生物反应器必须进行泄漏测试,以确保所有密封严密,并且设备中没有孔洞或间隙。便携式流量计是一种方便的生物反应器泄漏测试工具,使用定量、无创和高精度的方法。
对生物反应器进行泄漏测试,以确保作员安全和工艺完整性
生物反应器存在重大的生物安全风险,尤其是在用于生产病毒疫苗时。生物反应器中的泄漏在被发现之前可能会存在很长时间,这可能会给人类作人员带来有害的病毒载量。泄漏还会导致生产区域受到污染,并会干扰细胞培养。因此,泄漏检测对于确保人身安全和批次合规性至关重要。
一次性塑料和多次使用不锈钢生物反应器都必须进行泄漏测试。对于一次性生物反应器,泄漏检测可确保在制造或处理过程中塑料生物反应器袋上不会产生孔洞:这些反应器应由制造商进行泄漏测试,并在使用时进行泄漏测试(所有处理和安装完成后,但在生产开始之前)。这些措施共同确保了生物反应器的完整性,显著降低了健康和安全风险,以及与受损产品相关的昂贵、耗时的损失。
同时,不锈钢生物反应器必须进行泄漏测试,以确认所有密封件和连接点均已完全关闭。生物反应器具有大量的贯穿件和入口,适用于包括气体管线、搅拌器和传感器在内的设备。它们还配有阀门、夹具和密封件,这些都可能磨损和泄漏。为了在下一批反应器之前确认反应器没有泄漏,在清洁和灭菌周期之后进行泄漏测试。
泄漏检测方法
传统上,一次性生物反应器制造商使用氦气完整性测试进行泄漏测试。这些测试非常灵敏,能够检测到低至 10 μm 的泄漏。由于细菌和其他污染物通常无法穿透小于 15 μm 的孔,因此氦气完整性测试确认生物反应器将保持无菌状态。然而,测试后,生物反应器会从测试装置中取出,由最终用户进行包装、运输和安装,所有这些都会带来作损坏的风险。
因此,使用点泄漏测试变得至关重要,并且可能会使用各种方法。对于一次性反应器,这样做是为了确保袋子没有孔;对于多用途不锈钢反应器,这些测试可确保反应器和各种容易损坏或泄漏的附加组件的完整性。
压力衰减测试在使用点很常见,因为它们足够敏感,可以检测到因处理不当而引入的较大缺陷。这些测试可以完全自动化,并且仅使用压缩空气,因此很容易在洁净室中进行,而无需将氦气引入不存在氦气的无菌环境中。
使用肥皂水或世伟洛克 Snoop 进行气泡测试很简单,但通常不精确,并且还会将不必要的材料引入洁净室。
最后,质量流量计和/或控制器可用于在使用点进行泄漏测试。质量流量控制器可用于保持流入生物反应器的稳定压力流量,质量流量计可用于检测和测量任何泄漏。与讨论的其他方法不同,测得的流速正好等于反应器的泄漏率。虽然这些读数对温度或压力的波动高度敏感,但在高度受控的洁净室环境中,这不太可能成为问题。
泄漏测试方法是不完美的解决方案
- 氦气测试具有高度敏感性,并且最能够检测微小的泄漏,但不应在不存在氦气的洁净室的使用点进行。此外,氦气泄漏测试既费时又昂贵。
- 压力衰减测试简单易行,可在使用点进行,但灵敏度较低,并且需要作员在停机期间记录压降。
- 气泡测试可指示泄漏的确切位置,但这是讨论的最不敏感的方法,仅显示较大泄漏的位置,不建议用于洁净室。
- 流量计/控制器测试速度最快,可以在洁净室的使用点进行,但在大批量测试时会失去准确性,并且极易受到环境波动的影响。在这些情况下,引入极低压降的流量计可能最准确且稳定最快。
便携式流量计和其他设备简化了洁净室中的使用点测试
上面讨论的所有方法都有便携式版本,一旦一次性和不锈钢生物反应器已经安装在洁净室中,就可以对它们进行最简单的使用点测试。
为了将氦气测试推向使用点,几家公司设计了便携式检漏仪,与传统的氦气完整性测试相比,它具有高灵敏度和速度。这些设备设计用于可能或疑似泄漏的部位(例如阀门),以显示泄漏的大小和位置。
压力衰减测试只需要测量随时间变化的压降,因此它们本身就具有便携性。同样,气泡测试依赖于简单的工具,虽然这些工具不适用于洁净室,但可以很容易地运输到使用点。
最后,电池供电的便携式质量流量设备是洁净室设置的理想选择。它们可以在洁净室外充电和存放,擦拭并带入室内,然后用于对一次性或不锈钢生物反应器进行泄漏测试,以确保人员安全和产品完整性。