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Bei der Herstellung von Impfstoffen in so genannten Zellfabriken übernehmen Stäubli Roboter eine zentrale Aufgabe: Die großen Sechsachser vom Typ TX200 Stericlean unterstützen durch definierte Schüttel- und Kippbewegungen dieser Zellfabriken die Reproduktion der Wirkstoffe.
Der chinesische Pharmahersteller Chengda Biotech produziert Impfstoffe. Gezüchtet werden sie in Zellfabriken. Das sind kleine Schalen, die regelmäßig geschüttelt werden müssen, damit sich der Impfstoff selbsttätig vermehrt. In einer neuen Fabrik von Chengda übernehmen Stäubli TX200 Stericlean Roboter diese Aufgabe. Es ist der erste Einsatz dieser Art von Robotern in der Biopharma-Produktion Chinas.
Die Biotechnologie eröffnet ganz neue Möglichkeiten für die Produktion von Medikamenten und Impfstoffen. Unter bestimmten Voraussetzungen (re)produziert sich der Wirkstoff quasi von selbst. Zu diesen Voraussetzungen gehören stabile Umgebungsbedingungen und Prozesse. Und diese lassen sich am besten mit hohem Automatisierungsgrad realisieren.
Für die Herstellung des Hepatitis-A-Impfstoffs hat die Liaoning Chengda Biotechnology Co., Ltd eine Produktionsstätte errichtet, die pro Jahr drei bis vier Millionen Impfdosen erzeugt. Stericlean Roboter von Stäubli übernehmen hier eine zentrale Aufgabe: das Zellfabrik-Handling.
Diese „Fabriken“ sind nichts Anderes als Gestelle mit jeweils 160 Schalen. Jede Schale enthält zunächst eine Nährlösung, in der die „Mutterzellen“ beimpft werden. Die Zellkultur wächst kontinuierlich, allerdings muss die Nährlösung in den Schalen gewechselt werden. In einem zweiten Schritt werden die virusinfizierten Zellen und ein weiteres, wachstumsförderndes Medium hinzugefügt. Am Ende des Prozesses muss das Virus – das den hochwirksamen Impfstoff darstellt und sich quasi von selbst vermehrt bzw. hergestellt hat – nur noch „geerntet“ werden.
Die Roboter vom Typ Stäubli TX200 Stericlean – kommen zum Einsatz, wenn die Zellen bereits „geimpft“ sind und der Wirkstoff wachsen soll. Der mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattete Roboter greift die Zellfabrik und setzt sie am Einsatzort ab, wobei er das Gestell vorsichtig schüttelt, um die Flüssigkeit gleichmäßig zu verteilen. Dann setzt er den Rahmen an der vorgesehenen Lagerstelle ab. Während des über zehn Tage dauernden Wachstumsvorgangs greift sich der Roboter immer wieder die einzelnen Gestelle und führt definierte Schüttel- und Kippbewegungen aus.
Ein Grund, aus dem Chengda diesen komplexen Prozess automatisieren wollte, ist die erforderliche Stabilität der Umgebungsbedingungen einschließlich der Temperatur. Weil kein Personal in den Arbeitsraum eintreten muss, fällt es leichter, die Temperatur konstant zu halten. Dadurch kann die reproduzierbare Qualität und Wirksamkeit des Endproduktes besser gewährleistet werden. Zudem konnte durch den Einsatz der Stäubli Stericlean-Roboter die höchste Klassifizierung GMP A erreicht werden.
Natürlich muss die Produktionsumgebung der Zellfabriken regelmäßig desinfiziert werden. Chengda Biotech verwendet für diesen Prozess vaporisiertes Wasserstoffperoxid (VHP), das für konventionelle Roboter das sofortige Aus bedeuten würde. Den TX200 Stericlean Robotern mit ihrer speziellen antikorrosiven Beschichtung und ihrem abgedichteten Gehäuse können diese Reinigungsprocedere nichts anhaben.
Die robotergestützte Zellproduktion bietet zudem den Vorteil der reduzierten Investitions- und Betriebskosten. Die Roboterlösung ist aber nicht nur deutlich wirtschaftlicher, sie benötigt darüber hinaus weniger Platz und die Prozessgestaltung ist deutlich flexibler. Der entscheidende Vorteil liegt aber in der garantiert hohen und stabilen Qualität des Impfstoffs, die sich nur mit innovativer Automation erreichen lässt.
Während des Projektes wuchs das Vertrauen des Anwenders in diese Lösung und in die Stericlean Roboter. Deshalb wurden drei statt zwei Roboter geordert. Es ist der erste erfolgreiche Einsatz eines Stäubli TX200 Stericlean im chinesischen, biopharmazeutischen Bereich, und Stäubli China erwartet, dass weitere Unternehmen diesem Weg der Automatisierung folgen werden.
