COVID-19 et la nécessité d’une chaîne du froid à très basse température

Un collaborateur UPS qui vérifie la température d’un congélateur Stirling Ultracold à ultra basse température

Opération Warp Speed, le partenariat public-privé américain de plusieurs milliards de dollars, relève le défi colossal de développer et de distribuer un vaccin contre la COVID-19 en quelques mois.

Suite à l’éventuelle approbation du vaccin, environ 300 millions de doses pourraient être disponibles à la distribution dès janvier. En outre, d’autres fabricants de médicaments et leurs chercheurs s’efforcent de développer leurs propres traitement en un temps record.

Ce qui signifie que les grandes société d’expédition et de distribution doivent agir rapidement pour développer des plans logistiques de chaîne du froid à « ultra-basse température ».

Les vaccins les plus prometteurs en cours de développement requièrent un stockage à des températures ultra-basse, jusqu’à -80° Celsius (-112° Fahrenheit). Cela nécessite des milliers de super-congélateurs spécialisés.

Des entreprises logistiques comme UPS installent des fermes de congélation à ultra-basse température à proximité des plateformes aériennes stratégiques aux États-Unis et en Europe. L’objectif immédiat est de stocker et d’expédier un nouveau vaccin contre la COVID-19 quand et où cela est nécessaire.

Ces contraintes de temps vont certainement entraîner des changements rapides dans la technologie des super-congélateurs et dans le secteur de l'expédition 3PL. Ces changements précipitent l’avenir de la distribution et de la logistique des produits biopharmaceutiques.

L’intelligence artificielle (IA) accélère déjà les tests de dépistage de drogues, mais elle peut également contribuer à l’avancement d’autres produits pharmaceutiques, selon le NIH (National Institutes of Health). La capacité à fournir ces traitements personnalisés dépend largement de choix technologiques d’avant-garde.

Un employé UPS Healthcare vérifie les bouteilles au congélateur

Les congélateurs ultra-basse température aujourd’hui

La plupart des super-congélateurs utilisent une technologie à base de compresseurs pour réguler les températures. Mais il s’agit de machines complexes qui requièrent une maintenance fréquente ; elles ont besoin de l’énergie et de l’espace suffisants pour fonctionner et génèrent une chaleur excessive, augmentant donc les coûts de climatisation. Mais elles sont la norme de l’industrie.

Ces dernières années, une nouvelle technologie de super-congélateur a été rapidement adoptée car elle règle un grand nombre de ces problèmes. Reprenant la conception de base du moteur Stirling, ces super-congélateurs utilisent un moteur Stirling à piston libre qui nécessite peu de pièces mobiles et aucune huile dans le système.

Ainsi, ils ne requièrent pratiquement aucune maintenance et ne tombent presque jamais en panne. Le moteur, qui fonctionne en continu, maintient une température précise et stable et la rétablit rapidement après l’ouverture d’une porte du congélateur. Grâce à ce moteur à pistons libres, le congélateur peut contenir davantage d’échantillons dans un encombrement réduit, utiliser moins d’énergie et générer une chaleur ambiante minimale.

Les exigences incertaines en matière de température des vaccins candidats contre la COVID-19 ont également suscité un intérêt pour les nouveaux super-congélateurs en raison de leur large plage de températures, capables de stocker de manière fiable des échantillons de -80° à -20° Celsius.

Quelle que soit la technologie ULT, ces congélateurs exigent désormais que le personnel stocke et retire manuellement les médicaments et les échantillons tout en gérant les performances des congélateurs, souvent avec une documentation minimale. Pour s’adapter aux changements de l’industrie, les congélateurs ULT se tournent vers des solutions qui permettent le suivi des échantillons, le contrôle de la température et une piste d’audit fiable.

« Les produits biologiques sont devenus de véritables atouts de l'entreprise. Ainsi, la gestion des échantillons est devenue plus critique qu’auparavant. »

Essor du contrôle et de la gestion des données à distance

En ce qui concerne les super-congélateurs, les utilisateurs ont besoin d’informations pour éviter toute erreur ou tout retard dans leurs processus de gestion des échantillons. Ils ouvrent les portes et trient les échantillons recouverts de givre pour trouver celui dont ils ont besoin, laissant potentiellement l’air chaud entrer en contact avec le contenu du congélateur.

Ils doivent être conscients de la nécessité de maintenir le contrôle de la chaîne du froid lorsqu’ils prélèvent des échantillons pour le traitement en aval, la recherche ou les applications cliniques. Cela nécessite de disposer des bons renseignements et de pouvoir gérer les données sur le cloud.

Les produits biologiques sont devenus de véritables atouts de l'entreprise. Ainsi, la gestion des échantillons est devenue plus critique qu’auparavant.

La connexion au cloud permettra d’effectuer le suivi à distance à l’aide de capteurs, ainsi que le contrôle et l’analyse prédictive dans les blocs de congélateurs à ultra-basse température. Un flux continu de données permettra de détecter les caractéristiques de performance afin de fournir des informations critiques « embarquées » pour assurer la bonne gestion des échantillons, ce qui conduira à une efficacité accrue des produits biologiques.

Les futurs super-congélateurs auront des capacités d’accès guidé qui permettront le suivi et la visualisation des flacons dans les systèmes de gestion de laboratoire et aux points d’accès des congélateurs. Les chercheurs et les 3PLs sauront exactement où se trouvent leurs échantillons dans le congélateur afin de préserver le contrôle de la chaîne du froid, renforçant ainsi l’intégrité des échantillons.

Plusieurs congélateurs dans un entrepôt

La robotique et le « distributeur automatique » ULT

À l’heure actuelle, les utilisateurs prélèvent les boîtes de vaccins et autres produits biologiques dans les congélateurs, puis les trient et les emballent pour les expédier. Les robots simplifieront ce processus en se connectant aux congélateurs ULT pour choisir l’emplacement, effectuer le placement et la récupération des doses.

La précision et la vitesse robotiques renforceront davantage le contrôle de la chaîne du froid. Avec l’essor considérable de la médecine personnalisée (traitements mis au point à l’aide de la manipulation des gènes et de la technologie CRISPR en vue de créer des traitements ciblés pour chaque patient) les super-congélateurs deviendront des « distributeurs automatiques virtuels » capables de repérer une dose parmi des centaines de millions pour la délivrer directement aux points de service des patients.

Sur le plan logistique, le logiciel ordonnera si besoin aux robots de déplacer l’intégralité du contenu d’un congélateur vers d’autres congélateurs.

La convergence de la gestion de l’information, de l’analyse prédictive, de la robotique et de l’IA est inévitable et permettra d’établir un meilleur contrôle de la chaîne du froid, plus fiable et plus robuste, pour tous les types de produits biologiques.

Alors que la médecine et la biopharma progressent, les espaces de stockage à ultra-basse température dans les installations, y compris celles gérées par UPS, deviendront les centres d’échange et de distribution de nouveaux vaccins, traitements et échantillons médicaux, stockés automatiquement et expédiés instantanément sur demande.

Aujourd’hui, à l’aube d’une distribution potentielle de vaccins et d’un avenir radicalement différent, il est impératif de continuer à nous adapter et à nous développer.

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