Upscaling: Einfache Skalierbarkeit dank Robotik bei CGT-Produktion

Verarbeitung von Vials, Spritzen und IV-Beuteln auf einer einzigen Maschine

Ein Stäubli TX2-60 Stericlean Roboter entnimmt einen IV-Beutel von einem Förderband

Die Überführung vom Labor- in den Produktionsmaßstab ist bei Pharmaprodukten immer eine Herausforderung. Besonders komplex ist das Upscaling bei Medikamenten der Zell- und Gentherapie (CGT). In einer Anlagenplattform für das sterile Abfüllen von CGT-Medikamenten übernehmen zwei Stäubli Roboter vom Typ TX2-60 Stericlean das flexible Handling von unterschiedlichen Dosierformaten. Die Bausch Advanced Technology Group (BATG) mit Standorten in den USA, Deutschland und Brasilien entwickelt und fertigt automatisierte, aseptische Abfüllanlagen und gehört in diesem anspruchsvollen Bereich zu den führenden Anlagenherstellern auf dem Life-Science-Markt. Die jüngste Lösung des Unternehmens optimiert den CGT-Herstellungsprozess und ebnet den nicht ganz einfachen Weg für eine sichere Skalierung.

Damit zielt BATG auf einen vielversprechenden Markt, denn CGTs gelten als „the next big thing“ in der pharmazeutischen Forschung und Industrie. Individualisierte Zell- und Gentherapien haben das Potenzial, schwere Erkrankungen wie Tumore und hartnäckige Virusinfektionen zu heilen und damit den Patienten große Erleichterung zu verschaffen, in vielen Fällen sogar das Leben zu retten. Bis die Patienten von diesem hohen Nutzen umfassend profitieren, sind aber noch einige Hürden aus dem Weg zu räumen. Dazu gehört der Schritt von der Produktion im Labormaßstab zu großen Volumina. Hier müssen keimfreie Umgebungsbedingungen gewährleistet sein, und die Anlagen für die Produktion und Abfüllung müssen möglichst vielseitig und flexibel sein, weil die Herstellung von CGT-Therapien kleinere Chargengrößen erfordert. Kurz: Flexible Automation unter sterilen Bedingungen ist erwünscht.

Robotik ermöglicht Technologiesprung

Auf Basis dieser Anforderungen entwickelte BATG eine Anlage, die CGTs in mehreren Dosierformaten verarbeiten kann: die Vers-A-Tech Plattform. Sie ermöglicht das aseptische Befüllen und Verschließen von Vials, Spritzen und auch Infusionsbeuteln auf einer einzigen Maschine. Zu den Arbeitsschritten gehören das Beladen, Entpacken und Entdeckeln, die Oberflächendekontamination, das Füllen und Verschließen, die Lyophilisierung, das Crimpen sowie die Ausschleusung - alles inklusive 100 Prozent Inline-Prozesskontrolle. Das System kann je nach Anwenderwunsch in halb- oder vollautomatischer Ausführung geliefert werden.

Herzstück der Vers-A-Tech Plattform sind Stäubli TX2-60 Stericlean Roboter, die für den Betrieb in einer GMP-Klasse A-Umgebung ausgelegt sind und verschiedene Arten von Behältern in Isolatoren ohne Kontaminationsrisiko handhaben können. Die vollständig geschlossene Struktur der Roboter mit speziellen Dichtungen verhindert den Ausstoß von luftgetragenen Partikeln. Die glatte Oberfläche des Sechsachsers mit hochresistenter Beschichtung weist keine Toträume auf. Alle Anschlüsse verlaufen innenliegend durch den Sockel.

Aseptische Verarbeitung von Vials, Spritzen und IV-Beutel

Vers-A-Tech befüllt und versiegelt genestete Vials, Spritzen und Infusionsbeutel auf einer einzigen Maschine mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 Behältern bzw. bis zu fünf Infusionsbeuteln pro Minute. Der Prozess beginnt damit, dass die in Trays bereitgestellten Behälter in die Maschine geladen werden, wo sie automatisch per Roboter oder manuell in einer ISO 5 Rabs-Kammer entpackt werden. Ein Roboter transportiert die Behälter dann in die sterile Puv-A-Tech Transferkammer von BATG, in der gepulstes ultraviolettes Licht zur Dekontamination eingesetzt wird. Ein zweiter Roboter nimmt die genesteten Behälter auf und stellt sie auf ein Förderband zur Vereinzelung. Bei der anschließenden Befüllung mit einer peristaltischen Pumpe übernimmt der Roboter die exakte Positionierung der Behälter und verschließt sie, sobald sie mit der exakten Menge befüllt sind. Die komplette Charge von Behältern wird dann neu genestet, durch eine Transferkammer zum Gefriertrockner geführt, gecrimpt und ausgeschleust.

Bei der Verarbeitung von Infusionsbeuteln passen sich die Roboter problemlos an das neue und grundsätzlich anders zu handhabende Produkt an. Erreichen die leeren Beutel die erste Station, nimmt ein Roboter sie einzeln auf, schneidet den Schlauch ab (falls erforderlich) und führt den offenen Schlauch in die Füllnadel ein. Sobald der IV-Beutel gefüllt ist, wird er zu einer Heißsiegelstation bewegt. Anschließend legt der Roboter den versiegelten Infusionsbeutel zur Entnahme auf das Transportband.

Flexible Lösung ermöglicht einfache Skalierbarkeit

Mit den TX2-60 Stericlean Robotern von Stäubli kann Vers-A-Tech bis zu 1.200 genestete Fläschchen oder Spritzen pro Stunde und bis zu 300 Infusionsbeutel pro Stunde befüllen und fertigstellen. Wenn Unternehmen neue CGTs in ihr Portfolio aufnehmen, kann das System dank seines flexiblen Designs und der Anpassungsfähigkeit der integrierten Stäubli Roboter die geforderten Mengen abfüllen. So können die Anwender rasch neue Märkte erschließen, denn in den nächsten Jahren werden dutzende von hochwirksamen CGTs auf den Markt kommen und in der Lage sein, schwere Krankheiten wie Krebs und Virusinfektionen zu heilen. Nach Angaben der Alliance for Regenerative Medicine hatte dieser Markt im Jahr 2020 bereits ein Volumen von mehr als 19 Milliarden Dollar, und das Wachstum in den kommenden Jahren wird auf jeden Fall überproportional sein. Letztlich wird der Markterfolg de CGTs - und somit ihr Nutzen für die Patienten - auch von Produktionslinien abhängen, die zuverlässig höhere Volumina liefern, sich flexibel an die aktuellen Anforderungen anpassen lassen und dabei durchgängig strenge regulatorische Standards erfüllen können.
 

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