Die Herausforderung
In der Cell & Gene Therapy (CGT) Herstellung werden Kleinstmengen oft unter extremem Zeitdruck und höchsten Reinheitsanforderungen verarbeitet. Der Status Quo in vielen Laboren ist jedoch durch riskante manuelle Tätigkeiten geprägt, die moderne GMP-Standards kaum erfüllen können.
Identifizierte Pain Points & Risiken:
- Manuelle Variabilität: Die Abfüllung erfolgt heute mehrheitlich manuell durch Pipettieren, was zu massiven Schwankungen bei der Präzision führt. Koeffizientenvariationen (CV) von 5-10% sind keine Seltenheit – bei hochpotenten CGT-Produkten mit Stückkosten von mehreren Tausend Euro pro Vial ein inakzeptables Risiko
- Kontaminationsrisiko: Manuelle Eingriffe in einer klassischen Workbench oder einem Biosafety Cabinet bieten keinen optimalen Schutz für das Produkt. Jede menschliche Interaktion erhöht das Risiko einer mikrobiellen Kontamination, was bei autologen Therapien zur Verwerfung der gesamten Patientencharge führen kann
- Mangelnde Data Integrity: Bei manuellen Prozessen ist eine lückenlose, digitale Rückverfolgbarkeit (Audit Trail) kaum realisierbar. Handschriftliche Protokolle, nachträgliche Korrekturen und fehlende Zeitstempel gefährden die Datenintegrität gemäß ALCOA+-Prinzipien
- Behördenkonformität: Viele Kunden haben keine Möglichkeit, den Prozess in einem Isolator durchzuführen, was die regulatorische Zulassung und GMP-Konformität erschwert. FDA und EMA fordern zunehmend höhere Sterilitätsgarantien für CGT-Produkte
- Skalierungsprobleme: Manuelle Prozesse sind nicht skalierbar. Bei steigendem Patientenvolumen oder kommerzieller Produktion nach Marktzulassung stoßen manuelle Methoden an ihre Grenzen
- Fachkräftemangel: Hochqualifiziertes Personal für sterile Arbeit ist schwer zu finden und teuer. Jeder manuelle Prozessschritt bindet wertvolle Ressourcen
Die Konsequenz: Verzögerte Markteinführungen, hohe Ausschussraten, Compliance-Risiken bei Behördeninspektionen und mangelnde Wettbewerbsfähigkeit. Eine automatisierte, sterile Lösung war dringend erforderlich.
Unsere Lösung
Der CRYO-Filler von Pharmabotix bietet eine hochflexible, robotergestützte Alternative, die speziell für die Anforderungen der sterilen Abfüllung kleiner Chargen in der Cell & Gene Therapy entwickelt wurde.
System-Architektur & Komponenten:
- Präzisions-Robotik: Ein 6-Achsen-Roboter übernimmt das sichere Handling der Vials und garantiert einen reibungslosen, kontaminationsfreien Materialfluss. Die Wiederholgenauigkeit von ±0.03mm gewährleistet reproduzierbare Positionierung auch bei kleinen Cryo-Vials
- Modulares Design: Das System lässt sich flexibel um Module zum Öffnen, Schliessen, Abfüllen sowie Waagen und Vision-Systeme erweitern. Kunden können mit einer Basiskonfiguration starten und bei steigenden Anforderungen schrittweise aufrüsten
- Umgebungsschutz: Der CRYO-Filler kann wahlweise in einem Laminarflow-Cabinet (ISO 5) oder für höchste Ansprüche in einem Isolator (ISO 5 mit cGMP Grade A Umgebung) betrieben werden. Die Isolator-Integration erfolgt über standardisierte RTP (Rapid Transfer Port) Systeme
- Intelligente Steuerung: Einsatz der Siemens Unified Plattform für eine intuitive Bedienung und vollständige Integration des Roboters in das HMI. Alle Roboterfunktionen sind direkt über das Touch-Panel steuerbar – ohne Teach-Pendant
Technologische Highlights:
- Automatisches Handlin*: Vollständige Automatisierung des Pipettierens und Verschliessens eliminiert menschliche Fehlerquellen. Das System arbeitet mit Präzisions-Dosierpumpen, die CV-Werte von <0.5% erreichen
- Umfassende Software: Integrierte Rezeptverwaltung, Auftragssteuerung und Echtzeit-Analyse von Prozessdaten. Elektronische Batch Records (eBR) werden automatisch generiert und können direkt an MES/LIMS übergeben werden
- Verschluss-Flexibilität: Kompatibel mit verschiedenen Primärverpackungsmaterialien und Formaten – von 0.5 ml bis 5 ml Cryo Vials mit Schraubverschluss oder Crimp Cap
- Vision-System: Optionale Kameraerkennung zur Vial-Inspektion, Füllstandskontrolle und Identifikation von defekten Verschlüssen vor der Kryolagerung
- Track & Trace: Jedes Vial erhält einen eindeutigen Barcode oder DataMatrix-Code, der während des gesamten Prozesses verfolgt wird
Prozessablauf:
- Leere Cryo Vials werden automatisch aus dem Magazin entnommen
- Optional: Gravimetrische Kontrolle des Leergewichts
- Präzise Befüllung mit definiertem Volumen (z.B. 1.8 ml ±0.01 ml)
- Optional: Gewichtskontrolle zur Volumenkontrolle
- Automatisches Verschliessen (Schraubkappe oder Crimp)
- Vision-Inspektion des Verschlusses
- Etikettierung mit patientenspezifischem Barcode
- Dokumentation und Freigabe für Kryolagerung
Projekt-Galerie
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