Robot per il sezionamento di flaconi con plasma sanguigno

HOF ha progettato un sistema di debottling per tagliare a metà flaconi di plastica contenenti plasma sanguigno congelato, un ingrediente chiave per molti prodotti medicali. La movimentazione ad alta velocità, ultra-precisa e igienica dei contenitori è effettuata da due robot Stäubli Stericlean a sei assi.

 

Il plasma sanguigno, cioè la componente liquida che trasporta i globuli rossi e bianchi nel corpo umano, è una materia prima fondamentale nella produzione di farmaci salvavita, come i medicinali per il trattamento delle immunodeficienze e per accelerare la guarigione delle ferite post-operatorie. Le infusioni di concentrati di fattori di coagulazione derivati dal plasma vengono utilizzate per trattare i pazienti affetti da emofilia. Le proteine del plasma sanguigno costituiscono inoltre la base per vaccini essenziali.

Dallo scongelamento all’operazione di taglio

La produzione di questi farmaci inizia con lo scongelamento dei contenitori di plastica in cui il plasma sanguigno ottenuto dai donatori è stato conservato e trasportato in stato congelato. Dopo un delicato riscaldamento in un bagno d’acqua e la sterilizzazione superficiale, i flaconi vengono tagliati. HOF Sonderanlagenbau GmbH, un’azienda con sede nella piccola città di Lohra in Assia, Germania, è considerata leader di mercato in questo settore. Il suo team di progettazione ha sviluppato un sistema completamente automatizzato che incorpora due robot Stäubli Stericlean RX160 a sei assi, già operativo con più clienti.

Il processo di taglio inizia con un robot che afferra quattro flaconi di plasma per le estremità superiori e le guida verso la stazione di taglio o “ghigliottina”. Un secondo robot RX160 a sei assi, posizionato dall’altro lato, afferra e stabilizza la metà inferiore dei contenitori.

Un processo completamente automatico e ad alta produttività

A questo punto, la lama cade e i due robot svuotano il contenuto delle due metà del flacone in vassoi di svuotamento. Il plasma umano – ancora sotto forma di nucleo congelato – scivola lungo un canale nei serbatoi di scongelamento. Le metà del contenitore vengono controllate dai sensori per assicurarsi che siano state completamente svuotate, per poi essere posizionate su una pista che conduce a uno scivolo di smaltimento.

Questo processo viene eseguito molto rapidamente e ad alta produttività. “Il sistema può gestire fino a 1.200 flaconi all’ora con un tempo di ciclo di 12 secondi”, afferma Jens Gemmecker, Sales Management Loading and Unloading Systems presso HOF Sonderanlagenbau GmbH. “L’elevata produzione è necessaria per garantire che il lotto specificato sia pronto per la lavorazione nel minor tempo possibile. Questo è auspicabile per motivi di igiene e affidabilità dei processi”.

Gli standard per la robotica definiti dall’azienda

In questo caso, e in effetti per tutti gli altri loro progetti, per i progettisti della HOF la scelta del robot è stata facile. “Poiché i robot sono integrati in molti dei sistemi che forniamo, l’azienda ha definito standard per applicazioni robotiche e, in vista delle esigenze dell’industria farmaceutica, ha optato per i modelli Stericlean di Stäubli”, afferma Gemmecker. “A seconda dell’applicazione, dobbiamo solo definire la serie, la dimensione e eventuali caratteristiche opzionali”.

HOF è sicura nell’utilizzo di questi robot in qualsiasi applicazione farmaceutica, per quanto impegnativa, perché sono stati appositamente sviluppati per operare in ambienti asettici GMP (Good Manufacturing Practices) di Classe A, dove hanno dimostrato il loro valore più e più volte.

I robot Stericlean a sei assi sono completamente incapsulati e sigillati con guarnizioni speciali, e tutti i cavi sono collegati internamente. Non ci sono spazi morti, solo superfici lisce che impediscono la formazione di contaminanti fin dall’inizio. Grazie alle loro caratteristiche particolari, questi robot farmaceutici sono impermeabili alla sterilizzazione e decontaminazione ad alta intensità, ad esempio con il perossido di idrogeno.

L’attuale generazione di sistemi di debottling impiega i robot a sei assi RX160 Stericlean di Stäubli; i modelli TX2 faranno il loro debutto nelle versioni future. Con una gittata di 1.710 millimetri, l’area di lavoro dei robot è sufficientemente ampia per il compito da svolgere, e la loro capacità portante di 30 chili è più che adeguata, così come la loro velocità.: “L’elevata velocità di lavoro dei robot è stata il criterio decisivo qui”, aggiunge Jens Gemmecker. “È il fattore che determina le prestazioni dell’intero sistema”.

Pulizia approfondita dopo ogni lotto

Anche i processi di pulizia più approfonditi e frequenti non danneggiano i modelli Stericlean di Stäubli. In queste condizioni rigorose, raggiungono comunque una vita operativa ben superiore alla media. “Il sistema viene pulito dopo ogni lotto in una scatola di lavaggio che abbiamo sviluppato appositamente per questo scopo, combinando il lavaggio manuale con la pulizia automatica dello strumento di presa”, precisa Gemmecker. Per i robot convenzionali, ciò avrebbe portato a un fine vita immediato.

Un concetto ingegnoso per un compito impegnativo

Il sistema di sezionamento dei contenitori presenta un’interfaccia uomo-macchina sofisticata per una maggiore sicurezza dei dipendenti. È stato anche progettato per la massima flessibilità: i sistemi HOF sono esportati in tutto il mondo ed esistono flaconi con diametri e lunghezze differenti per ogni paese. Le pinze a quattro punte, sviluppate per adattarsi a tutte le dimensioni, sono facilmente adattabili alle sequenze di movimento specifiche per formato dei robot tramite il sistema di controllo Stäubli.

Con questa particolare macchina, HOF Sonderanlagenbau GmbH ha creato un vero risolutore di problemi per la produzione farmaceutica. Il sistema di apertura robotizzata dei flaconi, solitamente in combinazione con l’unità di scongelamento a valle, è utilizzato da molte aziende farmaceutiche mondiali che lavorano plasma sanguigno liofilizzato. I robot Stäubli colpiscono in scenari pratici grazie alla loro maneggevolezza rapida e precisa, nonché alla loro idoneità ai processi di lavaggio e quindi all’automazione igienica di processi sensibili.