Streamline particle counting, turbidity, and color measurement into one automated platform with Big Kahuna VIS

Aplikace | 2018 | Unchained LabsInstrumentace
Charakterizace částic, Příprava vzorků
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Unchained Labs

Význam tématu


V moderním vývoji léčiv biologického původu je klíčová rychlá a spolehlivá charakterizace formulací, zejména z hlediska obsahu viditelných částic, zabarvení a zákalu. Tradiční ruční metody jsou časově náročné, variabilní mezi uživateli a neposkytují trvalou dokumentaci. Automatizovaná vizuální stanice (VIS) integrovaná do platformy Big Kahuna umožňuje kvantitativní, nedeštruktivní a vysoce propustné hodnocení vzorků a zvyšuje efektivitu procesů ve vývoji vakcín a proteinových léčiv.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem aplikace bylo ověřit schopnosti VIS v následujících oblastech:
  • počit částic suspendovaných ve vzorcích různé viskozity,
  • posouzení barvy formulace ve srovnání s referenčními standardy,
  • měření zákalu na základě luminance s využitím kalibrační křivky.

Studie demonstrovala integraci VIS s ovládacím softwarem Lab Execution and Analysis (LEA) v automatizovaném workflow Big Kahuna systému.

Použitá metodika a instrumentace


Instrumentace:
  • Big Kahuna systém pro biologické formulace (automatizovaný manipulační robot s gripperem a zásobníkem na vialy/platové racky),
  • VIS (Visual Inspection Station) pro nedeštruktivní zachycení obrazu a analýzu částic, barvy a zákalu,
  • LEA software pro řízení pohybů vialy, snímání, ukládání a vyhodnocení dat.

Metodika:
  1. Vialy se vzorkem se naloží do VIS, kde se otáčením znovu suspendují částice.
  2. Po zastavení se pořídí sekvence snímků, z nichž se následujícím odečtením vytvoří rozdílové obrazy s pohyblivými částicemi.
  3. Rozdílové obrazy se binarizují a částice se počítají algoritmickou analýzou.
  4. Barva se vyhodnocuje porovnáním obrazu vzorku s předem definovanou sadou standardů.
  5. Zákal se stanoví na základě poklesu průměrné luminance (∆L/L), kde vzorek i „blank“ snímek slouží k normalizaci a interpolaci na kalibrační křivce NTU.

Hlavní výsledky a diskuse


Počet částic:
  • Voda s 8–9 polystyrenovými kuličkami a glycerol (65 %, ~15 cP) s ~55 skleněnými kuličkami (170 µm) testováno čtyřikrát.
  • Výsledky byly v souladu s manuálními počty (8–9, resp. 50–60 částic) s variací pod 10 %.

Hodnocení barvy:
  • 30násobné opakování u vzorku BY4 prokázalo 99,99–100 % shodu s referencí.
  • Rozšíření na modré standardy potvrdilo široký rozsah spolehlivého barevného rozlišení.

Měření zákalu:
  • Kalibrace pro 3 mL i 20 mL vialy s NTU standardy (1–100 NTU).
  • Pětinásobné opakování jednotlivých standardů a sedm opakování na dva dny vykázalo odchylku méně než 5 %.

Přínosy a praktické využití metody


VIS v kombinaci s Big Kahuna systémem přináší:
  • Výrazné zvýšení propustnosti oproti manuálním inspekcím,
  • Kvantitativní a reprodukovatelné výsledky bez nutnosti likvidace vzorku,
  • Plnou evidenci snímků a dat pro budoucí verifikaci a srovnávací analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje:
  • Integrace strojového učení pro automatizované rozpoznávání a klasifikaci kontaminantů,
  • Rozšíření rozsahu měřených velikostí částic a optických vlastností,
  • Využití online monitoringu pro kontinuální kontrolu stability během výrobních procesů.

Závěr


VIS ve spojení s Big Kahuna platformou nabízí rychlou, nedeštruktivní a vysoce přesnou metodu pro komplexní hodnocení viditelných částic, barvy a zákalu biologických formulací, což významně zefektivňuje proces vývoje a kontroly kvality léčiv.

Reference


  • Challenges and Strategies for Implementing Automated Visual Inspection for Biopharmaceuticals, Rathore et al., Pharmaceutical Technology, 2009

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Big Kahuna Biologics formulation
Big Kahuna Biologics formulation
2021|Unchained Labs|Příručky
Automation of mAbs stress testing with visual inspection on Junior
A fully integrated Big Kahuna workflow to automate the entire biologics formulation development process
Comparison of manual versus automated protein formulation development workflow on a Big Kahuna