Soluzioni consigliate per la convalida di incubatori
Convalida
In microbiologia, gli incubatori sono dispositivi per il controllo di temperatura, umidità e altre condizioni in cui vengono coltivate le colture microbiologiche. Gli incubatori più semplici consistono in scatole isolate dotate di un elemento riscaldante regolabile, la cui temperatura aumenta generalmente fino a circa 65 °C. Alcuni incubatori possono raggiungere temperature leggermente superiori, ma di norma non oltre i 100 °C. Gli incubatori più avanzati potrebbero essere in grado di ridurre la temperatura (mediante refrigerazione) o di controllare i livelli di umidità e CO2. Questa funzione è specificamente progettata per la crescita delle cellule.
La maggior parte degli incubatori è dotata di porte interne ed esterne di vetro per garantire la trasparenza. Il controller principale include un timer. Alcuni possono anche essere programmati per eseguire cicli a differenti temperature, livelli di umidità, ecc. Le dimensioni degli incubatori possono variare da unità da tavolo a unità grandi quanto una piccola stanza. Gli incubatori, inoltre, possono offrire funzioni speciali, ad esempio la regolazione della velocità di agitazione.
Per quanto concerne la temperatura, di norma gli incubatori vengono utilizzati a 37 °C, in quanto questa è la temperatura normale del corpo umano. La maggior parte dei batteri, soprattutto l’E. Coli che viene spesso utilizzato, mostra una crescita positiva in tali condizioni. Per altre applicazioni, sono necessarie temperature inferiori (per le cellule di pesci, risulta ottimale una temperatura di 25 °C).
Processo
La maggior parte delle unità di incubazione standard viene progettata con una presa d’aria esterna mediante un filtro e un successivo riscaldamento e distribuzione uniforme dell’aria nella camera. Ciò garantisce un impatto omogeneo sui campioni posizionati (spesso) su piastre perforate ovunque all’interno della camera. L’aria di scarico viene espulsa mediante una porta collocata in cima all’unità. L’unico parametro di interesse è la temperatura e l’intervallo è di norma compreso tra +25 e +70 °C. I campioni vengono spesso collocati in contenitori chiusi per evitare la contaminazione crociata.
Gli incubatori biologici prevedono un design più complesso, in quanto occorre monitorare e controllare non solo la temperatura, bensì anche l’umidità e la CO2. L’aria viene comunque immessa dall’esterno, ma attraverso un filtro sterile e viene miscelata con CO2 sterile. Per aumentare i livelli di umidità oltre i normali valori ambientali, è previsto un serbatoio di acqua sulla parte inferiore; inoltre, per garantire omogeneità in tutta la camera, una ventola sposta generalmente l’aria secondo un regime laminare.
Gli incubatori biologici vengono prevalentemente utilizzati per la stabilizzazione di batteri e cellule in contenitori aperti (capsula di Petri). L’interazione della CO2 con il terreno di sospensione regola il livello del PH per favorire una crescita ottimale. Livelli di umidità elevati, di norma pari a 95-98% RH, prevengono la concentrazione dei campioni o la loro completa essicazione durante l’incubazione, che può durare diversi giorni o persino settimane. I parametri solitamente controllati negli incubatori biologici sono i seguenti:
- Temperatura da +25 °C a +60 °C (+/-2 °C)
- Umidità del 95-98% (+/-2%)
- Livello di CO2 del 3-7% (+/-0,3%)
Sfide
Di norma, la convalida degli incubatori non presenta sfide specifiche, in quanto i parametri da controllare sono piuttosto semplici da ottenere. Le temperature sono modeste e non sono necessarie misurazioni della pressione. Può essere utilizzato anche l’intervallo di temperatura e temperatura/umidità relativa dei data loggers LAB di Ellab. Per semplificare il funzionamento, gli indicatori a LED sui sensori LAB forniscono all’operatore informazioni istantanee sullo stato del logger. È possibile dotare i loggers LAB dell’opzione SKY per la trasmissione dei dati in tempo reale. Per incubatori molti piccoli e a volume ridotto dotati di porte di accesso, l’utilizzo di termocoppie potrebbe risultare utile per ridurre l’impatto e garantire l’integrità della camera.
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Linee guida
Le attuali buone prassi di fabbricazione (GMP) per la produzione, la lavorazione, l’imballaggio o la conservazione di farmaci e le attuali buone prassi di fabbricazione per i prodotti farmaceutici finiti sono illustrate al titolo 21, parti 210 e 211, del CFR. La sottosezione D descrive come maneggiare l’apparecchiatura (che deve essere periodicamente tarata, ispezionata o verificata in base a un programma scritto studiato per garantire prestazioni adeguate). Inoltre, la norma DIN 12880-2 specifica i requisiti e i test delle prestazioni per gli incubatori e gli armadi riscaldanti nei laboratori. La norma vale per armadi e incubatori con un intervallo di temperatura di esercizio da -10 °C a 300 °C e include gli incubatori-agitatori.
La convalida di un incubatore prevede diverse fasi relative alla qualifica dell’installazione (IQ), alle qualifiche operative (OQ) e alle qualifiche delle prestazioni (PQ).
L’IQ viene eseguita per dimostrare che l’incubatore viene ispezionato e contiene tutti gli elementi necessari per garantirne il funzionamento.
Durante l’OQ, vengono verificate le prestazioni dell’incubatore e la relativa procedura operativa. La fase dell’OQ consiste nella mappatura della temperatura della camera vuota al fine di confermarne il funzionamento entro i limiti specificati in tutti i punti. L’OQ contiene anche informazioni sulla taratura dell’apparecchiatura di misurazione e definisce la posizione delle termocoppie e/o dei data loggers nell’incubatore.
Punti di misurazione
Il numero consueto di punti di misurazione è cinque (quattro angoli + centro) sulle piastre inferiore e superiore. Durante la OQ, vengono fissati direttamente sulle piastre nella camera vuota e durante la PQ vengono posizionati nei campioni caricati. Per camere più ampie, si consiglia di posizionare cinque punti di misurazione su almeno tre strati o su ogni strato con letture del campione ogni 1-5 minuti nell’arco di 24, 48 o 72 ore.
I loggers senza fili di Ellab risultano ideali per tali qualifiche. Persino gli incubatori più standard sono dotati di porte di accesso e il passante del cavo potrebbe alterare l’integrità dell’atmosfera della camera. Ad esempio, i criteri di accettazione per un incubatore standard con un valore di riferimento di +37 °C prevedono che tutte le misurazioni nella camera non differiscano singolarmente di più di 2 °C e che tutte le misurazioni mantengano una temperatura compresa tra 32 °C e 37 °C.
Per gli incubatori biologici, la convalida della temperatura avviene analogamente, mentre il numero di punti di misurazione dell’umidità relativa dipende dalla progettazione della camera (la capacità di circolazione dell’aria generalmente operata da una ventola). Spesso, vengono posizionati almeno due o tre sensori RH all’interno della camera e lo stesso vale per la misurazione della CO2.
Metodo
La maggior parte delle applicazioni per dispositivi medici e farmaceutici richiede l’utilizzo del software avanzato ValSuite Pro di Ellab, conforme al titolo 21, parte 11, del CFR e dotato di funzioni e report sofisticati. Ai fini della convalida, la creazione di un’Unità che dimostri la posizione esatta di ciascun punto di misurazione può rappresentare un vantaggio in presenza di molti punti di campionamento. Inoltre, la creazione di un Profilo che includa un Report dei limiti e un Report statistico è utile e consente di risparmiare tempo.
Al termine di ogni studio, i report possono essere firmati mediante firma elettronica, archiviati, stampati e distribuiti in formato PDF sicuro e non modificabile. Qualora non sia necessaria l’archiviazione elettronica, ValSuite Basic è in grado di fornire tutte le funzioni necessarie. ValSuite Basic fornisce le stesse funzionalità per i Report dei limiti e l’analisi statistica, ma senza la conformità alla parte 11.
Taratura
Utilizzando la funzionalità di taratura integrata, gli utenti possono tarare i sensori Ellab a intervalli regolari. Il software ValSuite Pro genera un rapporto di taratura semplice da leggere, che include tutte le misurazioni e le tolleranze definite dall’utente. Si consiglia di spedire i sensori e le sonde Ellab almeno una volta all’anno per la taratura di fabbrica (che include un certificato di taratura tracciabile).
Report del software ValSuite®
Incubazione
