Zkoušení injektorů, injekčních systémů a inzulínových per
Injekční pera – zejména inzulinová pera – podléhají jasně definovaným požadavkům řady mezinárodních norem ISO 11608. V praxi však výrobci čelí výzvě, jak tyto požadavky ověřovat za realistických podmínek z důvodů omezené dostupnosti finálního léčivého přípravku, rostoucí rozmanitosti výrobků, vysokého počtu výrobních cyklů a požadavku na reprodukovatelnost výsledků měření s průkaznou dokumentací pro účely auditu.
Společnost ZwickRoell kombinuje zkušební techniku v souladu s normami ISO 11608-1 až -3 s praktickými strategiemi – od mechanických funkčních zkoušek bez účinné látky a simulace pružiny při vývoji injekčních per až po plně automatizované zkoušky životního cyklu a strategie pro propojená zdravotnická zařízení (pera s modulem pro konektivitu). To umožňuje spolehlivé a efektivní provádění zkoušek injekčních per, které je připravené na budoucnost.
ISO 11608 části 1–3 Zkoušení injekčních per bez léčivého přípravku Zkoušení injekčních per s virtuální pružinou Zkoušení per s modulem pro konektivitu Automatizované zkoušky injekčních per Zkoušky životního cyklu s nastavením dávky (priming) Kvalifikace Bezplatná konzultace
Jak se provádějí zkoušky injekčních per?
Při používání pera je důležité dodržovat návod k použití (IFU), protože při každé injekci je zpravidla nutné nasadit novou jehlu. Ve většině případů je třeba vzduchovou bublinu v zásobníku nejprve přesunout směrem k jehle. To se provádí poklepáním na pero v poloze špičkou nahoru. Obvykle je nutné provést přípravu pera k aplikaci. Ta spočívá v nastavení minimální dávky a aplikaci do vzduchu, dokud se na hrotu jehly neobjeví kapalina.
Rozsah zkoušek se liší podle toho, zda jsou určeny pro validaci konstrukce, nebo se provádějí v rámci kontroly kvality. Mezinárodní řada norem ISO 11608 popisuje především požadavky na validaci konstrukce. Zkušební požadavky je vždy nutné posuzovat v rámci řízení rizik.
Příslušné části normy ISO 11608, části 1 až 3 podrobně popisují požadované zkoušky pera a jeho jednotlivých součástí:
- ISO 11608-1: Přesnost dávky a funkční stabilita Definuje základní požadavky na pero, zejména přesnost podání dávky, funkční stabilitu, ovládací sílu a mechanickou odolnost.
- ISO 11608-2: Jehly pro injekční pera: Stanovuje požadavky na kompatibilitu jehly s perem, provádí se např. zkouška tahem systému jehly pro pero, zkouška krouticího momentu při odšroubování jehly, včetně ověření přesnosti dávky a potvrzení výdeje kapaliny.
- ISO 11608-3: Kartuše a jiné zásobníky léčivých přípravků: Zaměřuje se na komponenty obsahující kapalinu. Posuzují se síly potřebných k pohybu pístu, nepropustnost a schopnost opětovného utěsnění, ale také síly působící na píst.
Zařízení pro zkoušení funkčnosti zadní části pera (zkouška pera bez léčiva)
Toto zařízení umožňuje cíleně zkoušet mechanický pohonný mechanismus injekčních per a autoinjektorů bez zásobníku a bez léčivé látky.
Důvody pro toto řešení: Výrobci zdravotnických prostředků často v raných fázích vývoje nebo při sériové výrobě nemají přístup k danému léčivému přípravku. Ten má k dispozici pouze farmaceutický výrobce, nebo existuje v omezeném množství. Zkoušky s léčivým přípravkem jsou navíc složité, nákladné a podléhají regulačním požadavkům.
Pro spolehlivé hodnocení v souladu s příslušnými normami se proto zkouší pouze mechanická část pohonného mechanismu pera. Zkušební zařízení měří dráhu pístní tyče při podávání dávky. Protože objem podané dávky lze přímo vypočítat z dráhy pístní tyče a známé plochy jejího průřezu, lze přesnost dávkování prokázat nepřímo, avšak reprodukovatelně a s vysokou přesností – zcela bez účinné látky.
Zařízení pro zkoušení funkčnosti používají především výrobci plastových dílů a zdravotnických prostředků pro výstupní kontrolu po kompletaci, ale i ve výzkumu a vývoji pro stanovení životnosti opakovaně použitelných injekčních per.
Zkoušení per s virtuální pružinou – realistická simulace bez fyzické pružiny
U moderních injekčních per a autoinjektorů s pružinovým mechanismem hrají vlastnosti pružiny klíčovou roli pro spolehlivý proces aplikace injekce. Zejména u vysoce viskózních biologických léčiv nebo po delším skladování, kdy se může zvýšit viskozita léčiva, je nutné zajistit, aby aktivační a kluzná síla mechanismu zůstaly dostatečné pro spolehlivé provedení injekce.
ZwickRoell proto nabízí díky simulaci virtuální pružiny inovativní metodu zkoušení, která zcela eliminuje nutnost skutečných pružin. Tato metoda je vhodná zejména pro vývoj autoinjektorů a injekčních per a také pro simulaci stárnutí.
Virtuální pružina místo fyzického mechanismu
Namísto použití fyzických pružin simuluje software testXpert chování pružiny. Požadovaná charakteristika pružiny se definuje přímo v softwaru – například jako tuhá, měkká nebo progresivní – a zkušební stroj následně v režimu řízení síly sleduje výslednou křivku síla-dráha (charakteristiku pružiny). Volitelné příslušenství, jako je teplotní komora, umožňuje simulovat síly pružiny v závislosti na teplotě.
Tím je zajištěna flexibilní a reprodukovatelná simulace mnoha různých charakteristik pružin bez nutnosti mechanických úprav.
Výhody v kostce
- Bez nutnosti fyzických pružin – žádná výměna, žádné skladové zásoby, menší nároky na vývoj
- Flexibilní simulace charakteristik pružin pomocí softwaru pro rychlé úpravy a srovnávací zkoušky
- Reprodukovatelné zkušební podmínky v souladu s požadavky norem již od nejranějších fází vývoje
- Včasné ověření funkčnosti, a to i při změnách viskozity po skladování
- Nižší náklady na vývoj a zkoušení při současném zvýšení efektivity a bezpečnosti výrobku
Zkoušení síťově propojených zdravotnických prostředků – spolehlivá mechanika i integrita dat
Stále více zdravotnických prostředků – od inzulinových per a autoinjektorů až po inhalátory a chytré dávkovače léčiv – s integrovanou elektronikou a moduly pro konektivitu. Pomocí technologií, jako jsou Bluetooth Low Energy (BLE), NFC nebo Wi-Fi, přenášejí tato zařízení údaje o používání do aplikací nebo klinických informačních systémů. Tyto údaje slouží jako podklad pro doporučení týkající se dávkování, dokumentují průběh léčby a pomáhají pacientům i zdravotnickému personálu.
Na výrobce jsou tak kladeny zvýšené požadavky: Mechanické funkce a digitální přenos dat musí být dokonale propojeny.
Zejména u inzulinových per, která přenášejí pro pacienta velmi důležité informace, může mít nesprávný nebo opožděný přenos dat závažné důsledky.
Společnost ZwickRoell testuje propojená zdravotnická zařízení kombinací zkoušek mechanických funkcí a digitálního přenosu dat v rámci integrovaného zkušebního procesu. Zatímco zařízení provádí své typické mechanické pohyby – například aplikuje dávku, uvolňuje krytku nebo simuluje injekci – sbírají se, dekódují a analyzují data přenášená prostřednictvím Bluetooth, NFC nebo Wi-Fi. Naměřené fyzikální hodnoty tak lze přímo porovnávat s přenášenými digitálními údaji, jako jsou množství dávky, informace o čase nebo záznamy o jednotlivých událostech.
Tento proces umožňuje nejen ověřit, zda byl signál přenesen, ale také posoudit spolehlivost jeho přenosu. Vyhodnocuje se latence, výpadky, poškozená data i zpoždění a reakce softwaru připojené aplikace nebo cloudové platformy. Doplňkové hardwarové moduly a softwarové nástroje umožňují kompletní dokumentaci, včetně údajů o čase, protokolech a v případě potřeby také synchronizovaného videozáznamu.
Výsledkem je komplexní vyhodnocení, které posuzuje jak mechanické vlastnosti zdravotnického prostředku, tak integritu, přesnost a bezpečnost přenášených dat. Tato kombinace zajišťuje, že propojená zdravotnická zařízení spolehlivě fungují v reálných podmínkách a splňují přísné regulatorní požadavky na kvalitu dat, dohledatelnost a bezpečnost pacientů.
Plně automatizované zkoušky (inzulínových) per na roboTest N
Robotizovaný systém roboTest N a zkušební stroj s torzním pohonem ZwickRoell nabízejí komplexní, plně automatizované řešení pro efektivní a reprodukovatelné provádění zkoušek životnosti všech běžných typů jehlových injekčních systémů – od standardních injekčních per až po inzulinová pera.
roboTest N dokáže automatizovat všechny kroky, které jsou při manuálním zkoušení časově náročné a náchylné k chybám. Při jednom naplnění zásobníku lze automatizovaně otestovat až 30 inzulinových nebo injekčních per. Díky automatické výměně zásobníků lze bez zásahu obsluhy provést zkoušku až 150 per v jednom automatizovaném cyklu, což zajišťuje vysokou reprodukovatelnost v souladu s ISO 11608:
- Automatizované vložení pera do zkušebního stroje
- Odstranění vnitřního a vnějšího krytu jehly provádí pneumatický podavač, který automaticky ukládá všechny krytky do integrovaného zásobníku
- Plně automatizovaný proces zkoušení mechanických funkcí. Tyto zkoušky lze provádět s vloženým zásobníkem i bez něj (zkoušení zadní části pera).
- Optická detekce nastavené dávky videokamerou, např. rozpoznáním číslic v okénku pro nastavení dávky
- Zkoušení přesnosti dávkování s ověřením objemu nebo hmotnosti
- Zkoušky sil potřebných k pohybu pístu
- Automatické třídění a ukládání per zpět do zásobníku
Mobilní systém umožňuje začít provádět zkoušky také ručně, a to kdykoli.
Automatizovaný zkušební systém lze také rozšířit o přípravnou stanici, která umožňuje těsně před zkouškou odstranit vzduchovou bublinu a pero připravit k aplikaci dávky.
Automatizované zkoušky životnosti injekčních per s integrovanou přípravnou stanicí
Jehlové injekční systémy – zejména inzulinová pera – si musí spolehlivě zachovat svou funkčnost i po stovkách až tisících provedených cyklů. Právě pro tento účel se provádí automatizované zkoušky životnosti na systému roboTest N, který je rozšířen o stanici na přípravu vzorků. Ta nahrazuje všechny manuální kroky přípravy plně automatizovaným postupem – v souladu s normou ISO 11608, s vysokou přesností a zcela bez zásahu obsluhy.
Integrovaná stanice pro přípravu vzorků – srdce automatizovaných zkoušek životnosti jehlových injekčních systémů
Stanice pro přípravu vzorků řeší jeden z hlavních problémů automatizovaného zkoušení per: nedostatečná příprava pera před aplikací dávky může vést k zaschnutí zbytků léčiva a ucpání jehly.
Nová stanice pro přípravu vzorků automaticky provádí všechny kroky, které byly dříve prováděny manuálně – sejmutí krytky, našroubování jehly, protřepání pera i nastavení několika jednotek léčiva v rámci přípravy pera. To vše probíhá automatizovaně a bezprostředně před zkouškou – stejně, jako by postupoval pacient nebo zdravotnický personál.
Detailní průběh automatické přípravy před podáním dávky:
- Nastavení dávky: Pero se ve zkušebním zařízení nastaví na dvě jednotky.
- Protřepání: Robot přemístí pero na vibrační stanici, kde dojde k odstranění vzduchových bublin.
- Vertikální poloha: Pero se umístí do svislé polohy s jehlou směřující vzhůru.
- Příprava před podáním dávky: Pneumatická ruka aktivuje tlačítko pro podání dávky.
- Detekce kapaliny: Světelná závora přesně detekuje okamžik, kdy léčivý přípravek opouští injektor.
- Sběrná nádobka: Vytlačená kapka se zachytí do malé sběrné nádobky.
Tímto způsobem lze věrně simulovat chování systému po celou dobu jeho životnosti.
Kvalifikační služby ZwickRoell DQ, IQ, OQ – jistota díky validovaným zkušebním systémům
V regulovaném prostředí zdravotnického a farmaceutického průmyslu je kvalifikace zkušebních systémů klíčovou součástí kontroly kvality. Právní předpisy a mezinárodní směrnice, jako jsou GMP (Good Manufacturing Practice) a GAMP (Good Automated Manufacturing Practice) vyžadují, aby veškerá relevantní zkušební zařízení a počítačové systémy byly po celou dobu svého životního cyklu dohledatelně dokumentovány, hodnoceny a ověřovány. Cílem je minimalizovat rizika a zajistit bezpečnost pacientů za všech okolností.
S kvalifikačními službami DQ/IQ/OQ od ZwickRoell získáte strukturovanou a v praxi ověřenou podporu. Proces začíná specifikací konkrétního systému, která vám pomůže při přípravě dokumentu URS (User Requirements Specification). Na jejím základě je provedena analýza rizik (RA), v rámci které se vyhodnotí všechny požadavky související se správnou výrobní praxí (GMP) i bezpečností, a poté jsou systematicky zohledněny v celém procesu kvalifikace.
Společnost ZwickRoell vás provede celým procesem – od kvalifikace návrhu (DQ) přes kvalifikaci instalace (IQ) až po kvalifikaci provozu (OQ). K dispozici jsou modulární, auditem ověřené balíčky pro dokumentaci, které lze flexibilně přizpůsobit vašim požadavkům. Zkušení specialisté společnosti ZwickRoell mohou provést kvalifikaci přímo u zákazníka, a to jak u nových, tak i u stávajících zkušebních systémů. To tvoří pevný základ pro úspěšné absolvování auditů a zajistí, že testování jehlových injekčních systémů bude probíhat v souladu s požadavky, reprodukovatelně a současně bude také připraveno na audit.
- Informační brožura: zdravotnictví PDF 6 MB
- Informační brožura: Zkušební řešení pro injekční systémy PDF 3 MB
- Informace o produktu: Zkušební přípravek ke stanovení sil potřebných k pohybu pístu PDF 343 KB
- Informace o produktu: Zařízení pro zkoušky funkčnosti mechanických injekčních per PDF 3 MB
- Informace o produktu: Simulace pružiny (virtuální pružina) PDF 684 KB
- Informace o produktu: Vícekomorový zásobník pro automatizaci s roboTest N PDF 636 KB
- Informace o produktu: Sledovatelnost a spolehlivost výsledků testů v souladu s FDA 21 CFR Kapitola 11 PDF 1 MB
- Informace o produktu: Kvalifikace zkušebních systémů ZwickRoell PDF 1 MB