مقدمه: علم پنهان مفهوم “استریل”
در زندگی روزمره، ما «تمیزی» یا «استریل بودن» را یک حالت ساده میدانیم. دستهای خود را میشوییم، سطحی را پاک میکنیم یا از ضدعفونیکننده استفاده میکنیم و کار را تمامشده فرض میکنیم. اما در صنایع حیاتی مانند داروسازی و بیوتکنولوژی، “استریل” صرفاً یک حالت نیست؛ بلکه یک حقیقت است که به شدت ثابت شده و موشکافانه مستند گردیده است. هنگامی که قرار است محصولی برای مصارف دارویی یا پزشکی استفاده شود، جایی برای گمانهزنی و فرض باقی نمیماند.
این مقاله به دنیای پنهان استریلیزاسیون تجهیزات فرایندی و به ویژه احراز صلاحیت (Qualification) و معتبرسازی بخار در محل (SIP)، میپردازد. با بررسی اصولی که برای ولید کردن این سیستمها استفاده میشود، میتوانیم چند درس شگفتآور و غیرمنتظره در مورد اینکه واقعاً برای اثبات استریل بودن یک تجهیز چه چیزی لازم است، کشف کنیم.
سطح سختگیری را “ریسک” تعیین میکند، نه “قوانین”
میزان احتیاط شما کاملاً به سطح خطر بستگی دارد
شاید تصور کنید که هر تجهیز که برای فرایندهای استریل سازی در نظر گرفته شده، تحت یک نوع و حداکثر شدت از عملیات قرار میگیرد. با این حال، واقعیت بسیار عملگرایانهتر است. سطح آزمون و تأییدی که برای یک سیستم اعمال میشود، نه با مجموعهای از قوانین سفت و سخت، بلکه با یک ارزیابی رسمی ریسک تعیین میشود.
طبق سند منبع، از ابزارهای مدیریت ریسک برای تعیین سطح صلاحیتسنجی مورد نیاز استفاده میشود. این بدان معناست که سیستمهای پرخطر —آنهایی که برای ایمنی محصول حیاتی هستند— تحت بررسی بسیار شدیدتری نسبت به سیستمهای کمخطر قرار میگیرند. این تفاوت در الزامات تست کاملاً مشخص است:
- سیستمهای پرخطر: به پروبهای دمایی بیشتر و تعداد بیشتری نشانگر بیولوژیک (در صورت نیاز) برای اثبات عملکرد چرخه نیاز دارند.
- سیستمهای کمخطر: از پروبهای کمتری استفاده میکنند و، جالب است بدانید، “ممکن است حتی هیچ نشانگر بیولوژیکی نداشته باشند.”
این مسئله به معنای دور زدن اصول نیست؛ بلکه تخصیص استراتژیک دقت است، با این اطمینان که شدیدترین بررسیها دقیقاً در جایی اعمال میشود که شکست میتواند فاجعهبارترین نتیجه را داشته باشد. به جای یک قانون یکسان برای همه (One-Size-Fits-All) که منجر به هدر رفت زمان و منابع میشود، تلاش در جایی متمرکز میشود که بیشترین اهمیت را دارد و تعادل بین ایمنی و کارایی تضمین میشود.
تفاوت بزرگی بین “ضدعفونی” و “استریلیزاسیون” وجود دارد
ضدعفونی (Sanitized) مترادف استریلیزه (Sterilized) نیست – و یکی از آنها نیاز به “چالش بیولوژیک” دارد
اصطلاحات “ضدعفونی شده” و “استریلیزه شده” ممکن است مترادف به نظر برسند، اما در این دنیا، آنها نشاندهنده دو سطح مختلف از تضمین هستند که هر کدام به سطوح متفاوتی از اثبات نیاز دارند.
PDA TR No. 61 توضیح میدهد که یک چرخه SIP که برای ضدعفونی (Sanitization) انجام میشود —که هدف آن کاهش تعداد میکروارگانیسمها است— ممکن است تنها نیاز به “صلاحیتسنجی فیزیکی” داشته باشد. این شامل اندازهگیری پارامترهای فیزیکی مانند زمان، دما و فشار است تا اطمینان حاصل شود که چرخه طبق انتظار اجرا شده است.
در مقابل، یک چرخه SIP که برای استریلیزاسیون (Sterilization) انجام میشود —که هدف آن حذف تمام میکروارگانیسمهای زنده است— به هر دو “صلاحیتسنجی فیزیکی” و “صلاحیتسنجی بیولوژیکی” نیاز دارد و این دو باید به طور همزمان اجرا شوند. صلاحیتسنجی بیولوژیکی شامل یک “چالش بیولوژیک” است: معرفی عمدی یک دشمن شناخته شده: اسپورهای باکتری Geobacillus stearothermophilus که تنها یک باکتری نیست؛ بلکه یک ترموفیل (گرمادوست) و یک ابرباکتری است که کشتن اسپورهای آن بسیار دشوار است. برای اثبات استریلیزاسیون، شما صرفاً تجهیزات را گرم نمیکنید—بلکه باید ثابت کنید که میتوانید یکی از مقاومترین اشکال حیات طبیعت را شکست دهید.
یک قطره آب میتواند کل سیستم را فریب دهد
کوچکترین جزئیات میتواند همه چیز را باطل کند
برای تأیید اینکه بخار به هر گوشهای از یک سیستم پیچیده رسیده است، مهندسان با استفاده از چندین پروب دما یا ترموکوپل، “نقشهبرداری دمایی” انجام میدهند. ممکن است انتظار داشته باشید که این یک اندازهگیری سرراست باشد، اما این فرایند مملو از دامهای نامحسوس و پنهان است و کوچکترین اشتباهات میتواند دادهها را بیارزش کند.
PDA TR No. 61 یک مثال حیاتی در مورد نحوه نصب این پروبها را برجسته میکند. در این مثال، به دلیل نصب اشتباه، یک قطره میعان (Condensate) روی نوک یکی از پروبها انباشته میشود. این قطره کوچک عملاً یک “سپر” خنک در اطراف نوک حسگر ایجاد میکند و آن را در مقابل دمای واقعی بخار عایق میکند. سیستم با بخار استریلکننده پر شده است، اما پروب، که توسط یک قطره آب فریب خورده، ممکن است دمای کمتری را نسبت به دمای واقعی گزارش دهد. این تنها یک خطای کوچک نیست؛ بلکه یک شکست بحرانی است که میتواند کل فرایند را به طور کاذب باطل کند، تنها به این دلیل که یک حسگر به صورت اشتباه نصب شده است.
اثبات فیزیکی و اثبات بیولوژیکی باید با هم توافق داشته باشند
شما نمیتوانید فقط به دماسنج اعتماد کنید
در یک چرخه استریلیزاسیون، شما دو منبع اصلی داده دارید: دادههای فیزیکی از دماسنجها (احراز صلاحیت فیزیکی) و دادههای میکروبیولوژیکی از چالش بیولوژیک (احراز صلاحیت بیولوژیکی). شاید کسی فکر کند که اگر دماسنجها دمای صحیح را برای زمان مناسب نشان دهند، باید کافی باشد. یا برعکس، اگر باکتریهای سرسخت همگی مرده باشند، چرخه باید موفق باشد.
با این حال، اصل راهنما این است که هیچ یک از این روشها به تنهایی کافی نیست. برای احراز صلاحیت استریلیزاسیون واقعی، هر دو مجموعه داده باید جمعآوری شوند، و باید یکدیگر را پشتیبانی کنند. PDA TR No. 61این نکته را به طور قاطع بیان میکند:
“تخریب یک چالش بیولوژیک به تنهایی مدرک کافی برای مناسب بودن یک چرخه نیست. دادههای چالش بیولوژیک باید دادههای فیزیکی را تأیید کنند و بالعکس.”
این اصل تأیید متقابل (Cross-Validation) یک اصل اساسی است. یک دماسنج ممکن است دچار نقص شود؛ یک نمونه بیولوژیکی ممکن است به درستی جابجا نشود. اما وقتی دو روش مستقل —یکی فیزیکی و دیگری بیولوژیکی— دقیقاً یک داستان را روایت میکنند، اعتماد به نتیجه نه تنها دو برابر، بلکه به صورت نمایی افزایش مییابد. این راهکار سیستم برای از بین بردن هرگونه شک منطقی است.
باهوشترین رویکرد گاهی اوقات “کمتر تست کردن” است
بهترین راه برای ولید کردن … تقریبا ولید نکردن همه چیز است
ولید کردن تأسیسات تولیدی بزرگ و پیچیده با دهها قطعه تجهیز مشابه، میتواند وظیفهای بسیار زمانبر و پرهزینه باشد اگر قرار باشد هر جزء به طور کامل از ابتدا مورد آزمایش قرار گیرد. برای حل این مشکل، مهندسان از میانبرهای هوشمندانه و منطقی استفاده میکنند.
یکی از این روشها، رویکرد “ولیدیشن خانوادگی (Family Validation)” است. اگر یک کارخانه مجموعهای از سه بیورآکتور (Bioreactor) یکسان داشته باشد، یک ولیدیشن کامل (به عنوان مثال، سه اجرای موفق) ممکن است تنها بر روی یکی انجام شود. سپس، دو واحد یکسان دیگر میتوانند تنها با یک اجرای تأییدی (Confirmatory Run) ولید شوند، که باعث صرفهجویی قابل توجه در زمان و تلاش میشود، در حالی که درجه بالایی از اطمینان حفظ میشود.
روش دیگر “ولیدیشن ماتریسی (Matrix Validation)” است که به عنوان “براکتینگ (Bracketing)” نیز شناخته میشود. اگر فرایندی از گروهی از مخازن مشابه با اندازههای مختلف استفاده کند، نیازی به آزمایش تک تک آنها نیست. در عوض، شما بزرگترین و کوچکترین مخازن —حدود انتهایی محدوده— را ولید میکنید. این مطالعه سپس برای پوشش تمام مخازن با اندازههای میانی کافی در نظر گرفته میشود، مشروط بر اینکه توجیه کافی مستندسازی شده باشد. این میانبرهای منطقی برای قابل مدیریت و کارآمد ساختن فرآیندهای ولیدیشن پیچیده در دنیای واقعی ضروری هستند.
نتیجهگیری: سختگیری که ما نمیبینیم
آنچه ممکن است یک عمل ساده “تمیز کردن با بخار” به نظر برسد، به عنوان یک علم عمیق و سختگیرانه از اثبات، اندازهگیری و منطق سازشناپذیر آشکار میشود. استریلیتی واقعی در مقیاس صنعتی بر پایهای از ارزیابی ریسک، شواهد تأییدکننده، و استراتژیهای هوشمندانه بنا شده است که سختگیری را با کارایی متعادل میکند.
از جهتگیری یک حسگر تنها گرفته تا آزمایش استراتژیک کل خانوادههای تجهیزات، هر جزئیاتی برای احراز صلاحیت SIP در نظر گرفته میشود تا اطمینان حاصل شود که یک فرایند نه تنها فرض بر استریل بودن نیست، بلکه اثبات شده است. این ما را به فکر وامیدارد: چه مفاهیم ساده دیگری در زندگی روزمره ما برای عملکرد ایمن، متکی بر این دنیای پنهان از سختگیری فنی افراطی هستند؟