购买大型原位灭菌发酵系统需要先确定哪些问题

购买大型原位灭菌发酵系统需要先确定哪些问题

从实验室规模的生物反应器转向放大生产是重要的一步。随着技术水平的提高，必须考虑工艺放大，并应用新的协议以确保安全使用。这些协议与指定的系统类型有关。因此，我们现在的重点是简要概述在做出购买决定时要考虑的一些问题。

1. 确定大型原位灭菌发酵系统是否符合你的实验要求，您的需求是如何确定的的？

以确保每个项目都得到考虑，并在答复中或作为正式报价的一部分给出适当的答复。职责划分如下：

– Technical Support Construction（负责机械说明和顺序）

– Technical Support Automation（负责说明参数、I/O清单和电气要求）

– Quality Department（负责所需的标准和质量文档）

– Software（负责控制、记录、监测的要求）

对 URS 的回复通常是逐点确认。将指出任何差异，并建议替代方案。在这个阶段，可能会有问题和建议需要考虑。这将需要与厂家技术工程师联系沟通。  

详看参数配置，因为某些东西可以被安装并不意味着它会被安装，除非它被要求。此外，如果您在新地点进行设置，请不要忘记周边物品。试剂瓶等小物件的尺寸需要与容器的尺寸相匹配，传输线的特殊配件应按正确的数量订购。即使是中等容量也应考虑，尤其是购买后即可使用。

2. 你的实验室空间是否足够容纳大型原位灭菌发酵系统？

不要忘记检查是否为外围设备分配了空间，例如与生物反应器一起使用的泵、离心机或分析仪。空间可用性只是个因素，还有一个是它必须到达那个地方。从您的装货区步行穿过路线将突出显示所有门、急转弯、电梯和其他障碍物。

3. 生物反应器能否随时间扩展？

一开始就用完传感器和执行器的所有容量的单元可能很难升级，而且升级成本很高。因此，一个好的指标是控制器是否有备用容量来添加模拟信号或使用数字协议，如 Modbus。容器应指定备用端口（头板和侧端口），以便在未来可能扩展时允许额外的传感器，因为这些以后可能很难添加。在与供应商讨论规格时，应调查与向本地控制器添加传感器相关的任何成本。  

4. 灭菌、清洁和操作过程的自动化程度如何？

这些过程的自动化是一个关键因素，如果实验室技术操作员人员不足，则应特别考虑。这些程序还应在控制器上的本地人机界面 (HMI) 上进行标记和确认。准备好的阶段和配方是至关重要的，在周期之间记录和存储对标准选项的更改。操作员启动的步骤，如密封测试和取样阀灭菌，应定时进行，无需进一步操作。  

此外，对于就地清洗程序，离心泵和所需的额外管道可以安装在与生物反应器相同的框架上。这使得它紧凑，并且像生物反应器一样移动。喷雾球通过顶板或侧壁安装在生物反应器内部。通常有两个，以确保没有“阴影”，即没有被单个喷球清洁的区域。  

最后，操作员和产品的安全操作至关重要。例如，应检查系统在失去蒸汽压力时的行为。对于操作步骤，自动清空和填充试剂管线的能力可以节省时间和精力。生物过程软件中提供的本地级联和软件控制的工作流程可以减少操作员干预的需要。  

5. 液体处理难易度？

这样做的传统方法是在顶板上的端口中使用硅胶隔垫，并使用大针无菌地刺穿它们。这仍然可能对某些操作有用，例如添加接种物或少量补充剂。还有两个选项需要考虑：

* 无需刺穿隔膜的推阀适用于使用前可高压灭菌的试剂，以及推阀。还提供多端口型号。  

* 对于必须快速使用的材料和液体，可以使用无菌蒸汽十字组件连接传输线，对连接处进行灭菌，然后添加材料。  

关键区别在于推阀是真正的附加装置，可以根据需要添加到现有的顶板端口。无菌十字架通常是硬管，当然，需要蒸汽。   

6、生物反应器操作简单吗？  

新用户和熟悉的用户都应该可以轻松访问本地和远程操作员界面。与专有界面相比，基于浏览器的外观和感觉对实际操作有帮助。此外，用户组和密码保护是主要的安全标准，通常需要经过验证的流程。更复杂的项目应该对基本操作员隐藏，并且对于授权用户来说易于更改，除了应该访问最敏感项目的服务人员。考虑到生物过程软件，这应该能够进行鉴定并提供完整的用户管理和审计跟踪。配方的创建、工作流程和软传感器都是现代包装的“必备品”。

7. 设备的可移动性有多大？

 原位可灭菌生物反应器依赖于更多的价值和其他在实验室规模的装置上不需要的组件。如果它们隐藏在外壳后面，则可能会妨碍维护和修理。小型系统只需要一个支撑柱来安装容器和控制器。阀门和加热元件等可以安装在机柜后面，但可以自由移动。单个支撑柱是有利的，因为容器仅需要单个称重传感器来进行重量测量。此外，这些装置可以使用小型起重机吊起容器顶板，该顶板可以安装在同一框架上，而不会撞到大多数天花板。一旦起重机将顶板和驱动轴/挡板从容器中抬起，它应该有一个旋转动作将它们移开。

较大的单元具有标准的“开放式框架”设计。这提供了对阀门、泵、热交换器、气体管道和电机的移动。这对于具有许多无菌交叉和额外管道的复杂设计来说是一个真正的好处。这些系统可选择旋转顶板，无需起重机。该机构内置于盖子中，允许它稍微抬起并移开。同样，必须有可用空间才能发生这种情况。在这种情况下，挡板不会随顶板一起移动，但应该是可拆卸的，以便清洁容器内部

8. 电机功率是否够大，安装在什么位置？  

更大的容器意味着更大的叶轮，驱动电机必须足够强大，才能以合理的速度移动它们通过介质。好消息是，叶轮叶尖速度可用作放大标准，叶轮直径越大，搅拌器速度越低。较小的容器将有一个用于微生物和细胞系统的顶部安装电机。他们依靠简单的机械密封或磁力耦合来实现低速细胞培养电机。为电机设计一个安装在框架上的支架非常容易，这使得操作更容易。  

对于较大的容器，甚至可以将微生物马达安装在底部。当这成为可能时，其他改进成为可能：

* 水冷电机用于高速运行，因为冷却效率远高于空气。  

* 在垂直空间狭窄的地方，可以使用强大的磁力驱动器代替单端面或双面机械密封。

9. 温度如何控制？

较小的容器可以利用电加热来控制操作温度甚至进行灭菌。选项是使用蒸汽仅用于灭菌或两者兼而有之。对两者都使用电加热是可能的，但对于 20 升及以上的容器尺寸很快就会变得低效。加热介质（在压力下加热以产生蒸汽）所需的时间可能长达数小时。如果室内蒸汽不可用，使用安装在容器框架上的蒸汽发生器会更有效。在这种情况下，使用电加热进行操作是最有意义的，因此蒸汽发生器不是永久使用的。冷却通常使用将冷水直接注入容器夹套。同样重要的是要注意，仍然需要蒸汽对取样阀进行消毒，如果最终用户打算经常这样做，对于较大的原位可灭菌生物反应器，蒸汽是必需的，可以注入容器或通过热交换器。这将热量传递给通过容器夹套的循环液体。第二个热交换器可用于冷却。对于高密度培养，交换器必须足以处理培养产生的多余热量。

10. 如何确保验证和资格？

如果在 GMP 条件下工作，则必须进行验证和鉴定。因此，从决定使用原位灭菌生物反应器到安装，严格而整洁的文件记录尤为重要。各方在一开始就讨论项目范围和记录要求很重要。在以下关键文件中提到了要求：  

* 设计认证 (DQ)  

* 工厂验收测试 (FAT)  

* 安装认证 (IQ)   

* 现场验收测试 (SAT)  

* 操作认证 (OQ)

关键是与供应商建立良好的对话，并确保您的需求得到满足。

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适用类型：细菌、细胞、藻类、真菌培养。

整套系统由罐体，带触摸屏的控制柜，以及独立阀门和管路支架构成。

罐体、配件和所有附件的设计是通过特殊的研究和设计，易于使用、维修和保养，并满足标准要求。

罐体和管道采用 100% 不锈钢结构，保证了该系统高质量和长使用寿命。

所有的管道都被设计在框架结构中。

罐体完全通过重力完成排液。

最通用的中试反应器，可根据实验室空间的可用性进行灵活配置。