- Plattformsmål och positionsförtydligande
- Bestämning av applikationsfält
Avgränsa tydligt de specifika syntetiska biologiska produkterna eller processerna som plattformen primärt kommer att tjäna för validering. Detta kan omfatta en rad olika områden, inklusive bioläkemedel, biokemi, biomaterial, jordbruksbioteknik och mer. Det är viktigt att inse att kraven och prioriteringarna för processvalidering kan skilja sig markant mellan dessa områden. Till exempel, inom bioläkemedelsområdet, kan större tonvikt läggas på produktens renhet, aktivitet och säkerhet.
- Definition av valideringsskala
Fastställ skalan för processvalidering som plattformen kommer att omfatta, vilket kan inkludera laboratorietestning i liten skala, testning i pilotskala och potentiell industriell simuleringsskala. Den småskaliga försöksfasen syftar främst till att preliminärt verifiera processens genomförbarhet och optimera nyckelparametrar. Däremot används pilotskalan för att ytterligare undersöka processens stabilitet och repeterbarhet under förhållanden som nära efterliknar faktiska produktionsscenarier. Den industriella simuleringsskalan tjänar till att proaktivt identifiera och hantera potentiella utmaningar som kan uppstå under storskalig produktion.
- Infrastrukturkonstruktion
- Laboratorieutformning
Planera strategiskt layouten av specialiserade laboratorieområden, som bör inkludera jäsningsrum, reningsrum, analys- och testrum och biosäkerhetsskyddszoner. Det är avgörande att säkerställa att konfigurationen av varje funktionsområde är logisk och överensstämmer med processflödet, vilket underlättar effektiv personaldrift och materialförflyttning. Dessutom måste hänsyn till biologisk säkerhet och förhindrande av korskontaminering vara integrerade i designen.
- Val av utrustning och installation
Utrustningen kan kategoriseras i flera distinkta grupper enligt följande:
Utrustning för cellodling och fermentering: i linje med plattformens positionerings- och valideringsskala, konfigurera lämpliga bioreaktorer, inklusive omrörda bioreaktorer, luftliftbioreaktorer och bioreaktorer för engångsbruk. Dessa system kan ha exakta kontroller för temperatur, pH, löst syre och omrörningshastighet, skräddarsydda för att möta de specifika behoven hos olika mikroorganismer och cellkulturer. Dessutom är det viktigt att införliva motsvarande fröodlingstankar, system för beredning av odlingsmedium och steriliseringsutrustning för att säkerställa optimala tillväxtförhållanden.
Reningsutrustning: installera avancerad utrustning avsedd för produktseparation och rening, såsom centrifuger, filtreringssystem (inklusive mikrofiltrering, ultrafiltrering och nanofiltrering), kromatografisystem (som omfattar jonbyteskromatografi, affinitetskromatografi och gelfiltreringskromatografi) och frystorkar. Det är absolut nödvändigt att dessa enheter uppfyller stränga prestandakriterier för att säkerställa produktens renhet och kvalitet, samtidigt som de uppvisar utmärkt stabilitet och tillförlitlighet.
Miljöövervakning och kontrollsystem: bygg ett omfattande miljöövervakningssystem för att övervaka och reglera realtidsparametrar, såsom temperatur, luftfuktighet, renlighet och tryck inom laboratoriet. Det är viktigt att implementera ett luftreningssystem för att upprätthålla luftkvaliteten i enlighet med relevanta standarder, och därigenom skydda mot mikrobiell kontaminering och dammpartiklar som kan äventyra experimentella resultat.
- Teknologisk plattformskonstruktion
Olika metoder kan användas för detta ändamål:
Design of experiment (DoE)-metod: Genom att använda principerna för statistisk experimentell design, såsom ortogonal design och responsytemetodik, utforska systematiskt inverkan av flera processparametrar på produktkvalitet och avkastning. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att identifiera kritiska processparametrar och utveckla matematiska modeller som kan förutsäga processprestanda, vilket i slutändan leder till optimerad processdesign. Genom att implementera DoE-metoden kan du avsevärt minska antalet experiment som krävs, förbättra experimentell effektivitet och få mer omfattande och exakt information om processen.
Metod för processanalysteknik (PAT): introducera PAT-verktyg, inklusive spektroskopisk analys online (som nära-infraröd och Raman-spektroskopi), online-biosensorer (som glukos-, laktat- och löst syresensorer) och processavbildningstekniker (inklusive partikelavbildning och fluorescensavbildning), för att underlätta t.ex. viktiga processer för jäsning och kontroll i realtid, övervakning och rening. Genom att till exempel kontinuerligt övervaka förändringar i halter av löst syre och pH under jäsning, justera luftningshastigheten och syra-bastillsatser i realtid, och bibehåll därigenom optimala miljöförhållanden för mikrobiell tillväxt.
Kvalitetsstandarder och testmetod: i linje med relevanta förordningar och industristandarder, och med hänsyn till produktens egenskaper, utveckla omfattande kvalitetsstandarder för råvaror, mellanprodukter och slutprodukter. Det gör det möjligt att etablera motsvarande analytiska och detektionsmetoder, som omfattar både kvalitativa och kvantitativa analyser, och genomföra en noggrann metodologisk validering för att säkerställa noggrannheten, repeterbarheten, specificiteten och känsligheten hos dessa metoder.
