Máy phân tích phát hiện vi khuẩn thời gian thực 7000RMS

1. THORNTON
Leading Pure Water Analytics
Việc đo các vi khuẩn trong Nước Tinh khiết và
Nước để Tiêm gần như phụ thuộc hoàn toàn vào
các phép đo trong phòng thí nghiệm dựa trên mẻ
cấy vi khuẩn tốn thời gian và dễ bị sai sót. Các
phát triển công nghệ kính quang phổ gần đây đã
cho phép xác định một cách chính xác, liên tục,
trực tuyến sự nhiễm bẩn từ vi khuẩn và hạt trơ
trong hệ thống nước dùng ngành dược.
Đừng Bỏ sót Bất cứ Lỗi nào
với Theo dõi Vi Khuẩn Thời gian thực
TrangTrắng
Giới thiệu
Sự cạnh tranh ngày càng tăng, các bằng sáng chế
sắp hết hạn và các thay đổi về quy định đang tạo ra
các áp lực ngày càng lớn cho các công ty dược
phẩm. Những áp lực này khiến các nhà quản lý tới
các nhà sản xuất dược phẩm ngày càng quan tâm
tới việc áp dụng các phương pháp sản xuất hiện đại
trong ngành dược để tạo ra hiệu quả cao hơn cũng
như các sản phẩm an toàn hơn.
Sáng kiến Công nghệ Phân tích Quy trình (PTA) của
FDA, Hướng dẫn của EMA về sự Phát thải Thời gian
Thực, Hướng dẫn ICH Q 8 – 10, v.v. tất cả đều tạo ra
các cơ hội để tăng hiệu quả sản xuất cho các công
ty dược phẩm dù là bảo thủ nhất. Vì thế không có gì
ngạc nhiên khi các công nghệ phân tích liên tục ngày
càng được áp dụng nhiều hơn để có thể nhanh
chóng xác định các điều kiện lệch chuẩn và giảm
gánh nặng công việc cho các phòng thí nghiệm.
Yêu cầu đối với phân tích nhiễm bẩn vi khuẩn
theo thời gian thực
Duy trì chất lượng Nước Tinh khiết và Nước để Tiêm
là điều rất quan trọng trong ngành dược phẩm. Ở
đây, các phép phân tích trực tuyến đóng vai trò chính
trong việc theo dõi độ dẫn nước và tổng lượng
cacbon hữu cơ (TOC). Tuy nhiên, do thiếu các
thiết bị để đo mức độ nhiễm khuẩn, nên chủ yếu
các phương pháp trong phòng thí nghiệm dựa trên
mẻ cấy vi khuẩn. Tình huống này gây ra sự bực
bội lớn vì độ dẫn nước trực tuyến và các cảm biến
TOC cho phép giải phóng nước dùng trong y học
trong thời gian thực, tuy nhiên việc di chuyển của
vi khuẩn có thể không được xác định trong nhiều
ngày.

2. 2 Trang trắng của METTLER TOLEDO
TheoDõiViKhuẩnThờiGianThực
Hơn nữa, việc lấy mẫu thủ công vòng phân phối
nước dùng trong Dược phẩm hoặc nhiều điểm sử
dụng để tiến hành các xét nghiệm cấy vi khuẩn
truyền thống có thể dẫn đến tỉ lệ các kết quả dương
tính giả cao. Việc tìm hiểu các kết quả dương tính
giả gây mất thời gian và tốn kém, chi phí này theo
ước tính của ngành là từ 5.000 USD đến 18.000
USD.
Hơn nữa, do có nhiều POU tại cùng một cơ sở sản
xuất nên một điểm chỉ có thể được thử nghiệm vài
lần trong một tháng. Điều này có thể khiến việc xác
định và khắc phục các vấn đề vi khuẩn cục bộ trở
nên rất khó khăn, cộng thêm với sự thật là khi lấy
một mẫu để xét nghiệm, mẫu này chỉ đại diện cho
một lượng nhỏ của hệ thống nước hoặc điểm sử
dụng tại thời điểm cụ thể đó.
Ngành dược phẩm hoan nghênh các tiến bộ công
nghệ trong những năm gần đây mà đã dẫn đến sự
phát triển của các máy phân tích vi khuẩn, làm giảm
đáng kể nhu cầu với các phương pháp dựa trên mẻ
cấy vi khuẩn. Các kỹ thuật đo như khuếch đại phản
ứng chuỗi polymerase (PCR) nhanh hơn nhiều so
với các phương pháp thí nghiệm truyền thống; tuy
nhiên, các kỹ thuật này đòi hỏi việc sử dụng các loại
thuốc nhuộm và thuốc thử để xử lý các mẫu nước
và không thể dùng trực tuyến.
Nhóm nghiên cứu ngành hỗ trợ máy phân tích
trực tuyến
Năm 2011, FDA ban hành tài liệu “Phát triển Khoa
học Quản lý ở FDA” trong đó ủng hộ nhu cầu “Phát
triển các phương pháp nhạy cảm, nhanh chóng,
công suất cao để phát hiện, xác định và liệt kê các
vi khuẩn làm ô nhiễm và đánh giá ích lợi của chúng
trong việc đánh giá sự vô trùng của sản phẩm.” 1
Để công nhận điều này và yêu cầu của ngành dược
phẩm đối với các thiết bị đo vi khuẩn trực tuyến; một
nhóm gồm bảy công ty dược phẩm hàng đầu đã
thành lập nhóm nghiên cứu Máy Phân tích Nhiễm
khuẩn Nước Trực tuyến (OWBA) vào 2013. Mục
tiêu của họ là hướng dẫn cho các nhà sản xuất thiết
bị về sự phát triển của các hệ thống đo lường vi
khuẩn mới để các thiết bị họ sản xuất thỏa mãn các
nhu cầu của ngành và các cán bộ quản lý.
OWBA tin rằng các công ty dược phẩm có thể
hưởng lợi từ hệ thống phát hiện vi khuẩn thời gian
thực trực tuyến thông qua một số cách, bao gồm:
1. Giảm chi phí nhờ giảm nhân công do ít lấy mẫu
thử, giảm thử nghiệm và vật liệu thông thường.
2. Giảm điều tra nghiên cứu và phản ứng tốt hơn
đối với những sai lệch về vi khuẩn.
3. Hiểu rõ hơn về quy trình và độ an toàn sản phẩm
thông qua việc giám sát thời gian thực.
4. Sự giải phóng nước nguyên liệu, sản phẩm trung
gian, và các bộ đệm / dung dịch quy trình theo
thời gian thực.
5. Các chu kỳ vệ sinh nhiệt ít thường xuyên hơn qua
việc kiểm tra công suất hệ thống.
Nhóm nghiên cứu cũng đã công bố các yêu cầu hệ
thống kỹ thuật, bao gồm các quy cách về độ nhạy
cảm của dụng cụ, và giới hạn phát hiện bằng với
mức giới hạn của các phương pháp dựa trên mẻ
cấy vi khuẩn (10 CFU / 100 mL, giới hạn với Nước
để Tiêm và 100 CFU / mL với Nước Tinh khiết).
Công nghệ quang phổ ưu việt
Phổ huỳnh quang cảm ứng laser (LIF) là kỹ thuật
đo lường nhiễm khuẩn có thể đáp ứng nhu cầu của
ngành công nghiệp. Mọi vi sinh vật đều chứa các
chất chuyển hóa (ví dụ như NADH, riboflavin) dùng
để điều chỉnh sự tăng trưởng và phát triển của sinh
“Sự phát triển và tiến hành máy phân tích vi
khuẩn trong nước trực tuyến (OWBA) đem
lại tiềm năng cải thiện việc vận hành hệ
thống nước dùng trong y học, giảm chi phí,
và bảo đảm chất lượng nước.” 2 Phân tích huỳnh quang và ánh sáng tán xạ giúp phân biệt
giữa vi sinh vật và vật liệu trơ.
Phát hiện Huỳnh quang
- Số lượng Vi khuẩn
Phát hiện Ánh
sáng Tán xạ
- Hạt
Khoang Kiểm
tra Mẫu
Phân tia lưỡng sắc
Laser 405 nm

3. 3Sách Trắng của METTLER TOLEDO
vật. Các chất chuyển hóa này phát huỳnh quang có
sẵn khi tiếp xúc với ánh sáng có bước sóng nhất
định. LIF là kỹ thuật rất nhạy giúp khai thác hiện
tượng này để phát hiện vi khuẩn. Các máy phân tích
không khí sử dụng LIF đã xuất hiện vài năm, và các
tiến bộ về công nghệ đồng nghĩa với việc bây giờ
chúng ta có thể sử dụng LIF để đo mức vi khuẩn
trong nước.
Máy phân tích phát hiện vi khuẩn thời gian thực
7000RMS của METTLER TOLEDO Thornton là máy
phân tích trực tuyến dùng để đo liên tục trong thời
gian thực mức độ nhiễm khuẩn trong nước cho
ngành dược phẩm. Máy sử dụng LIF để tiến hành
đo tức thì độ nhiễm bẩn vi khuẩn mà không có yêu
cầu nào về vật tư tiêu hao như thuốc màu hay
thuốc thử. Ngoài ra, 7000RMS cũng đo hạt
trơ đến từ các nguồn như màng ngăn, bộ lọc
và Vòng chữ O.
Dòng nước mẫu từ nguồn nước được nối với
ngăn chứa luồng nước của máy phân tích.
Tia laser 405 nm được bắn xuyên qua mẫu và
tạo ra huỳnh quang trong các chất chuyển
hóa có trong vi khuẩn. Bất cứ huỳnh quang
nào thoát ra đều bị phát hiện bởi ống bộ nhân
quang. Số lượng hạt trong nước được xác định bởi
một cảm biến khác qua tán xạ Mie. Dữ liệu từ hai
máy dò được xử lý bằng các thuật toán cao cấp,
độc quyền.
Hầu hết các vật liệu trơ không phát huỳnh quang,
nhưng một số vật liệu có chứa một số loại polyme,
do đó có khả năng các hạt đó có thể được tính như
là sinh vật. Bằng việc phân tích cả huỳnh quang
thoát ra và ánh sáng tán xạ, các thuật toán trong
7000RMS có thể phân biệt một cách chính xác các
vi khuẩn và các hạt không phải vi khuẩn.
Giao diện màn hình cảm ứng của máy phân tích
hiển thị các số đo của các vi khuẩn bằng đơn vị
bio-count (một bio-count xấp xỉ bằng một Đơn vị
Hình thành Khuẩn lạc (CFU)) và số lượng các hạt
trơ. Báo động có thể được thiết lập cho các giới hạn
cảnh báo, hoạt động và thông số kỹ thuật. 7000RMS
đo các hạt từ 0,52 µm và 50 µm và chấp nhận nhiệt
độ mẫu đến tối đa 90°C. 7000RMS cung cấp khả
năng kết nối SCADA với ModBus TCP, nhiều đầu ra
analog và có khả năng dùng Wi-Fi.
Độ chính xác của máy phân tích rất cao. Xét nghiệm
7000RMS bằng phương pháp sử dụng đĩa điểm
truyền thống cho thấy hệ số tương quan R2 0,9,
như trong biểu đồ dưới đây.
TheoDõiViKhuẩnThờiGianThực
Trơ Sinh học
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 25 50 75 100 125 150 175 200
7000RMS – Cac Đơn vi Huynh quang Tư đông so vơi CFU
ĐơnviHuynhquangTưđông/100mL
CFU / 100 mL
E. coli C. albicans L. fermentum
R2
= 0,95191 R2
= 0,97115 R2
= 0,99611
Biểu đồ tương đồng của đếm đĩa (CFU) và 7000RMS (Đơn vị Huỳnh
quang Tự động)

4. Truy cập để biết thêm thông tin
Mettler-Toledo Thornton, Inc.
900 Middlesex Turnpike, Bldg. 8
Billerica MA, 01821 Hoa Kỳ
Điện thoại +1 781 301 8600
Fax +1 781 301 8701
Miễn cước +1 800 510 PURE (Chỉ ở Hoa Kỳ và Canada)
Email thornton.info@mt.com
Có thể thay đổi về kỹ thuật
© 09 / 2 015 Mettler-Toledo Thornton, Inc.
58 087 054
www.mt.com/pro
Rủi ro thấp hơn, kiểm soát quy trình lớn hơn
“USP 1231 Nước dùng cho các Mục đích Y học”
khuyến cáo các hệ thống nước dùng cho y học cần
được theo dõi thường xuyên để đảm bảo các hệ
thống được kiểm soát và tiếp tục sản xuất nước với
chất lượng có thể chấp nhận được. Phần thông tin
chung ghi nhận việc hoạt động và theo dõi các thiết
bị một cách liên tục để các dữ liệu lịch sử trong quy
trình có thể được ghi lại để kiểm tra. Theo thời gian,
có thể sử dụng phép phân tích xu hướng để làm cơ
sở tiến hành duy trì vòng.
Dữ liệu thời gian thực và lịch sử từ 7000RMS cho
phép xác định nhanh chóng sự kém đi hay cải thiện
của việc kiểm soát vi sinh. Sử dụng máy phân tích
7000RMS ở các POU khác nhau hoặc các điểm lấy
mẫu phân phối sẽ giúp xác định nguồn gốc của bất
kỳ vấn đề nào và có thể nhanh chóng bảo đảm biện
pháp khắc phục thành công.
7000RMS cho phép giảm rủi ro và kiểm soát quy trình
tốt hơn, và giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí nhờ việc
kết hợp giảm xét nghiệm và các kết quả dương tính
TheoDõiViKhuẩnThờiGianThực
giả. Cơ sở vận hành tám hệ thống nước và mười
máy phân tích 7000RMS có thể thu lại chi phí đầu
tư trong thời gian dưới một năm.
Kết luận
Các sáng kiến như PAT và QBD, và việc ngành
dược phẩm công nhận về nhu cầu theo dõi tăng
lên trong thời gian thực với nước tinh khiết dùng
trong y học đã dẫn tới các thiết bị cho phép các
công ty khoa học cuộc sống có thể bớt phụ thuộc
vào các phép đo vi khuẩn trong phòng thí nghiệm
dựa trên mẻ cấy vi khuẩn tốn thời gian.
Các phương pháp vi sinh nhanh chóng nắm giữ
tiềm năng để tăng tốc và thậm chí tăng cường
việc kiểm soát chất lượng vi khuẩn của Hệ thống
Nước dùng cho Y học. Việc tăng cường xét
nghiệm và tốc độ phản ứng sẽ cho phép các sản
phẩm dược phẩm được đưa ra thị trường nhanh
chóng hơn và tăng cường sự hiểu biết về quy trình
nước. Việc phát hiện vi sinh học nhanh chóng sẽ
cho phép điều tra kịp thời và hiệu quả bất cứ loại
vi khuẩn nào và cho phép tiến hành các biện pháp
khắc phục một cách nhanh chóng.
Công nghệ LIF tiên tiến sử dụng trong máy phân
tích 7000RMS của METTLER TOLEDO Thornton
có thể cung cấp dữ liệu liên tục và chính xác về
tình trạng nhiễm khuẩn và hạt trơ trên toàn hệ
thống nước. Việc đảm bảo các mức độ vi khuẩn
theo thông số kỹ thuật và xác định sai lệch thời
gian thực giúp cải thiện chất lượng sản phẩm,
nắm rõ hơn quy trình, giảm rủi ro và giảm chi phí
vận hành.
1. “Cải tiến Khoa học Quản lý ở FDA – Kế hoạch Chiến lược:
Tháng 8 năm 2011” www.fda.gov / regulatoryscience
2. “Khái niệm Mới cho Phân tích Vi khuẩn Nước Trực tuyến:
Các Cân nhắc Chính, Ứng dụng, và Lợi ích Kinh doanh của
việc Giảm Rủi ro Vi sinh vật” American Pharmaceutical
Review, Tháng 5 / 6 năm 2013.
c www.mt.com/7000RMS