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東富龍之淺談凍存行業痛點及解決方案

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        近年來隨著細胞治療技術的蓬勃發展，可預見在未來的20~30年內人類對干細胞、免疫細胞技術的研究和應用將進入前所未有的新階段。而目前生物制藥所常使用的傳統液氮罐無論在法規的依從性和實際使用效果上都漸漸無法跟上現有要求的腳步。對于行業內存在的痛點也無法很好的進行解決。本文主要將分析目前行業內所存在的痛點及對應的解決方案。

       首先，目前傳統液氮罐在長期存儲過程中容易出現結霜的情況，往往會造成凍存樣本難以辨認、難以取出的情況。結霜會導致標簽模糊、破損，引起臺賬記錄錯誤、樣本混淆。傳統液氮罐的此種現象對于GMP 附錄3生物制品2020年58號公告修 第四十二條中的規定響應程度并不高，也是一直存在的痛點之一。

       目前傳統的液氮罐在存取過程中都需手動進行，勢必存在樣本管（袋）直接暴露在背景環境溫度下的情況。其中，樣本暴露于環境的時間，暴露的溫度變化曲線等數據都無法進行監控和追述。存樣本和取樣本是樣本存儲過程中的關鍵步驟，根據ISO20387生物樣本庫質量和能力通用要求應存在有效的監測手段來對該關鍵工序進行質量控制，而傳統液氮罐則無法很好的完成標準中的要求，暴露在背景環境中的樣本無法被完整的追溯。

       在取其中選定的樣本管時也往往會連帶著其他無辜樣本一起暴露在背景環境中。在長期的反復存取過程中無辜樣本的存儲條件會發生偏差，但偏差卻無法被液氮罐所記錄。而樣本如長期反復暴露在背景環境的溫度下也造成樣本溫度反復復溫到-60℃及以上；絕大多數的細胞在-5℃~-60℃時會因內部形成冰晶而導致破裂、死亡，真正能被用于實驗的優質樣本量將大大減少。樣本庫內的細胞活率不高，易出現“死庫”也是目前業內所面臨的另一個問題。

      傳統液氮罐需要操作人員手動翻找目標樣本管，樣本暴露于背景環境的時間很容易就超過2min，反復存取一方面造成偏差另一方面容易形成“死庫”

解決方案

       為解決以上痛點問題，“自動化”的液氮存儲系統因其更統一、規范、高效的特點，成為了國內生物樣本庫的下一個發展方向。東富龍提出以自動化液氮存儲系統為基礎配套程序降溫儀和管理軟件系統的整體解決方案，實現了受凍樣本從程序降溫開始到后續長期存儲的全過程的硬件溫度保障和軟件程序管理。軟件系統將凍存全過程的數據進行整合抓取，滿足FDA21CFR PART11審計追蹤的要求，通過完整的電子批記錄進行數據管理，順應了從2020年開始的疫苗全面無紙化生產模式對于無紙化記錄的趨勢。

       下圖為凍存全過程的工藝路線，東富龍的解決方案可做到樣本全流程數據可追述，全過程深低溫不間斷冷鏈體系，避免出現樣本反復凍融的情況。

凍存全流程

       其中作為長期存儲的自動化液氮存儲系統可保證程序降溫后的凍存樣品在全過程冷鏈的情況下進行自動挑取，掃碼識別，凍存位置分配及自動取出等操作。以凍存管為例，對于單只凍存管的入庫出庫挑管由機械臂完成，挑管溫度在-130℃的低溫；此溫度來源為中國藥典（種子細胞庫、主細胞庫、工作細胞庫）的存儲環境要求溫度。同時具備雙重掃碼功能，如果凍存管底部二維碼掃描失敗也可對側邊條形碼進行掃描，雙重保險實現凍存管信息的錄入。

      在存取預設凍存管時，其他凍存管的溫度也受到深低溫冷鏈的保護和全過程的監控，避免出現無辜樣本復溫反復凍融的情況。

針對凍存前的程序降溫提供程序降溫儀

根據不同凍存量的需求也提供了對應型號的設備

針對于凍存量較小如疫苗類的客戶提供 CELLBANK系列

針對于需長期存儲較大量或樣本庫的需求提供LNS102/CCS系列

可提供整套的輔助設備

提供配套使用的軟件系統；包含“容器管理、樣本管理、樣本源管理、樣本預警、系統管理”等模塊；實現從樣本采集到儲存全過程中各個環節的無縫對接及信息記錄