Monitorização de temperatura, HR e dióxido de carbono (CO2) de incubadoras

O controlo da temperatura é essencial para cumprir os requisitos regulamentares na cadeia de fornecimento com temperatura controlada. A PST oferece uma gama de dispositivos de monitorização do ambiente para a cadeia de fornecimento de armazenamento a frio.



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As incubadoras são utilizadas em várias indústrias, como a farmacêutica e a biotecnológica. Neste caso, vamos debruçar-nos sobre o domínio das ciências microbiológicas.

A microbiologia centra-se nos microrganismos, como as bactérias, os organismos unicelulares e os vírus. A inoculação é o estudo da introdução de microrganismos em ambientes onde irão crescer e reproduzir-se. Este processo é conhecido como cultura celular ou cultura microbiológica. Muitas vacinas provêm de culturas celulares.

Uma incubadora é o aparelho no qual os meios inoculados com microrganismos são cultivados em condições controladas optimizadas:

Os requisitos ambientais básicos para um crescimento celular óptimo são os seguintes:

  • Temperatura
  • Humidade Relativa
  • Dióxido de carbono (CO2)

  • Um elemento chave para estabelecer o ambiente ideal de crescimento é o valor correcto do pH, que pode variar dependendo das culturas. O meio de cultura vermelho de fenol é frequentemente utilizado para garantir que os níveis de pH estão correctos (amarelo para níveis de pH baixos, roxo para níveis de pH elevados e vermelho para valores de pH a 7).

    Existem vários tipos de meios utilizados para a inoculação. As placas de ágar são o meio mais comum utilizado para o cultivo de bactérias e outros microrganismos. Uma placa de ágar é uma placa de Petri que contém ágar e nutrientes. O meio basal Eagle (BME) é um meio basal sintético amplamente utilizado para apoiar o crescimento de muitas células diferentes de mamíferos.

    Para criar um valor de pH de 7,4, para BME, são necessárias as seguintes condições ambientais:

  • Temperatura: 37°C.
  • Humidade relativa: 90...95%rh
  • Dióxido de carbono (CO2): 5% CO2

  • O problema com esta configuração é que, dependendo da incubadora, a condensação pode ocorrer facilmente. Com uma temperatura de 37°C e um nível de humidade relativa de 95%rh, a temperatura do ponto de orvalho (temperatura à qual ocorre a condensação) é de cerca de 36°C. Tradicionalmente, a sala onde se encontra a incubadora estará a 23°C. Isto significa que, dependendo do isolamento da incubadora, pode ocorrer condensação; independentemente do isolamento, a abertura da porta também criará condensação.

    Embora 37°C não seja um desafio para a medição da temperatura, torna-se mais complicado para a humidade relativa e o CO2.

    A humidade relativa é medida principalmente com sensores capacitivos. Devido à sua construção, os sensores capacitivos tendem a desviar-se em níveis de humidade elevados, o que resulta em requisitos de calibração mais frequentes. A condensação também pode levar a falhas no sensor, portanto, a colocação do sensor dentro da incubadora é fundamental. Mesmo em altos níveis de humidade relativa com condensação, o comprovado sensor capacitivo Rotronic HygroMer incorporado na sonda RMS-HCD-s ou RMS HCD-IC102 oferece um desempenho surpreendente

    Saiba mais sobre a medição da humidade relativa aqui. As sondas RMS-HCD medem tanto a temperatura como a humidade relativa (ou ponto de orvalho) e, graças à comunicação digital, a troca a quente destas sondas digitais permite quase nenhum tempo de inatividade e integridade completa dos dados dentro do software do Sistema de Monitorização Rotronic, onde uma substituição da sonda é automaticamente reconhecida. As sondas RMS-HCD podem medir de -100...200°C e de 0...100%rh.

    A medição do dióxido de carbono também pode ser complicada em níveis elevados de humidade relativa com condensação, dependendo da tecnologia de medição utilizada. A absorção de infravermelhos (IR) é a tecnologia de detecção mais comum utilizada para a medição de CO2, saiba mais sobre como a Rotronic mede o CO2 aqui. O problema com a absorção de infravermelhos é que se ocorrer condensação, então a fonte de luz pode ser refractada pela água e não atingir o detector de luz. Para evitar este problema, o RMS-CCA-S-20X é aquecido para evitar a formação de condensação. Se ocorrer condensação, é muito provável que se registe uma leitura positiva do gás e não uma falha do sensor. Os sensores recuperarão da condensação assim que aquecerem o suficiente para expulsar a água. A Rotronic utiliza uma absorção de infravermelhos para garantir uma medição exacta e precisa do CO2. O sensor RMS CCA-S-20X Set pode medir de 0...20%CO2.

    Para reproduzir um ambiente semelhante ao do corpo de um mamífero, onde as concentrações de oxigénio variam entre 1 e 12%, muito mais baixas do que na atmosfera, que é de 21%. Os níveis de oxigénio podem ser controlados dentro de uma incubadora através da adição de gás nitrogénio (N2), reduzindo assim a quantidade de oxigénio. A Rotronic também oferece uma solução para monitorizar o O2 com o GCA-S-O2-XX21-SET. O sensor GCA-S-O2-XX21 pode medir de 0...21%O2.


    Equação da temperatura cinética média

    VANTAGENS DO RMS EM UM OLHAR GERAL

    Várias empresas fornecem incubadoras, tais como Adolf Huhner AG, Binder GmbH, Fischer Scientific, Memmert... Normalmente, as incubadoras têm uma saída analógica opcional para que as leituras da incubadora possam ser processadas. O RMS oferece conversores analógicos para digitais para integrar as saídas no RMS. Através da Interface de Programação de Aplicações (API) do RMS, bem como do Software AtmoWEB da Memmert, o RMS também pode monitorizar os seguintes pontos directamente a partir da sua câmara Memmert:

  • TempSet: Ponto de ajuste da temperatura
  • Temp1Read: Leitura da temperatura da sonda 1.
  • Temp2Read: Sonda de leitura de temperatura 2.
  • Temp3Read: Sonda de leitura de temperatura 3.
  • Temp4Read: Sonda de leitura de temperatura 4.
  • HumSet: Ponto de ajuste da humidade relativa.
  • HumRead: Leitura da humidade relativa
  • CO2Set: Ponto de ajuste de CO2
  • CO2Read: Leitura de CO2
  • O2Set: Ponto de ajuste de O2
  • O2Read: Leitura de O2
  • DoorOpen: Estado da porta aberta/fechada

  • A Solução do Sistema de Monitorização Rotronic

    O Sistema de Monitorização Rotronic (RMS) é um software GAMP©5 de categoria 4 combinado com hardware de categoria 1, ajudando os utilizadores a monitorizar as suas aplicações compatíveis com GxP, analisando os atributos críticos de qualidade e monitorizando os parâmetros críticos do processo, ajudando a concentrar-se na segurança do paciente, na qualidade do produto e na integridade dos dados e em conformidade com o Anexo 11 da EudraLex e a FDA 21 CFR Parte 11.

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