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L'importance des isolateurs stériles dans les inspections de stérilité

2022-05-23

Texte original

Marya

Les isolateurs d'inspection de stérilité sont actuellement les isolateurs à deux matériaux les plus courants sur le marché national. L'un est un isolateur « cabine rigide » dont les principaux matériaux sont l'acier inoxydable et le verre trempé ; l'autre utilise une membrane en PVC pour la structure de la cabine.

1. Phase de développement ..................................................................................................................................................................... 
Dès les années 1980, la technologie d'isolement est largement utilisée à travers le monde. En tant que première industrie de contrôle de la stérilité en laboratoire à avoir introduit cette technologie dans l'industrie pharmaceutique, elle a connu plusieurs générations de transformations sur le marché international :
Première génération : le PVC et d'autres matériaux souples sont utilisés comme matériau structurel principal, et le système de traitement de l'air est conçu selon une structure turbulente ; les éléments opérationnels comprennent principalement des gants/manchons et des vêtements à mi-longueur, tandis que des méthodes de désinfection telles que l'ozone ou l'acide peracétique sont employées pour contrôler les microorganismes.
La deuxième génération : Grâce au développement de la technologie d'isolement aseptique et de la technologie de stérilisation, l'isolateur est passé à un matériau en acier inoxydable servant principalement de matériau structurel, bien que sa structure conserve toujours la conception d'écoulement turbulent dans la cabine. La méthode de stérilisation repose essentiellement sur un dispositif externe de peroxyde d'hydrogène vaporisé ou pulvérisé.
La troisième génération : afin de renforcer le contrôle des risques lors de l'utilisation de l'isolateur d'inspection stérile et de prendre en compte la santé au travail des opérateurs, cet isolateur est conçu principalement en acier inoxydable, avec une conception à flux unidirectionnel, un dispositif intégré de surveillance environnementale en ligne, ainsi qu'un système intégré de stérilisation par oxyde d'hydrogène vaporisé.


2. Exigences techniques ..............................................................................................................................................................
1) Le matériau de l'isolateur
Les isolateurs d'inspection de stérilité constituent actuellement les isolateurs les plus courants pour deux matériaux sur le marché national. L'un est un isolateur « à cabine rigide », dont les principaux matériaux sont l'acier inoxydable et le verre trempé ; l'autre utilise une membrane en PVC comme structure de la cabine, appelé isolateur « à capsule souple ».
Comparé à l'isolateur à paroi rigide, l'isolateur à cabine souple conçu et fabriqué avec le PVC comme matériau principal présente les avantages et inconvénients suivants :

No.

projet

Isolateur à paroi rigide (structure principale en acier inoxydable)

Isolateur à paroi souple (structure principale en PVC)

1

Coût de fabrication d'une machine unique

Généralement plus de 2 fois l'isolateur à paroi souple

Prix abordable

2

Champ de vision opérationnel

Le champ de vision est grandement influencé par la conception ergonomique.

Non obscurci

3

Flux d'air interne pendant la production

Un flux unidirectionnel est généré pendant la production afin d'assurer que la propreté interne atteigne le niveau A défini (en mode dynamique/statique).

Conception d'écoulement turbulent pendant la production, long temps d'auto-nettoyage, impossibilité de garantir la propreté interne.

4

Durée de vie

L'isolateur à cabine rigide en acier inoxydable conçu peut garantir un fonctionnement stable pendant plus de 10 ans.

Dans le cas d'une utilisation répétée du produit stérilisant, le PVC se détériorera et devra être remplacé régulièrement dans son intégralité.

5

Intégrité de l'interface d'étanchéité

Connexion fixe sans rupture de l'interface scellée

Habituellement, les joints et le cerceau de gorge sont utilisés pour la connexion, mais l'interface d'étanchéité est susceptible d'être endommagée et de provoquer des fuites.

6

Fiabilité

Structure physique solide et fiable, bonne étanchéité, forte capacité à maintenir l'asepsie.

Il est facile de provoquer des dommages et des fuites, compromettant ainsi le maintien d'un état stérile.

7

Effet de stérilisation

Plus de 6 réductions logarithmiques sur les espaces intérieurs et les surfaces exposées

L'espace intérieur et la surface exposée peuvent atteindre un effet de destruction supérieur à 6 logarithmes (un ventilateur d'agitation interne doit être ajouté).

8

Temps restant après la stérilisation

L'acier inoxydable n'exerce aucune adsorption notable sur le peroxyde d'hydrogène vaporisé, le temps de décharge résiduelle est court, et l'effet attendu de décharge résiduelle (≤ 1 ppm) peut être atteint dans le délai fixé.

Le matériau en plastique PVC absorbera une grande quantité de peroxyde d'hydrogène vaporisé, ce qui prolongera le temps de décharge résiduelle.

Remarque : Lorsque le matériau PVC est utilisé comme structure principale de l'isolateur à chambre souple, il convient de prendre en compte l'influence des résidus de peroxyde d'hydrogène vaporisé présents dans l'isolateur sur le processus d'inspection de la stérilité.
2) Formulaire de flux d'air
Bien que la réglementation n'exige pas explicitement un flux d'air dans l'isolateur de contrôle de stérilité, l'isolateur à flux unidirectionnel permet de maintenir une classe A dynamique, améliorant ainsi davantage la fiabilité du processus opérationnel de contrôle de stérilité et évitant la survenue de faux positifs. Par rapport à la conception à flux turbulent, le flux d'air dans l'isolateur à flux unidirectionnel est réparti uniformément, assurant une distribution et une diffusion homogènes du gaz stérilisant. De plus, lors de la décharge des résidus, la concentration résiduelle du peroxyde d'hydrogène vaporisé est plus uniforme et stable que celle obtenue avec l'isolateur à conception turbulente, ce qui facilite les tests et garantit une représentativité accrue.
Lors du choix d'un isolateur turbulent, il convient de tester le nombre de renouvellements d'air ainsi que le temps d'autonettoyage de l'isolateur. L'effet de ventilation après stérilisation doit répondre aux exigences.
Les positions différentes d'entrée et de sortie d'air, ainsi que les volumes d'air ou les temps de ventilation variés, influencent le flux d'air interne. Par conséquent, l'isolateur turbulent doit effectuer un test du modèle d'écoulement d'air afin de confirmer l'existence d'angles morts dans le flux d'air. Bien que ces zones mortes du flux d'air puissent ne pas affecter l'efficacité de la stérilisation, elles créent néanmoins des points aveugles pour le contrôle des microorganismes lors de l'utilisation de l'isolateur.
3) Conception ergonomique de l'isolateur
L'opération d'inspection de la stérilité prend généralement 4 à 5 heures ou plus ; par conséquent, une conception ergonomique appropriée peut efficacement réduire la fatigue de l'opérateur et améliorer sa commodité lors d'une utilisation prolongée.
Les fabricants d'isolateurs d'inspection stériles doivent effectuer une conception ergonomique des isolateurs standard, en tenant compte notamment de la hauteur de l'équipement, de la position du dispositif gant/manchon, de la hauteur de la plateforme de travail, de la taille de la fenêtre d'opération, ainsi que de la position relative du collecteur de bactéries et de l'orifice pour le gant. Ces facteurs sont étudiés afin de garantir qu'ils répondent aux besoins de la plupart des opérateurs nationaux.
En raison de la structure de l'isolateur utilisé pour l'inspection de stérilité, des outils auxiliaires correspondants doivent être fournis à l'intérieur de l'isolateur afin de compenser l'espace d'opération relativement limité et d'assurer la commodité des opérations d'inspection de stérilité.
La conception ergonomique de l'isolateur d'inspection stérile doit répondre aux points suivants :
Porter l'ensemble gant/manchon ou le vêtement demi-corps de l'isolateur de contrôle de la stérilité permet d'accéder aux outils situés dans l'isolateur ou de les utiliser pleinement pour effectuer les opérations de contrôle de la stérilité.
Lors de l'inspection de stérilité, aucun étirement excessif du gant ne doit se produire, et le gant doit toucher la surface minimale.
Lors de l'inspection de stérilité, l'opérateur n'exercera pas de force musculaire locale pendant une période prolongée.
Lors de l'inspection de stérilité, le champ visuel de l'opérateur n'est pas obstrué, et les positions clés du processus peuvent être observées dans un état naturel.
Pour l'isolateur standard d'inspection stérile, il peut être adapté à un large éventail d'opérations de population.
En règle générale, le processus de simulation du MOCK-UP doit être effectué pour les isolateurs personnalisés.
4) Stérilisation par peroxyde d'hydrogène vaporisé
La stérilisation par peroxyde d'hydrogène vaporisé est la méthode de stérilisation de surface la plus couramment utilisée pour les isolateurs. Selon le PDA TR51, les principaux facteurs influençant le processus de développement et de vérification du cycle de stérilisation au peroxyde d'hydrogène sont : la température de la cabine de l'isolateur avant la stérilisation, l'humidité, la concentration de la solution de peroxyde d'hydrogène, l'efficacité d'évaporation du peroxyde d'hydrogène, la quantité totale de vapeur de peroxyde générée, la température du peroxyde vaporisé entrant dans la chambre à stériliser, ainsi que la distribution du peroxyde dans la chambre et la quantité de peroxyde présente lors de la disposition des articles à stériliser. Par conséquent, il convient de contrôler au minimum la quantité de peroxyde vaporisé, la température d'évaporation, la température et l'humidité avant la stérilisation, ainsi que la disposition des articles dans la cabine, afin d'assurer la reproductibilité des effets de stérilisation.


3. Conditions d'application ..........................................................................................................................................................
1) Environnement d'arrière-plan
D'un point de vue réglementaire, les Lignes directrices 9206 pour la validation des systèmes d'isolement destinés aux inspections de stérilité mentionnent : « Il est recommandé de ne pas être inférieur aux exigences en matière de propreté de l'air de classe D prévues par les BPF actuelles de mon pays... »
Les réglementations étrangères courantes, telles que PIC/S et USP, n'imposent pas de niveau d'environnement ambiant pour l'isolateur d'inspection stérile, mais exigent uniquement le contrôle du personnel entrant.
Du point de vue de l'analyse des risques, plus la propreté de fond est élevée, plus le bioburden à la surface des articles présents dans l'environnement ambiant lors de leur livraison est faible, et plus la probabilité de risques de contamination est relativement réduite. Toutefois, généralement, avant que les articles isolés ne soient introduits dans l'isolateur, leur surface est essuyée et désinfectée, puis un peroxyde d'hydrogène vaporisé est utilisé pour stériliser l'intérieur de l'isolateur. Les procédés de stérilisation validés permettent de réduire les charges microbiennes de plus de 6 log. Lors des tests effectués avec l'isolateur, celui-ci reste toujours hermétiquement fermé, ce qui garantit qu'il n'est pas influencé par l'environnement ambiant.
2) Le placement des articles
Dans le choix des isolateurs, il est essentiel de sélectionner un modèle dont le volume correspond précisément à celui du lot d'essais concerné. L'utilisateur doit tout d'abord énumérer clairement la quantité, l'emballage et la taille des substances testées utilisées dans le volume quotidien d'essais, ainsi que la quantité, l'emballage et la taille des milieux et tampons. En tenant compte également du calendrier de travail quotidien, il convient de choisir le volume d'isolateur approprié afin de garantir que l'appareil puisse accueillir les matériaux correspondants. Le placement à l'intérieur de l'isolateur doit être effectué conformément à la méthode éprouvée de chargement. Généralement, un cadre adapté doit être conçu et positionné en fonction des différents emballages des produits à tester. Les matériaux ne doivent pas être placés trop près les uns des autres pour éviter les zones mortes lors de la stérilisation. L'image ci-dessous illustre la cavité de l'isolateur après son chargement. Une fois vérifiés, le positionnement et l'arrangement des différents éléments doivent être fixés définitivement et consignés dans le SOP.
3) Nettoyage de l'isolateur
Les isolateurs doivent être nettoyés et désinfectés avant utilisation. Ils sont généralement essuyés avec un chiffon non pelucheux humidifié d'alcool ou d'alcool isopropylique.
L'ordre de nettoyage va du plus haut vers le plus bas, des zones relativement propres vers les zones relativement sales, et des zones sèches vers les zones humides. À chaque fois que vous essuyez la surface à nettoyer avec le chiffon, les trajectoires d'essuyage se chevauchent dans une certaine mesure. Le nettoyage ne peut pas être effectué de manière circulaire.
Les gants sont nettoyés et désinfectés, en plus d'être soumis à un test d'intégrité. Vous pouvez essuyer la surface du gant avec un chiffon imbibé du produit désinfectant, en partant de la partie main jusqu'à la manche. Lorsque vous utilisez les gants, vous pouvez également vaporiser le produit désinfectant sur la paume, puis frotter doucement la surface des doigts jusqu'à ce que le produit soit complètement sec.
La méthode de nettoyage de l'isolateur, l'agent de nettoyage ou le désinfectant utilisé ainsi que la fréquence du nettoyage doivent constituer une procédure standard.
4) Stérilisation par peroxyde d'hydrogène vaporisé
Dans les applications pratiques, la vérification de la stérilisation doit prendre en compte les trois aspects suivants :
(1) Effet de stérilisation et sa reproductibilité :
Bien qu'il n'y ait pas de conditions spéciales requises en ce qui concerne la température et l'humidité du laboratoire, il suffit généralement de garantir le confort de l'opérateur. Toutefois, il est impératif de veiller à ce que les conditions de température et d'humidité dans le laboratoire ne soient pas soumises à de fortes fluctuations dues aux facteurs climatiques saisonniers.
(2) Intégrité de l'emballage
En plus de prendre en compte le risque de faux positifs, l'isolateur évalue également, dans l'analyse des risques, le risque de faux négatifs. Outre la prise en compte de l'influence des composants antibactériens du produit lui-même, les faux positifs peuvent également résulter d'une désinfection et d'une stérilisation inadéquates des surfaces.
La perméation du peroxyde d'hydrogène pendant la stérilisation de surface augmente le risque de présence non détectée de micro-organismes dans les emballages en plastique ou autres méthodes d'emballage présentant un risque de pénétration. Par conséquent, un test d'intégrité de l'emballage est requis pour ce type d'emballage.
(3) Peroxyde d'hydrogène résiduel
De plus, une fois le cycle de stérilisation au peroxyde d'hydrogène terminé, une concentration résiduelle excessive de peroxyde d'hydrogène dans la cavité de l'isolateur peut également entraîner des faux négatifs et affecter la performance de croissance en récupération du milieu de culture microbiologique environnemental. L'isolateur destiné aux inspections de stérilité doit être équipé d'un capteur de concentration de peroxyde d'hydrogène vaporisé à faible concentration ou d'un autre moyen de détection approprié, afin de surveiller ou de tester en temps réel la concentration résiduelle de peroxyde d'hydrogène vaporisé à l'intérieur de l'isolateur après la fin de la décharge résiduelle.
Afin d'assurer la santé et la sécurité des opérateurs, la concentration résiduelle de peroxyde d'hydrogène dans l'espace du laboratoire ne doit pas dépasser 1 ppm.
5) Gants isolants
(1) Test d'intégrité des gants
Les gants des isolateurs utilisés pour les contrôles de stérilité doivent être soumis à un test d'intégrité avant leur utilisation et après la réalisation des vérifications de stérilité. Il existe deux méthodes pour inspecter les gants : l'inspection visuelle, qui constitue la méthode de test la plus simple et la plus efficace. Généralement, étirez légèrement la partie du gant la plus susceptible d'être endommagée afin de détecter tout dommage apparent. Parallèlement, vérifiez si les gants présentent des fissures ou s'ils montrent des signes de vieillissement. Cette inspection est généralement effectuée avant et après chaque utilisation, mais elle peut également être réalisée en cours d'utilisation. Enfin, vérifiez l'intégrité des gants à l'aide d'un détecteur de fuites spécialement conçu pour ce type de matériel, ainsi qu'avec la méthode consistant à maintenir une pression constante sur les gants. Des inspections régulières sont généralement requises.
Quelle que soit la méthode utilisée pour inspecter le gant, les résultats du test doivent être consignés.
(2) Nettoyage et désinfection des gants
Les gants doivent être nettoyés et correctement désinfectés avant toute manipulation aseptique. Utilisez un chiffon antipoussière imbibé d'une quantité appropriée d'alcool désinfectant, d'IPA ou d'un autre produit désinfectant requis pour essuyer la surface du gant exposée côté isolateur.
La direction du nettoyage doit être unidirectionnelle, des doigts vers la paume et le revers. Après chaque passage, retournez la serpillère sur une surface non utilisée avant de poursuivre le nettoyage.
Si nécessaire, avant l'opération, portez des gants isolants, pulvérisez directement de l'IPA ou de l'alcool sur les mains, puis frictionnez les paumes, le dos des mains et les doigts des mains croisées comme si vous vous laviez les mains, en insistant particulièrement sur les espaces entre les doigts. Les utilisateurs doivent définir le SOP applicable au nettoyage et à la désinfection des gants en fonction des caractéristiques propres à leur processus, et suivre strictement ce SOP lors de l'utilisation.
Les gants de l'isolateur ne doivent pas toucher à volonté toute surface à l'intérieur de l'isolateur. Par exemple, il convient d'éviter tout contact avec des surfaces stériles critiques, ainsi qu'avec les points à risque en matière de stérilisation, tels que les joints d'étanchéité, ou encore avec des objets ou des surfaces susceptibles d'entraîner une usure ou des dommages sur la surface des gants. Si nécessaire, vous pouvez porter une paire de gants stériles par-dessus les gants de l'isolateur lors de certaines opérations de procédure.
Les gants isolants peuvent être stérilisés à l'aide de peroxyde d'hydrogène vaporisé, en même temps que l'intérieur de la cavité de l'isolateur. Pendant le processus de stérilisation, le support pour gants est utilisé pour étendre le gant, permettant ainsi à la surface du gant (la partie principale de la main) d'être exposée à la vapeur stérilisante.
6) Tests environnementaux
Les bactéries sédimentaires, les bactéries planctoniques et les microorganismes présents sur les surfaces critiques doivent être détectés dans l'isolateur. Les tests microbiologiques environnementaux devraient aborder les points suivants dans le SOP :
 Quantité d'échantillonnage des bactéries planctoniques, ainsi que l'échantillonnage ;
 Emplacement d'échantillonnage des bactéries fixées, durée d'exposition de chaque boîte de Pétri ;
 Déterminez l'emplacement pour l'échantillonnage des microorganismes en surface, ainsi que le moment où les échantillons doivent être prélevés : pendant ou après l'essai. Évaluez également s'il convient d'utiliser un plat de contact ou un écouvillon pour effectuer l'échantillonnage.
 Établir des limites d'alerte microbiologique et des limites d'action, ainsi que les mesures à prendre et l'enquête sur les causes et les résultats ;
 Après avoir échantillonné la surface, que faire avec la surface ayant été en contact avec le milieu.
 Un contrôle microbiologique doit être mis en place pour les canalisations de l'isolateur, les canalisations des eaux usées ainsi que celles du système de surveillance environnementale.
7) Pratique aseptique dans les isolateurs
Les opérateurs à l'intérieur de l'isolateur doivent respecter les procédures aseptiques les plus élémentaires. Dans l'isolateur, il est également nécessaire de prêter attention aux points suivants, en fonction des caractéristiques spécifiques de l'isolateur :
Tous les mouvements dans l'isolateur ne doivent pas être trop amples ni trop rapides. Par exemple, agiter rapidement les gants à l'intérieur de l'isolateur entraînera d'importantes fluctuations de la pression interne de celui-ci. De plus, retirer rapidement la main du gant de l'isolateur peut provoquer une dépression momentanée à l'intérieur de l'appareil.
Les gants ne doivent toucher aucune surface non liée aux opérations du processus.
Les isolateurs de contrôle de la stérilité doivent être utilisés par du personnel qualifié en microbiologie et formé à l'exploitation des isolateurs.


4. Résumé ......................................................................................................................................................................................
Cet article présente des avis et des explications concernant la conception structurelle de l'isolateur ainsi que son fonctionnement et son utilisation. Les caractéristiques fonctionnelles et les performances de l'équipement doivent être spécifiées et réglementées en tenant compte des exigences du processus d'inspection de la stérilité, de l'approche fondée sur les risques, ainsi que des prescriptions réglementaires. En outre, l'isolateur n'est pas seulement un équipement de procédé, mais constitue également un système intégré au processus d'inspection de la stérilité. Par conséquent, il est essentiel de prendre pleinement en compte le facteur isolateur lors de la validation du processus d'inspection de la stérilité.