1. Princípios de design central e padrões técnicos de Pipetas sem pirogênio
No campo dos experimentos biológicos, qualquer ligeira contaminação pode levar a desvios em resultados experimentais ou mesmo falha, e a contaminação por pirogênio é um "assassino invisível". Como um dispositivo essencial para resolver esse problema, os princípios científicos e rigorosos do design e os padrões técnicos da pipeta livre de pirogênio são cruciais.
(I) Princípios de design do núcleo
O conceito de design principal da pipeta aspirante não pirogênica é minimizar a possibilidade de contato com pirógenos e efetivamente impedir que os pirógenos entrem no sistema experimental. Em termos de projeto estrutural, usa materiais e estruturas especiais.
- Em termos de seleção de material, as pipetas sem pirogênio são geralmente feitas de polipropileno de alta pureza .
O polipropileno de alta pureza tem boa estabilidade química e dificilmente reage com reagentes biológicos comuns. Pode evitar a geração de pirógenos ou a introdução de outras impurezas devido à interação entre o material e o reagente. Ao mesmo tempo, possui forte resistência à corrosão e pode suportar o tratamento de uma variedade de agentes e desinfetantes de limpeza para garantir que permaneça livre de pirogênio durante o uso repetido. O vidro borossilicato tem as características de alta pureza e baixo coeficiente de expansão. Ele não pode apenas suportar o processo de esterilização de alta temperatura e alta pressão, mas também impedir efetivamente a adsorção e a penetração dos pirógenos, garantindo a precisão e a pureza do líquido.
- Em termos de design de estrutura interna, o sistema de pistão da pipeta livre de pirogênio é a chave.
Um projeto de vedação preciso é usado entre o pistão e a cavidade do pistão. Essa estrutura de vedação pode efetivamente impedir que o ar externo e os contaminantes entrem na pipeta, além de impedir o vazamento de líquido interno. Algumas pipetas avançadas sem pirogênio também usam pistões de cerâmica. O material cerâmico tem rugosidade superficial extremamente baixa e boa resistência ao desgaste, reduzindo ainda mais a possibilidade de resíduo líquido e adesão de pirogênio. Além disso, a parte da conexão da ponta da pipeta adota uma baioneta única ou um design rosqueado para garantir que a ponta esteja firmemente conectada ao corpo da pipeta, impedindo respingos ou vazamentos líquidos durante o processo de aspiração e descarga, evitando assim o risco de contaminação por pirogênio.
- Em termos de transmissão de energia, as pipetas aspirantes não pirogênicas geralmente usam dois modos de acionamento: elétrico ou manual.
As pipetas elétricas usam motores de precisão e dispositivos de transmissão para obter controle preciso da sucção e descarga de líquidos, garantindo que o volume de líquido sugado e descarregado cada vez seja altamente consistente. As pipetas manuais usam mecanismos de mola e pistão especialmente projetados para permitir que os operadores controlem o processo de sucção e descarga com facilidade. Seja elétrico ou manual, o sistema de transmissão de energia é cuidadosamente projetado para evitar detritos e calor gerados pelo atrito mecânico, impedindo que esses fatores se tornem a fonte de contaminação por pirogênio.
(Ii) padrões técnicos
Para garantir que as pipetas sem pirogênio possam realmente obter controle preciso de contaminação em experimentos biológicos, surgiram uma série de padrões técnicos rigorosos.
No processo de fabricação, a produção de pipetas sem pirogênio deve ser realizada em uma sala limpa que atenda ao padrão ISO 14644. As salas limpas controlam estritamente o número de partículas de poeira e conteúdo microbiano no ar de acordo com diferentes níveis de limpeza. Geralmente, a produção de pipetas livres de pirogênio precisa ser concluída em uma sala limpa de classe 10000 ou até mais alta para garantir que nenhum pirógen e outros poluentes de fora sejam introduzidos durante o processo de produção. Ao mesmo tempo, todos os links no processo de produção, desde as compras, processamento, montagem de matérias -primas até a inspeção de produtos acabados, devem seguir um processo estrito de controle de qualidade.
Em termos de teste de qualidade do produto, as pipetas sem pirogênio precisam passar por vários indicadores de teste rigoroso. O teste de pirogênio é um dos mais críticos. Atualmente, os métodos de teste de pirogênio comumente usados incluem o método de coelho e o método do reagente de caranguejo de ferradura. O método de coelho é injetar uma certa quantidade de solução de amostra de teste no corpo do coelho e observar as alterações na temperatura corporal do coelho dentro de um tempo especificado para determinar se a amostra de teste contém pirógenos. O método do reagente de caranguejo -ferradura usa o princípio da reação de aglutinação entre o lisado das células sanguíneas de caranguejo -ferradura e a endotoxina (o principal componente dos pirógenos) para determinar o conteúdo dos pirógenos, detectando o grau de reação. Além dos testes de pirogênio, as pipetas sem pirogênio também precisam passar por testes de vedação e teste de precisão da capacidade. O teste de vedação é julgar seu desempenho de vedação, preenchendo a pipeta com uma certa pressão de gás e observando se há vazamento de gás; O teste de precisão da capacidade é medir o desvio entre o volume real e o volume nominal, sugando e descartando repetidamente um volume padrão de líquido para garantir que a precisão da capacidade da pipeta atenda aos requisitos.
Além disso, existem padrões estritos para a embalagem e armazenamento de pipetas sem pirogênio. Os produtos geralmente são embalados em embalagens estéreis de camada dupla, com a camada interna sendo um saco plástico estéril selado e a camada externa sendo uma caixa de papel ou caixa de plástico. O material de embalagem deve ser esterilizado e ter boas propriedades à prova de umidade e à prova de poeira para garantir que a pipeta permaneça livre de pirogênio durante o armazenamento e o transporte. O ambiente de armazenamento requer uma temperatura entre 2 ° C e 25 ° C, uma umidade relativa que não exceda 60%e evite a luz solar direta e o contato com substâncias corrosivas.
2. Riscos potenciais de contaminação por pirogênio e soluções de pipeta
A contaminação por pirogênio é como uma "bomba -relógio" em experimentos biológicos. Uma vez que ocorre, pode ter um sério impacto nos resultados experimentais, na segurança de medicamentos e na confiabilidade da pesquisa biológica. Como uma ferramenta eficaz para lidar com a contaminação por pirogênio, a pipeta sem pirogênio possui uma solução científica e direcionada.
(I) Riscos potenciais de contaminação por pirogênio
Os pirógenos são substâncias pirogênicas que podem causar aumentos anormais na temperatura corporal em animais de sangue quente. Seus principais componentes são endotoxinas bacterianas, que estão amplamente presentes na natureza. Em experimentos biológicos e processos de produção biofarmacêutica, os riscos potenciais de contaminação por pirogênio não podem ser subestimados.
Do ponto de vista dos resultados experimentais, a contaminação por pirogênio pode levar a dados experimentais imprecisos e não confiáveis. Em experimentos de cultura de células, se o meio de cultura estiver contaminado com pirógenos, o crescimento e o metabolismo celular serão seriamente afetados. Os pirógenos podem alterar a morfologia, a taxa de proliferação e o nível de expressão gênica das células, causando os resultados experimentais para se desviar da situação real. Por exemplo, ao estudar o efeito de um medicamento na atividade celular, a contaminação por pirogênio pode causar alterações na própria atividade celular, tornando impossível julgar com precisão o efeito do medicamento. Em experimentos de pesquisa e desenvolvimento de vacinas, a contaminação por pirogênio pode interferir na avaliação de imunogenicidade e segurança da vacina, levando a conclusões errôneas de pesquisa e desenvolvimento e atrasando o processo de marketing da vacina.
Para produtos biofarmacêuticos, a contaminação por pirogênio pode causar sérios problemas de segurança. Uma vez que um medicamento é contaminado por pirógenos durante o processo de produção, os pacientes podem sofrer reações adversas, como febre, calafrios, náusea, vômito e até reações com risco de vida após o uso. Na produção de injeções, infusões e outras drogas, a contaminação por pirogênio é absolutamente intolerável. Mesmo uma quantidade muito pequena de pirógenos que entram no sistema de circulação sanguínea humana pode desencadear uma forte resposta imune, causando grande dor e riscos aos pacientes. Portanto, as empresas biofarmacêuticas devem controlar estritamente a contaminação por pirogênio durante o processo de produção para garantir a segurança e a eficácia dos medicamentos.
A contaminação por pirogênio também pode causar desperdício de recursos e perdas econômicas. Depois que a contaminação por pirogênio é encontrada durante um experimento ou processo de produção, é necessário limpar e desinfetar completamente o equipamento experimental, os reagentes, o ambiente etc., e pode até ser necessário re-preparar materiais e amostras experimentais, que, sem dúvida, aumentarão o custo e o tempo do experimento. Para empresas biofarmacêuticas, a contaminação por pirogênio pode fazer com que todo o lote de medicamentos seja descartado, causando enormes perdas econômicas e também afetando a reputação e a competitividade do mercado da empresa.
(Ii) Solução de pipeta
As pipetas aspirantes não pirogênicas fornecem uma série de soluções abrangentes e eficazes para os riscos potenciais de contaminação por pirogênio.
Em termos de impedir a introdução de pirógenos, o aspirador sem pirogênio controla a fonte. Os materiais especiais e os processos de fabricação utilizados podem reduzir efetivamente a geração e a adsorção dos pirógenos. Como mencionado acima, materiais como polipropileno de alta pureza e vidro de borossilicato não são fáceis de gerar pirógenos e têm capacidade de adsorção extremamente baixa para pirógenos.
- Durante o processo de produção, o ambiente rigoroso de oficina limpa e os procedimentos de controle de qualidade garantem que a pipeta esteja em um estado livre de pirogênio quando sai da fábrica. Além disso, as pontas das pipetas sem pirogênio são geralmente embaladas individualmente e esterilizadas por raio gama ou óxido de etileno, e a embalagem é aberta apenas quando usada, evitando ainda mais as pontas de serem contaminadas por pirógenos durante o armazenamento e transporte.
- Durante a operação, o projeto da pipeta livre de pirogênio também ajuda a reduzir o risco de contaminação por pirogênio. Seu sofisticado sistema de pistão e estrutura de vedação podem efetivamente impedir que o ar externo e os contaminantes entrem na pipeta. Durante o processo de aspiração e descarga, o operador pode evitar respingos e vazamentos líquidos controlando com precisão a força operacional e a velocidade da pipeta, impedindo assim a propagação de pirogênios. Algumas pipetas sem pirogênio também são equipadas com pontas anti-aerosol, o que pode efetivamente impedir os aerossóis gerados durante o processo de aspiração e descarga de contaminar o ambiente e outras amostras, reduzindo ainda mais a possibilidade de contaminação por pirogênio.
- Após o uso, também existem processos padronizados correspondentes para a limpeza e esterilização de pipetas sem pirogênio. Para pipetas sem pirogênio reutilizáveis, elas precisam ser limpas a tempo após cada uso para remover líquido residual e impurezas. O processo de limpeza geralmente inclui etapas como enxágue com água destilada, imersão em uma solução de detergente adequada e limpeza ultrassônica. Após a limpeza, são necessários esterilização de alta temperatura e alta pressão ou outros tratamentos de esterilização apropriados para garantir que a pipeta permaneça livre de pirogênio antes do próximo uso. Para pipetas sem pirogênio descartáveis, elas devem ser tratadas de acordo com as especificações de biossegurança após o uso para evitar que se tornem novas fontes de contaminação.
3. Principais cenários de aplicação de pipetas sem pirogênio no campo biomédico
O campo biomédico possui requisitos extremamente altos para controle preciso da poluição em experimentos e processos de produção. As pipetas livres de pirogênio desempenham um papel indispensável em vários cenários de aplicação importantes devido ao seu desempenho e vantagens exclusivos.
(I) Vacina em P&D e produção
- No processo de desenvolvimento da vacina, as pipetas sem pirogênio são ferramentas importantes para garantir a precisão e a segurança experimentais. O desenvolvimento da vacina requer pipetagem precisa de várias amostras biológicas, fluidos de cultura de células, antígenos etc. Por exemplo, no estágio de extração de antígeno da preparação da vacina, é necessária uma pipeta livre de pirogênio para absorver e transferir com precisão soluções de antígenos para evitar os efeitos da contaminação por pirógenos na atividade de antígeno. Uma vez que o antígeno é contaminado por pirógenos, a imunogenicidade da vacina pode ser reduzida e pode não ser capaz de estimular efetivamente a resposta imune do corpo, afetando assim o efeito de desenvolvimento da vacina.
- No processo de produção de vacinas, a aplicação de pipetas sem pirogênio é ainda mais crítica. Desde a preparação e embalagem da vacina até a inspeção da qualidade do produto acabado, cada etapa é inseparável da pipeta sem pirogênio. No processo de preparação da vacina, vários ingredientes ativos, adjuvantes etc. precisam ser misturados em proporções precisas. A pipeta livre de pirogênio pode garantir que a quantidade de cada ingrediente seja adicionada com precisão, evitando o impacto da contaminação por pirogênio na qualidade da vacina. Quando a vacina é embalada, a pipeta sem pirogênio pode dispensar com precisão a solução da vacina em cada frasco, garantindo que a dose de cada garrafa de vacina seja consistente e impedindo a introdução de pirógenos durante o processo de embalagem. Na inspeção de qualidade de vacinas, como teste de pirogênio e teste de esterilidade, a pipeta livre de pirogênio é usada para aspirar com precisão amostras de vacina para testar para garantir a precisão e a confiabilidade dos resultados do teste.
(Ii) Desenvolvimento de medicamentos e controle de qualidade
No processo de desenvolvimento de medicamentos, as pipetas sem pirogênio são amplamente utilizadas na triagem de medicamentos, avaliação de eficácia e pesquisa de segurança de medicamentos.
- Em experimentos de triagem de medicamentos, um grande número de bibliotecas compostas precisa ser rastreado com alta taxa de transferência. A pipeta livre de pirogênio pode aspirar e transferir soluções compostas com rapidez e precisão, adicione-as a placas de cultura de células ou outros portadores experimentais e conduzem a detecção preliminar da atividade do medicamento.
- Em experimentos de avaliação de eficácia do medicamento, a pipeta livre de pirogênio é usada para preparar com precisão soluções de medicamentos de diferentes concentrações e administrá-las a animais ou células experimentais para observar os efeitos terapêuticos dos medicamentos.
- Nos estudos de segurança de medicamentos, como testes de toxicidade, as pipetas não pirógenas são usadas para amostras de medicamentos com precisão e amostras biológicas para testes e análises relevantes para garantir a confiabilidade dos resultados da pesquisa.
Em termos de controle da qualidade dos medicamentos, a pipeta aspirante não pirogênica é uma ferramenta indispensável. Os fabricantes farmacêuticos precisam realizar inspeções estritas de qualidade em matérias -primas, produtos intermediários e produtos acabados durante o processo de produção, entre os quais a detecção de pirogênio é um dos principais projetos. A pipeta livre de pirogênio é usada para aspirar com precisão amostras de medicamentos para detecção de pirogênio. Sua precisão e propriedades livres de pirogênio afetam diretamente a confiabilidade dos resultados do teste. Além disso, em projetos de controle de qualidade, como determinação do conteúdo de medicamentos e detecção de impureza, a pipeta livre de pirogênio também é usada para aspirar e transferir com precisão soluções de medicamentos para garantir a precisão dos resultados do teste e garantir que os medicamentos atendam aos padrões de qualidade.
(Iii) terapia celular e medicina regenerativa
No campo da terapia celular e da medicina regenerativa, as pipetas sem pirogênio são essenciais para o cultivo, manuseio e transplante de células.
- Durante o processo de cultura celular, é necessário substituir regularmente o meio de cultura, adicionar nutrientes e fatores de crescimento, etc. A pipeta livre de pirogênio pode absorver e transferir com precisão essas soluções, fornecer um bom ambiente de crescimento para as células e evitar os efeitos da contaminação por pirogênio no crescimento e atividade celulares. Por exemplo, na cultura de células -tronco, as células -tronco são muito sensíveis ao ambiente cultural, e a contaminação por pirogênio pode causar diferenciação anormal ou morte de células -tronco. Portanto, é muito importante usar uma pipeta sem pirogênio para substituir e adicionar meio de cultura.
- No processo de processamento e transplante de células, as pipetas sem pirogênio também desempenham um papel importante. No processo de separação, purificação e expansão celular, as suspensões de células precisam ser aspiradas e transferidas com precisão. As pipetas sem pirogênio podem garantir a integridade e a atividade das células e evitar danos às células causadas pela contaminação por pirogênio ou operação inadequada. Durante o transplante celular, as pipetas sem pirogênio são usadas para preparar com precisão soluções de transplante de células e injetar com precisão células no corpo do paciente para garantir a segurança e a eficácia do transplante de células.
4. Procedimentos operacionais e dicas de manutenção: conselhos práticos para manter um estado livre de pirogênio
A pipeta livre de pirogênio deve sempre permanecer em seu estado livre de pirogênio e desempenhar um papel no controle preciso da poluição. Isso não apenas depende de seu próprio design e fabricação, mas também exige que o operador siga estritamente as especificações operacionais e execute o trabalho de manutenção diária.
(I) Especificações operacionais
Antes de usar a pipeta sem pirogênio, o operador deve fazer preparações adequadas. Verifique se o ambiente operacional está limpo. A operação deve ser realizada em uma bancada de trabalho limpa ou em um gabinete de biossegurança que atenda aos padrões de biossegurança para impedir que os poluentes no ambiente externo contaminem a pipeta e as amostras experimentais. Os operadores precisam usar casacos, luvas e máscaras de laboratório limpos para se manter limpos e impedir microorganismos e pirógenos transportados pelo corpo humano de contaminar materiais experimentais.
Ao selecionar uma ponta de pipeta, escolha uma ponta não pirógena adequada com base nos requisitos experimentais e nas especificações da pipeta. A ponta deve caber bem na pipeta para evitar folga ou vazamento. Ao instalar a ponta, insira a ponta verticalmente na parte da conexão da pipeta e gire suavemente ou pressione para garantir que a ponta esteja firmemente instalada. Após a instalação, você pode testá -lo sugando uma pequena quantidade de líquido para observar se há algum vazamento de líquido ou sucção ruim.
Durante as operações de aspiração e alta, os métodos operacionais corretos devem ser seguidos. Quando aspirando, a ponta deve ser inserida lentamente no líquido para evitar bolhas e respingos de líquidos causados por uma rápida inserção. Em seguida, puxe lentamente o pistão do aspirador para absorver o volume necessário de líquido. Após aspirando o líquido, a ponta deve ser deixada na superfície do líquido por um tempo para permitir que o líquido entre completamente a ponta para evitar o volume de aspiração imprecisa devido ao resíduo de líquido. Ao descarregar, a ponta deve ser colocada perto da parede interna do recipiente e o pistão deve ser lentamente empurrado para descarregar completamente o líquido. Ao mesmo tempo, deve -se tomar cuidado para evitar descargas excessivas para impedir que o ar entre na ponta e afete a precisão da próxima aspiração.
Durante o experimento, evite o contato entre a pipeta e os itens não experimentais para evitar contaminação cruzada. Se você precisar alterar amostras ou reagentes diferentes, substitua a ponta da pipeta a tempo para evitar a contaminação cruzada entre as amostras. Além disso, mantenha seus movimentos gentis e estáveis durante a operação para evitar danos à pipeta ou vazamento de líquido devido a vibração ou colisão grave.
(Ii) Pontos de manutenção
As pipetas não-pirógenas reutilizáveis devem ser limpas prontamente após cada uso. Ao limpar, enxágue primeiro o interior e fora da pipeta com água destilada para remover líquido residual e impurezas. Em seguida, mergulhe a pipeta em uma solução de detergente adequada. O tempo de imersão depende do grau de contaminação da pipeta, geralmente 1-2 horas. Após a imersão, use um limpador ultrassônico para limpar ultrasonicamente a pipeta. A limpeza ultrassônica pode efetivamente remover manchas e impurezas teimosas. Após a limpeza ultrassônica, enxágue a pipeta repetidamente com água destilada para garantir que o detergente seja completamente removido.
Após a limpeza, a pipeta precisa ser esterilizada. Os métodos comuns de esterilização incluem esterilização de alta temperatura e alta pressão e esterilização de calor seco. Esterilização de alta temperatura e alta pressão é colocar a pipeta na autoclave e esterilizar-a em 121 ℃ e 103,4kpa por 15 a 20 minutos. A esterilização de calor seco é colocar a pipeta na caixa de esterilização de calor seco e esterilizá-la a 160 ℃ -180 ℃ por 2-4 horas. Antes da esterilização, verifique se não há umidade residual dentro da pipeta para evitar esterilização incompleta devido à umidade residual.
Durante o armazenamento diário, a pipeta livre de pirogênio deve ser colocada em um ambiente seco e limpo, longe da luz solar direta e contato com substâncias corrosivas. Se não for usado por um longo tempo, é recomendável desmontar a pipeta e armazená-la separadamente para impedir que o pistão e a cavidade do pistão se deformem devido ao aperto de longo prazo. Ao mesmo tempo, a pipeta armazenada deve ser verificada regularmente para verificar se há danos ou contaminação para garantir que a pipeta ainda mantenha um bom desempenho e status sem pirogênio quando for usado na próxima vez.
A calibração regular da pipeta não-pirógena também é uma parte importante da manutenção. A precisão do volume da pipeta mudará com o aumento do tempo e da frequência de uso; portanto, é necessário calibrar regularmente a pipeta usando pesos padrão ou um calibrador de volume. Durante o processo de calibração, é necessário operar com precisão de acordo com as instruções operacionais do instrumento de calibração, registrar os dados de calibração, ajustar ou reparar a pipeta com grandes desvios e garantir que a precisão do volume da pipeta atenda aos requisitos experimentais.
