Pratiques de stérilisation et d'entretien pour les bioréacteurs en verre: amélioration de la durée de vie de l'équipement
Bioréacteurs en verresont essentiels pour la recherche médicinale, la biotechnologie et les laboratoires universitaires. La nature transparente de ces composants permet aux scientifiques de visualiser les processus, permet la résistance aux produits chimiques et soutient différentes méthodes de culture. La durée de vie et les performances globales des bioréacteurs en verre reposent strictement sur des procédures appropriées pour l'assainissement, la stérilisation et l'entretien général. Les soins appropriés de ces récipients en verre restent essentiels pour éviter la contamination et le maintien de l'équipement fonctionnel, la prévention de la défaillance de l'équipement et les temps d'arrêt perturbants et les remplacements coûteux.
Le guide fournit des explications détaillées des procédures optimales pour maintenir et stériliser les bioréacteurs en verre et les stratégies pour accroître la durabilité opérationnelle.
Fig 2. Pratiques de stérilisation et d'entretien comme ci-dessus
Comprendre les composants des bioréacteurs en verre
Les bioréacteurs en verre standard ont plusieurs modules intégrés nécessitant des politiques de maintenance individuelles. La partie centrale du bioréacteur est fabriquée à partir de verre borosilicaté car il établit une résistance thermique élevée et une robustesse chimique. Les principaux composants structurels d'un bioréacteur en verre sont constitués de plaques de tête en acier inoxydable et à base de polymère ainsi que des ports et des raccords qui contiennent un équipement de capteur essentiel. L'homogénéité des cultures reste conservée par le biais de systèmes d'agitation, qui peuvent être installés en haut ou en bas du système. La stérilité du système dépend des joints et des joints, qui agissent également pour éviter les fuites.
Les performances cohérentes nécessitent des soins appropriés de chaque composant de processus, suivant les propriétés des matériaux et les directives de maintenance liées au processus pour éviter les échecs.
Fig 2. Composants du bioréacteur en verre comme ci-dessus
Entretien de routine pour les performances à long terme
Les bioréacteurs doivent fonctionner efficacement grâce à des inspections de maintenance régulières. Le processus d'inspection comprend un examen visuel qui vérifie les fissures et les copeaux sur toute la surface du verre et les signes de contrainte de matériau. Les imperfections mineures dans la structure du verre devraient recevoir un remède instantané avant de commencer les opérations sous pression car elles présentent des risques de sécurité. En donnant des composants de joint et des joints de soins particuliers, vous devez les observer car ces composants subissent des dommages à l'usure en raison des effets chimiques sur des périodes prolongées. Le remplacement garantit une attention particulière car les environnements difficiles, ainsi que des températures élevées, menacent les matériaux.
L'arbre d'agitateur et d'autres composants mécaniques nécessitent une lubrification périodique à l'aide de matériaux biocompatibles approuvés. L'étalonnage du capteur est un travail de maintenance régulier important. Lorsqu'ils sont utilisés dans les travaux de laboratoire, les sondes mesurant le pH, la température ou l'oxygène dissous peuvent dériver, produisant des mesures inexactes et affectant les résultats expérimentaux. Vous devez utiliser le tableau de fréquence défini par le fabricant et les instructions étape par étape pour les tâches d'étalonnage.
Les zones sèches et propres devraient servir d'espace de stockage pour les systèmes de réacteurs à l'arrêt. Les articles placés au sommet du réservoir et des fermetures de ports trop serrées doivent être évitées pour éviter la formation de vide ou les dommages à l'équipement. Les précautions de sécurité de base aident à prévenir les accidents fâcheux.
Procédures de nettoyage appropriées
Toutes les procédures de stérilisation nécessitent un nettoyage préalable des matériaux. La matière organique et inorganique restante interfère avec les processus de stérilisation tout en fournissant simultanément des conditions adaptées à la croissance microbienne. Le nettoyage manuel répond aux exigences des petits bioréacteurs. Les pièces intérieures nécessitent un nettoyage avec une brosse à poils doux et un détergent de laboratoire à faible abrasif.
Utilisez des agents de nettoyage doux qui ne construisent pas de résidus et n'endommagent pas les composants en verre. L'eau désionisée doit être utilisée pour nettoyer tous les résidus de détergent après l'étape de lavage. Un changement soudain de température après le lavage du verre doit être évité car il peut entraîner des fissures à partir d'un choc thermique.
Les méthodes de nettoyage (CIP) répondent aux exigences de nettoyage dans différentes tailles de systèmes automatisés ainsi que de grands systèmes. Les solutions de nettoyage alcalines et enzymatiques circulent à travers le réacteur sous ces systèmes. Des cycles de rinçage multiples supplémentaires sont une étape critique pour éliminer correctement tous les agents de nettoyage. Les protocoles CIP exécutifs qui se sont révélés efficaces doivent toujours être suivis tout en s'abstenant de prendre des raccourcis.
Techniques de stérilisation et précautions
Les processus de stérilisation éliminent tous les micro-organismes vivants qui pourraient exister dans le bioréacteur. Les bioréacteurs en verre reçoivent un traitement de stérilisation par l'autoclavage aux côtés de la vapeur en place (SIP) et de la stérilisation chimique comme les principales approches. La procédure standard dicte que l'autoclavage doit être utilisé pour stériliser les bioréacteurs en verre de benchtop plus petits. Le rinçage des navires avec une pression de vapeur maintenue à 121 degrés pendant 15 à 30 minutes entraîne une stérilisation. En tant qu'étape préliminaire avant d'autoclaver le navire, les utilisateurs doivent desserrer tous les raccords tout en supprimant une partie des bouchons pour éviter une pression accrue à l'intérieur du navire.
Les capteurs avec des composants qui ne peuvent pas survivre à l'exposition à l'autoclave doivent être abritées par un revêtement protecteur ou enlevé de façon permanente. La stérilisation à la vapeur en place (SIP) fournit une méthode appropriée pour les grands bioréacteurs, éliminant la nécessité de démonter l'unité. Le bioréacteur reçoit de la vapeur stérilisée à travers des voies de distribution tuyaux à son emplacement installé. Pour effectuer une procédure SIP réussie, il faut maintenir un accès ouvert pour la circulation de vapeur via toutes les vannes et les ports. Le processus de stérilisation nécessite une surveillance de la température, de la pression et de la durée pour s'avérer une réussite réussie.
Contrôle de la contamination après stérilisation
Un bioréacteur nécessite une stérilisation parfaite pour empêcher la contamination post-stérilisation de résulter en une défaillance. La méthode d'assemblage du système et la manipulation du système post-stérilisation sont tout aussi significatives pour le processus de stérilisation réel.
Le processus de réassemblage devrait se produire à l'intérieur d'un hotte à flux laminaire ou d'une salle blanche, car ces environnements fournissent les conditions les plus propres. Tous les membres du personnel doivent porter des gants stériles tout en utilisant des outils désinfectés pré-approuvés. Examinez les filtres d'entrée d'air pour leur état de fonctionnement et vérifiez si le tube reste intact tandis que les couvercles de port ne montrent aucun signe de dommage pendant le remontage.
Tout composant qui contacte des objets impurs tout en remontant le système a besoin de nettoyage ou de remplacement approprié pour maintenir la stérilité. Procéder avec un cycle de contrôle en assemblant le bioréacteur suivi d'une stérilisation sans inoculation permet d'identifier des sources de contamination cachées potentielles avant le début de l'expérience.
Documentation et enregistrement garde
Des enregistrements détaillés sur les procédures de maintenance et de stérilisation devraient être maintenus car ils sont essentiels pour les environnements réglementés. Les enregistrements de maintenance doivent contenir trois détails essentiels qui incluent la date actuelle et la procédure effectuée et le nom du personnel technique. Tous les enregistrements liés aux certificats d'étalonnage, aux journaux de capteurs et à l'historique impliquant des remplacements de joint ou de joint doivent être facilement accessibles.
Le système doit stocker des enregistrements de stérilisation avec des informations sur chaque paramètre de cycle, y compris le temps, la pression et les points de mesure de la température. La documentation produite permet la conformité audit avec de bonnes pratiques de fabrication (BPF) tout en offrant la traçabilité nécessaire.
Problèmes communs et dépannage
Plusieurs problèmes apparaîtront dans le temps. La surface du verre développe fréquemment des films nuageux car les détergents quittent des résidus, et l'utilisation constante de solutions de nettoyage à haute époque crée ce problème.
Le rinçage adéquat et l'utilisation d'agents de nettoyage non abrasifs peuvent minimiser la formation d'un film nuageux. La dérive du capteur est un problème typique, qui se produit principalement en raison de l'accumulation de résidus et d'anciens composants.
Le nettoyage régulier des sondes et des procédures d'étalonnage restaurera leur précision. La principale cause de fonctionnement des fuites provient de joints détériorés ou de réassemblage incorrect. Un test de fuite d'eau doit toujours précéder le fonctionnement d'expériences à grande échelle ou de cycles de production.
Prolonger la durée de vie de votre équipement
Votre bioréacteur en verre atteindra sa durée de service maximale grâce à une planification de maintenance régulière et à des procédures d'utilisation appropriées. L'équipement a besoin d'un stockage approprié ainsi que des souches thermiques et mécaniques réduites pendant toutes les périodes de non-utilisation. Tout le personnel travaillant avec le bioréacteur a besoin d'éducation sur les techniques de gestion appropriées combinées à des procédures de stérilisation. La formation dédiée combinée aux soins réguliers d'équipement réduit les échecs opérationnels, entraîne des économies financières et maintient la cohérence des produits.
Réflexions finales
Les bioréacteurs en verre ont besoin d'un entretien supérieur car ils représentent des instruments de précision sophistiqués. Chaque étape du processus, en commençant par le nettoyage et l'entretien, suivie de l'étalonnage de la stérilisation et se terminant par réassemblage, contribue à la durée de vie prolongée de l'équipement. Le maintien stratégique des bioréacteurs en verre produit une fonctionnalité d'équipement prolongée qui génère des cultures sans contamination pendant de nombreuses années. La mise en œuvre des pratiques recommandées conduira à l'efficacité opérationnelle, à la sécurité et aux résultats précis dans votre processus de bioprocesse. Votre attention actuelle à votre bioréacteur détermine sa fiabilité à l'avenir, que vous travailliez dans la recherche ou la production.
Références et ressources
DDPS Inc.
DDPS Inc. (ND).Entretien de doublure en verre: prolongation de la durée de vie et des performances de l'équipement. https:\/\/www.ddpsinc.com\/blog\/glass-lining-maintenanne-extending-equipment-life-performance
Enkong
Enkong Machinery. (nd).Pratiques d'entretien clés pour les machines en verre pour prolonger la durée de vie. https:\/\/www.enkongmachinery.com\/a-key-maintenanne-practices-for-glass-machinery-to-extend-lifespan.html
Scientifique ultident
Ultident Scientific. (nd).Comment maintenir votre équipement de laboratoire borosilicate pour la longévité. https:\/\/www.ultident.com\/blog\/post\/how-to-maintain-your-borosilicate-naboratory-equipment-for-for-ongevity
Article ScienceDirect
Yoshihara, Y., Hagiwara, T., et Natsume, T. (2021). Une étude sur l'analyse des échecs et la prédiction de la vie des composants du verre à l'aide de méthodes expérimentales et numériques.Journal of Non-destructive Evaluation in Engineering, 2(1), 100070. Https:\/\/www.scivendirect.com\/science\/article\/pii\/S2452199x21000700
