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工业机器人

生物制药 | 无菌机器人助力疫苗生产

  2021年01月07日  

  疫苗生产

  采用细胞工厂制备疫苗具有占用空间小、降低污染、提高产量、可控性高等优点,被国内越来越多的制药生产企业及科研机构接受。疫苗可靠生产是制药企业肩负的重大使命,为确保疫苗的纯度和安全性,成大生物本溪分公司疫苗生产车间,采用史陶比尔TX200无菌机器人完成上百公斤细胞工厂的夹持、振荡和翻转等一系列持续运动,通过自动化设备操作实现疫苗用病毒细胞的有效繁殖。这是此类机器人在中国生物技术疫苗生产中的首次应用。

▲无菌机器人助力疫苗生产

  挑战实现疫苗产能升级需要高度自动化设备

  辽宁成大生物2002年成立于沈阳,拥有800多名员工。在疫苗生产工艺方面填补了国内空白,达到世界先进水平。成大生物先后研发了人用二倍体狂犬疫苗和乙脑灭活疫苗等十余种疫苗。目前是全球生产量最大的人用狂犬病疫苗生产企业。

  利用生物技术生产疫苗是一个复杂的过程,必须在可靠的条件下平稳运行。成大本溪分公司目标年产四百万支疫苗针剂。实现更高的生产效率、更快的上市时间,需要引进高度自动化设备,达到降本增效及合规生产的目的。

▲成大生物生产的人用狂犬病疫苗

  解决方案细胞工厂里的无菌机器人

  在成大生物的新自动化疫苗生产车间,可以了解到细胞培养的过程。不锈钢框架装有40层细胞工厂,每层细胞工厂里装有一些培养基,在培养基中接种了贴壁细胞。细胞在不断生长,培养皿中的培养基必须随之更换,再加入受病毒感染的细胞和病毒培养基,最后收获这种高效疫苗的病毒。

▲细胞工厂框架

  史陶比尔TX200无菌机器人的任务是抓取这些被手动推到定位点的细胞工厂框架。机器人先将手臂放在框架前,通过夹具与框架连接,然后抓取细胞工厂并将其放置在细胞生长的预定位置。机器人会长时间在细胞培养的不同阶段有规律地进行晃动和翻转操作,使液体均匀分布。

  整个细胞培养过程持续10天以上,这对机器人的稳定性要求很高。加入细胞阶段,机器人通过振荡运动将培养基和细胞均匀分布在培养皿中;换液阶段,在机器人的帮助下将细胞液倒出;病毒收获阶段,再由TX200机器人收集每一层的病毒和细胞。

  ▲机器人将细胞工厂中的细胞液倒出

  客户收益自动化生产达到最高洁净等级GMP A级

  成大生物车间定期使用汽化过氧化氢(VHP)对细胞工厂的生产环境消毒。这对于普通机器人来说是不可能实现的,而史陶比尔TX200 stericlean 无菌版是专门为这种严苛环境设计的,此类机器人表面有一层特殊的涂层,关键结构由不锈钢制成,整个外壳是完全密封的。该机器人的洁净设计具有抗过氧化氢和其他高效清洁剂的能力。使用史陶比尔机器人后,工艺环境由原来的GMPA + C级提升到最高洁净水平GMP A级。

  机器人支持的自动化生产具有减少前期投入、降低运营成本、安全性高、稳定性强等优点。37摄氏度的温度和5%的二氧化碳浓度,对工作人员来说环境条件不理想。使用机器人后,工人不需要频繁进入细胞工厂操作间,减少了污染的危险系数,降低人工操作的劳动强度,同时减少了二氧化碳培养箱的数量、人员防护服等消耗品以及温度控制的能耗。无论是成品质量还是生产效率较以往相比,都具有巨大进步。

  ▲机器人可以不间断操作多个细胞工厂

  “成大生物疫苗生产自动化是此类机器人在中国生物技术生产中的首次应用。我们对史陶比尔无菌机器人产品和解决方案非常有信心,目前新增了一批订单用于扩大生产。”

  白珠穆

  成大生物副总经理

  客户收益

  确保生产安全性和稳定性

  达到GMP A最高洁净等级

  减少前期投入,降低运营成本

  生产效率大幅提升

标签:史陶比尔我要反馈
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