ທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການຄວບຄຸມດ້ານວິສະວະກຳ ແລະ ຂະຫຍາຍໄປຫາການຢືນຢັນ ແລະ ການຕິດຕາມ. ເຄື່ອງຈັກບັນລຸຄຸນນະພາບອາກາດຂັ້ນຄັ້ນ A (ISO 5) ຜ່ານການລົມທີ່ໄຫຼຜ່ານຕົວກັ້ນ HEPA ແບບເປັນລຳດັບ (laminar airflow) ແລະ ວຟັງຄື້ນການເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເຊື້ອທີ່ເປັນໄອຂອງເຫື່ອເປີອັກຊີເຈັນ (VHP) ທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນຕາມ PDA TR#1 ແລະ ISO 13408-1. ເຄື່ອງນັບອະນຸພາກທີ່ເຮັດວຽກແບບທັນທີ ແລະ ລະບົບການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ ຈະບັນທຶກຂໍ້ມູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ເປີດການປະຕິເສດອັດຕະໂນມັດຕໍ່ຫົວໜ່ວຍທີ່ບໍ່ຜ່ານເກນຄວາມເປັນຢູ່ທີ່ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆ. ການຕິດຕາມຢ່າງເຕັມຮູບແບບ—ທີ່ຄອບຄຸມທຸກໆ ພື້ນທີ່ທີ່ສຳຜັດກັບຜະລິດຕະພັນ, ລັກສະນະການໄຫຼຂອງອາກາດ, ແລະ ວຟັງຄື້ນການເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເຊື້ອ—ຖືກຝັງໄວ້ໃນບັນທຶກການຜະລິດເອເລັກໂຕຣນິກ (electronic batch records), ເຊິ່ງເກີນຄວາມຕ້ອງການຂັ້ນຕົ້ນຂອງ ISO 13408 ແລະ ສະໜັບສະໜູນຄວາມພ້ອມສຳລັບການກວດສອບຈາກອົງການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.

ເຕັກໂນໂລຊີເຄື່ອງຈັກເຕັກການການເຕີມຢູ່ທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອລຸ້ນໃໝ່: RABS, Isolators, ແລະ ສາຍການຜະລິດທີ່ໃຊ້ຫຸ່ນຍົນ

RABS ເທີບຽບກັບລະບົບ Isolator: ຄວາມໄວໃນການຜະລິດ, ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປົນເປືືອນ, ແລະ ຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການດຳເນີນງານ

ການເລືອກລະຫວ່າງລະບົບການປ້ອງກັນທີ່ມີການເຂົ້າເຖິງຈຳກັດ (RABS) ແລະ ລະບົບທີ່ອີງໃສ່ຕູ້ປ້ອງກັນ (isolator-based configurations) ຕ້ອງມີການຊົ່ວງດຸນລະຫວ່າງຄວາມແນ່ນອນດ້ານຄວາມບໍ່ມີເຊື້ອ, ຄວາມໄວໃນການຜະລິດ, ແລະ ຄວາມຫຼື່ນເຄື່ອນໃນການດຳເນີນງານ. RABS ອະນຸຍາດໃຫ້ເຈົ້າໜ້າທີ່ເຂົ້າເຖິງໄດ້ຈຳກັດຜ່ານຊ່ອງເປີດສຳລັບຖົງມື (glove ports) – ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການປ່ຽນຜະລິດຕະພັນໄດ້ໄວຂຶ້ນ ແລະ ສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາໄດ້ດ້ວຍຕົວເອງ, ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຫຼື່ນເຄື່ອນຫຼາຍຂຶ້ນໃນສະຖານທີ່ຜະລິດຫຼາຍຜະລິດຕະພັນ. ແຕ່ແຕ່ລະຊ່ອງເປີດສຳລັບຖົງມືຈະເປັນຈຸດທີ່ເຊື້ອຈຸລິນທີ່ອາດຈະເຂົ້າໄປໄດ້; ການສຶກສາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ RABS ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປົນເປື້ອນສູງຂຶ້ນເຖິງຫ້າເທົ່າເມື່ອທຽບກັບຕູ້ປ້ອງກັນທີ່ປິດຢ່າງສົມບູນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຕູ້ປ້ອງກັນໃຫ້ການແຍກທາງດ້ານຮ່າງກາຍຢ່າງສົມບູນດ້ວຍການໃຊ້ຫ້ອງປ້ອງກັນກາງ (airlocks), ການຖ່າຍໂອນອັດຕະໂນມັດ, ແລະ ລະບົບການລົ້ມທັບຂອງຄວາມດັນບວກ (positive-pressure cascades) – ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຈຳນວນອະນຸພາກທີ່ມີຊີວິດໃນການດຳເນີນງານທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນໃຫ້ເຖິງລະດັບທີ່ເກືອບເປັນສູນ. ຄວາມໄວໃນການຜະລິດສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງການແລກປ່ຽນນີ້: RABS ມັກຈະບັນລຸເວລາວຟົງການ (nominal cycle times) ໄວຂຶ້ນ 10–15%, ແຕ່ຕູ້ປ້ອງກັນສາມາດຮັກສາຄວາມໄວໄດ້ສູງຂຶ້ນ 20% ປະສິດທິພາບ ຜະລິດໄດ້ໂດຍການຫຼີກເວັ້ນການຂັດຂວາງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມເປັນຈຸລັນທີ່ບໍ່ມີຊີວິດ. ສຳລັບ ATMPs, ອົງປະກອບຕ້ານທີ່ເປັນເອກະລັກ (monoclonal antibodies), ຫຼື ວັກຊີນທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ອົກຊີເຈນ, ອຸປະກອນປົກປ້ອງ (isolators) ແມ່ນມາດຕະຖານທີ່ດີທີ່ສຸດ; ສຳລັບແຖວຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຼຸ່ນ ແລະ ຜະລິດຫຼາຍຜະລິດຕະພັນໃນແຖວດຽວທີ່ຕ້ອງການການປ່ຽນຮູບແບບຢ່າງໄວວາ, RABS ຍັງຄົງເປັນທາງເລືອກທີ່ເຫມາະສົມ ແລະ ຖືກຢືນຢັນແລ້ວ.

ນະວັດຕະກຳ Blow-Fill-Seal ເປັນວິທີແກ້ໄຂເຄື່ອງເຕີມຢາທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອຢ່າງໄວວາເປັນເພີ່ມເຕີມ

ເຕັກໂນໂລຢີ Blow-fill-seal (BFS) ເປັນການເ erg ກັບການເຕີມຢູ່ໃນສະພາບທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອຈຸລິນທຣີ (aseptic filling) ໂດຍການຮວມຂະບວນການການຂຶ້ນຮູບຂອງຖັງ, ການເຕີມຢູ່ໃນສະພາບທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອ, ແລະ ການປິດຜາສະຫຼັບຢ່າງແໜ້ນໃນຂະບວນການດຽວກັນ, ຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ປິດ. ການຕັດອອກຂອງຂັ້ນຕອນການເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເຊື້ອ, ການຈັດການ, ແລະ ການຖ່າຍໂອນແບບແຍກຕ່າງຫາກ ຊ່ວຍຫຼຸດການເຂົ້າໄປເກີ່ยวຂອງຂອງມະນຸດ ແລະ ການສຳຜັດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ—ຫຼຸດຄວາມສ່ຽງຂອງການປົນເປືືອນຈຸລິນທຣີໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 99% ເມື່ອທຽບກັບລະບົບທົ່ວໄປ (PDA Technical Report No. 78, 2021). ແຜ່ນພື້ນ BFS ສະໄໝໃໝ່ສາມາດຜະລິດໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 33,300 ຖັງຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ໂດຍຍັງຮັກສາຄວາມບໍ່ມີເຊື້ອຕາມມາດຕະຖານ ISO 13408 ໄວ້, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄຸນຄ່າເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນການຜະລິດວັກຊີນໃນປະລິມານສູງ ແລະ ຊີວະເຄມີທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ. ລະບົບທີ່ປິດລັບ (closed-loop architecture) ຂອງມັນຍັງປັບປຸງການຈັດການສູດທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ອົກຊີເຈນ ແລະ ວິທີການທີ່ມີຄວາມໜືດ (viscous solutions) ໂດຍທີ່ເຄື່ອງເຕີມແບບດັ້ງເດີມມັກມີບັນຫາການເຕີມທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງ ຫຼື ມີການເກີດຟອມ. ໂດຍການຕັດອອກຂອງການເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເຊື້ອຂອງຖັງແບບແຍກຕ່າງຫາກ ແລະ ຫຼຸດຄວາມສັບສົນໃນການປ່ຽນແປງຂະບວນການ, BFS ສາມາດຫຼຸດເວລາການຕັ້ງຄ່າໄດ້ 40% ແລະ ລົດຄວາມເກີດຂຶ້ນຂອງອະນຸພາກ (particulate incidents) ໃຫ້ເຖິງເກືອບສູນໃນການຕິດຕັ້ງທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ຜະລິດຈຶ່ງນຳໃຊ້ BFS ຮ່ວມກັບເຄື່ອງເຕີມແບບ aseptic ທົ່ວໄປ—ບໍ່ແທນທີ່ຈະເປັນການປ່ຽນແທນ, ແຕ່ເປັນການຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດເປັນຢ່າງຍຸດທະສາດສຳລັບເຂັມສູດ (prefilled syringes), ວ່າຍ (vials) ທີ່ຜະລິດດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີ BFS, ແລະ ຜະລິດຕະພັນທີ່ຕ້ອງການສາຍການເຢັນ (cold-chain products) ທີ່ຕ້ອງການ bioburden ທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ.