Władza nad ciałem

(Quelle: Messe Frankfurt, Sandra Gätke) / (Źródło: Messe Frankfurt/Sandra Gätke)

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne stanowią główne wyzwanie dla procesów produkcyjnych w dziedzinie nauk o życiu. Metody oparte na bioluminescencji mogą w przyszłości pomóc szybciej wykrywać zarodniki unoszące się w powietrzu – aż do monitorowania w czasie rzeczywistym. Jednak również zanieczyszczenia particulate zyskują obecnie na znaczeniu. Przegląd daje targi czystych pomieszczeń Cleanzone, wtorek/środa, 23./24. października 2018, we Frankfurcie nad Menem.

W czystych pomieszczeniach w medycynie, produkcji farmaceutycznej i technice medycznej trzeba pogodzić wiele wymagań: na przykład w zależności od szczególnych warunków. Poniższe „ranking” można ustalić: wyroby medyczne są zazwyczaj wytwarzane w środowisku klasy czystości D i następnie sterylizowane, leki, które później będą sterylizowane, w klasie C. Bezpieczne, aseptyczne napełnianie wymaga klasy czystości A; ten obszar musi być z kolei otoczony przez czyste pomieszczenie klasy B, zgodnie z zasadą „cebuli”.

Dwóch głównych kryteriów dla czystego środowiska

Każdy system czystego pomieszczenia jest dostosowany do danego procesu. Na przykład można pracować pod czystymi stanowiskami roboczymi. W tym celu uzyskuje się pożądaną czystość dzięki między innymi poziomemu lub pionowemu laminarowemu przepływowi filtrowanego powietrza. Alternatywnie można pracować w rękawicach w izolatorku (hermetycznie zamknięty „glovebox”), napełniając tam sterylnie ampułki lub łącząc obie metody w izolatorze z różnymi modułami napełniania.

Oba kryteria czystości to przestrzeganie maksymalnej koncentracji cząstek i maksymalnej liczby drobnoustrojów, dokładniej: liczby jednostek tworzących kolonie (KbE). Ostatnie ma znacznie większe znaczenie w dziedzinie medycyny, farmacji i biotechnologii niż na przykład w czystych pomieszczeniach produkcji półprzewodników. Wartość KbE jest klasycznie ustalana przez liczenie jednostek tworzących kolonie po kulturze próbki na podłożu agarowym (zazwyczaj płytka agarowa).

Płytki agarowe i wykrywanie zarodników w powietrzu z użyciem fluorescencji

Do wykrywania zarodników na drobnych cząstkach w powietrzu (zanieczyszczenia mikrobiologiczne unoszące się w powietrzu) szczególnie przydatne są zbieracze zarodników powietrza. Zbierają one bakterie i grzyby z powietrza w filtrach lub bezpośrednio na płytkach agarowych. Inkubacja płytek lub filtrów na płytkach wymaga jednak nawet do pięciu dni, zanim wzrost stanie się widoczny. W tym czasie może się wiele wydarzyć! W razie potrzeby można później odrzucić całe partie. Dlatego niektórzy badacze opracowali już metody natychmiastowego identyfikowania fluorescencyjnych cząsteczek, które mogą być powiązane z obecnością mikroorganizmów.

„Obecnie istnieją systemy, które w czasie rzeczywistym identyfikują składniki ścian komórkowych bakterii i grzybów za pomocą efektów fluorescencyjnych”, wyjaśnia dr Martin Klingmüller, kierownik ds. jakości w PNS GmbH, Melsungen, specjalistycznej firmy zajmującej się indywidualnymi rozwiązaniami żywieniowymi dla pacjentów do zastosowań parenteralnych. „Te systemy jednak do tej pory nie rozróżniają pomiędzy żywotnymi i nieżywotnymi fragmentami i dlatego nie mogą zastąpić wymaganego prawem badania liczby zarodników.” W przyszłości można się spodziewać dalszych przybliżeń metod pomiaru w czasie rzeczywistym do „standardu farmaceutycznego”.

Dla wrażliwych na ciepło substancji czynnych i transplantów

Produkcja aseptyczna jest szczególnie ważna, gdy nie można przeprowadzić końcowej sterylizacji przez podgrzewanie, np. dla termolabilnych produktów (np. substancji czynnych farmaceutycznych). Aby zapobiec wprowadzeniu zarodników z otoczenia, środowisko produkcyjne musi być praktycznie wolne od zarodników. Osiąga się to poprzez odpowiednią dezynfekcję otoczenia, sterylne narzędzia i wymianę powietrza z maksymalnym filtrowaniem (klasa A zgodnie z EU-GMP).

Zaostrzone wymagania mogą stawiać spersonalizowana medycyna – główny temat tegorocznej Cleanzone. Dotyczy to między innymi autologicznych transplantów tkanek; przykładem z „Inżynierii tkanek” jest następujące podsumowanie: własne komórki chrząstki pacjenta mają być namnażane w własnym surowicy, aby uzyskać transplantat chrząstki do zastąpienia utraconego tkanek w stawie kolanowym. Obsługa termolabilnego transplantatu odbywa się w izolatorze klasy czystości A. Patentowana metoda umożliwia wymianę rękawic podczas pracy bez konieczności przerywania procesu – co jest dużym atutem z ekonomicznego punktu widzenia. Przy tym można zrezygnować z użycia antybiotyków i czynników wzrostu w tym rodzaju hodowli chrząstki.

Partikularne zanieczyszczenia w produktach medycznych bliskich pacjentowi

Oprócz mikrobiologicznych zanieczyszczeń coraz większą uwagę zwraca się na zanieczyszczenia particulate. „W technice medycznej zyskują one obecnie na znaczeniu”, zauważa Guido Kreck z Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung. „Cząstki mogą, na przykład, powodować zakrzepy, jeśli dostaną się do krwiobiegu podczas podawania roztworu do iniekcji.” Ponadto obowiązująca obecnie wersja normy DIN EN ISO 13485 wymaga, aby dla sterylnych wyrobów medycznych brać pod uwagę zanieczyszczenia particulate. „W ostatnich latach coraz częściej pytamy w IPA, jak radzić sobie z takimi ogólnymi wymaganiami w praktyce”, zauważa Kreck.

Kolejnym przykładem są implanty, na przykład zęba lub biodra z tytanu: chropowata powierzchnia ma umożliwić zrost z kością, tzw. osseointegrację. Ponieważ na granicy między implantem a kością dochodzi do intensywnego kontaktu z tkanką ludzką, produkt nie może zawierać mikrobiologicznych, particulate ani chemicznych zanieczyszczeń, na przykład pozostałości środków pomocniczych używanych podczas produkcji.

W ramach procesu produkcji wyrobów medycznych konieczne jest ustanowienie sensownego i dostosowanego konceptu czystości, który uwzględnia środowisko produkcyjne (czyste pomieszczenie, czysta przestrzeń, produkcja konwencjonalna itp.), czyszczenie, proces produkcji, personel i logistykę.

Wszystkie aktualne trendy dotyczące czystości i czystych pomieszczeń w farmacji, biotechnologii, medycynie i technice medycznej można śledzić na targach Cleanzone w dniach 23./24. października 2018 we Frankfurcie nad Menem.