Alimentation fiable en vide lors de l'échantillonnage isocinétique en salle blanche

Fig. 1 : Deux pompes à vide à griffes Mink MV redondantes de Busch dans la salle technique du centre de laboratoire. / Fig. 1 : Two redundant Mink MV claw vacuum pumps from Busch in the engineering room of the laboratory centre.

Fig. 2 : Principe de fonctionnement d'une pompe à vide à griffes Mink. / Fig. 2 : Principe de fonctionnement d'une pompe à vide à griffes Mink.

Une mesure permanente et fiable des particules dans l'air des salles blanches du Centre José-Carreras pour la thérapie cellulaire somatique de l'hôpital universitaire de Regensburg est indispensable. La prise d'échantillons isokinetique dans cinq enceintes de travail stériles se fait via un flux d'air défini, dans lequel le nombre de particules est mesuré. Le flux d'air est généré par des pompes à vide à griffes Mink MV de la société Busch Vakuumpumpen und Systeme, dont l'entraînement intelligent permet de faire passer la quantité d'air précisément nécessaire à la sonde de mesure, sans qu'après un an de fonctionnement [au mai 2015] il y ait jamais eu de dysfonctionnement, de perturbation ou même de panne.

Le Centre José-Carreras pour la thérapie cellulaire somatique (JCC) est un centre spécialisé dans le développement et la fabrication de thérapies cellulaires, construit en 2008 et 2009. Il s'agit d'une installation de l'hôpital universitaire de Regensburg, située dans la clinique et polyclinique de médecine interne III. La construction du centre a été financée par la Fondation José-Carreras contre la leucémie e.V., par l'Union européenne dans le cadre du soutien régional, ainsi que par l'hôpital universitaire de Regensburg. Le centre offre toutes les possibilités techniques pour le développement d'approches thérapeutiques modernes à base de cellules pour une utilisation dans le cadre d'essais cliniques, constituant ainsi une infrastructure essentielle pour de nombreux projets de recherche translationnelle, pas seulement pour l'hôpital universitaire lui-même.

Pour la fabrication aseptique de médicaments — parmi lesquels figurent aussi les thérapies cellulaires produites au JCC —, le guide de l'UE sur les bonnes pratiques de fabrication (EU-GMP) exige une surveillance continue du nombre de particules dans la classe de salle blanche la plus stricte, la classe A. La mesure des particules dans la classe A se fait directement dans le JCC dans les cinq enceintes de travail stériles installées, par prélèvements isokinetiques permanents. Un flux partiel est aspiré via le compteur de particules, qui doit exactement correspondre à un débit volumique d’un mètre cube par minute (1 cfm), soit 28,3 litres par minute. Le compteur de particules mesure au laser le nombre de particules par quantité d'air définie et transmet les valeurs de mesure à un système de surveillance indépendant, dans lequel les limites admissibles sont enregistrées. En cas de dépassement du seuil, le système déclenche une alarme optique et acoustique. Mais ce n’est pas seulement le nombre de particules qui est surveillé par le système de contrôle, mais aussi la conformité précise au débit volumique prescrit pour chaque compteur de particules, car c’est la seule façon d’évaluer correctement les valeurs de mesure par rapport aux limites enregistrées dans le guide de l’UE-GMP par mètre cube d’air. Dès que le débit volumique prescrit est dépassé ou inférieur, le système déclenche également une alarme (alarme de flux).

À l’origine, une pompe à vide à palettes à course sèche était utilisée pour chaque compteur de particules, qui générait le débit volumique. Cependant, ce système présentait deux grands inconvénients : d'une part, il manquait de redondance. Si une pompe à vide tombait en panne, le compteur de particules correspondant et donc l’ensemble de la station de travail stérile ne pouvaient plus être utilisés. D'autre part, les anciennes pompes ne pouvaient pas être régulées, ce qui empêchait de compenser les fluctuations du débit volumique, entraînant ainsi des alarmes de flux à répétition. De plus, ces pompes montraient déjà après quelques années des signes évidents d'usure et auraient dû être remplacées progressivement.

Pour la responsable opérationnelle du centre de laboratoire, la Dre Andrea Hauser, cette situation était inacceptable, d’autant plus que des perturbations de la surveillance continue des particules pendant la fabrication de médicaments sont extrêmement critiques. Après chaque alarme de flux, une recherche de panne et une analyse approfondies devaient être effectuées, et les compteurs de particules étaient éventuellement envoyés pour vérification et recalibrage. Cela représentait un coût en temps et en argent élevé, dépassant le prix d’achat d’une nouvelle pompe à vide. Le technicien de maintenance Erich Six a alors contacté la société Busch Vakuumpumpen und Systeme, qui a élaboré avec lui un nouveau concept : une alimentation centrale en vide pour tous les compteurs de particules, avec deux pompes à vide fonctionnant selon le principe à griffes Mink, équipées d’un entraînement intelligent avec variateur de fréquence, permettant de réguler les pompes de manière à ce qu’elles fournissent en permanence la puissance demandée, même si les conditions du processus changent. En mai 2014, deux pompes à vide à griffes Mink MV 0040 D ont été installées dans le centre technique du JCC, en fonctionnement redondant. Cela signifie qu’une seule des deux pompes est en service, tandis que l’autre fonctionne en mode veille. Les deux nouvelles pompes à vide sont programmées pour respecter précisément le débit standard de 28,3 litres par minute aux compteurs de particules. La gestion complète des pompes à vide a été programmée et réalisée en interne par le technicien de maintenance Bernhard Horn.

Les pompes à vide à griffes Mink fonctionnent à sec, c’est-à-dire sans fluides dans la chambre de compression, et sans contact. Grâce à leur fonctionnement sans contact, contrairement à la pompe à vide à palettes à course sèche, il n’y a pas d’usure. C’est une raison supplémentaire pour laquelle ce type de pompe à vide fournit en permanence la puissance d’aspiration requise. Le fonctionnement sans fluides ni pièces d’usure rend la pompe Mink à griffes pratiquement sans maintenance. Les deux pompes à vide sont connectées au système de gestion du bâtiment, surveillées en continu, et tout dysfonctionnement est immédiatement signalé. Le système de vide fonctionne 24 heures sur 24, la gestion des pompes étant conçue par la centrale technique de l’hôpital universitaire de manière à ce que les pompes fonctionnent alternativement, chacune ayant ainsi le même temps de fonctionnement. En cas de panne éventuelle de l’une des deux pompes, la gestion passe immédiatement en mode automatique pour faire fonctionner l’autre pompe, évitant ainsi toute interruption de l’alimentation en vide.

Cette nouvelle technologie de vide est en service au Centre José-Carreras depuis mai 2014, et jusqu’à présent, il n’y a eu ni alarmes de flux dans la salle blanche ni autres perturbations ou interruptions de l’alimentation en vide. À ce jour [février 2017], aucune opération de maintenance n’a été nécessaire sur les pompes à vide. C’est pourquoi le Dr Andrea Hauser et le technicien de maintenance Erich Six sont convaincus d’avoir fait le bon choix en optant pour la technologie Mink pour une solution optimale de génération de vide.