COVID-19 e la necessità di una catena del freddo ultra bassa

Il personale UPS osserva la lettura sul monitor del congelatore Stirling Ultracold

L’Operazione Warp Speed, la collaborazione statunitense multimiliardaria, pubblica-privata, affronta il difficile compito di sviluppare e distribuire vaccini anti-COVID-19 in pochi mesi.

Dopo la potenziale approvazione del vaccino, circa 300 milioni di dosi potrebbero essere disponibili per la distribuzione già a gennaio. Inoltre, altri produttori di farmaci e i ricercatori si stanno impegnando al massimo per sviluppare terapie a tempo di record.

Ciò significa che le principali aziende di spedizione e distribuzione devono muoversi rapidamente per creare piani per organizzare “cold chain a bassissima temperatura (ULT)”.

I nuovi vaccini in pipeline richiedono la conservazione a temperature ultra basse, fino a -80ºC (-112 gradi Fahrenheit). Questo richiede migliaia di congelatori ULT specializzati.

Aziende di logistica come UPS stanno installando congelatori ULT vicino a centri aerei strategici negli Stati Uniti e in Europa. L’obiettivo primario è conservare e spedire un nuovo vaccino anti-COVID-19 quando e dove necessario.

Questa urgenza impone di innovare rapidamente la tecnologia dei congelatori ULT e nel settore delle spedizioni 3PL. Questi rapidi cambiamenti stanno cambiando il futuro della distribuzione e della logistica biofarmaceutica.

L’intelligenza artificiale (IA) sta già accelerando lo sviluppo di test farmacologici, ma può anche contribuire allo sviluppo di altri prodotti farmaceutici, secondo i National Institutes of Health. La capacità di offrire questi trattamenti personalizzati dipende in gran parte da innovazioni tecnologiche lungimiranti.

Personale healthcare UPS controlla alcune fiale nel congelatore

I freezer ULT oggi

La maggior parte dei congelatori ULT utilizza una tecnologia basata su compressori per regolare le temperature attivando e disattivando il ciclo. Si tratta però di macchinari complessi che richiedono frequenti interventi di manutenzione; necessitano di molta energia e spazio per funzionare e generano molto calore, aumentando così i costi HVAC. Ma è lo standard del settore.

Negli ultimi anni, è stata introdotta una nuova tecnologia di congelamento ULT che evita molti di questi problemi. Grazie al design del motore Stirling, questi ULT utilizzano un motore Stirling a pistone libero che richiede poche parti mobili e non contiene olio.

Così, i freezer ULT non richiedono molta manutenzione e sono esenti da guasti. Poiché il motore funziona continuamente, mantiene una temperatura precisa e costante che si ripristina rapidamente dopo l’apertura dello sportello del congelatore. Grazie a questo motore a pistone libero, il freezer può contenere più campioni in un spazio ridotto, consumare meno energia e generare un calore ambientale minimo.

La grande diversità di requisiti di temperatura dei nuovi vaccini anti-COVID-19 ha creato un nuovo interesse per i congelatori ULT, che possono conservare in modo sicuro campioni da -80 ºC sino a -20 ºC.

Indipendentemente dalla tecnologia ULT, questi congelatori ora richiedono al personale di conservare e rimuovere manualmente farmaci e campioni, gestendo le prestazioni dei congelatori, di solito con una documentazione minima. Per stare al passo con i cambiamenti del settore, i congelatori ULT si stanno orientando verso soluzioni che consentano il tracciamento dei campioni, il monitoraggio della temperatura e una registrazione di verifica affidabile.

“I campioni biologici sono diventati degli asset strategici per le aziende. Quindi, la gestione dei campioni è oggi ancora più importante”.

L'aumento del monitoraggio da remoto e della gestione dei dati

Quando si tratta di congelatori ULT, gli operatori necessitano di informazioni approfondite per evitare errori o ritardi nei processi di gestione dei campioni. Aprono sportelli e passano in rassegna campioni ricoperti di ghiaccio per trovare quello di cui hanno bisogno, lasciando potenzialmente che l’aria calda entri in contatto con il contenuto del congelatore.

Devono essere consapevoli della necessità di mantenere la catena del freddo quando estraggono campioni per la lavorazione, la ricerca o le applicazioni cliniche. Questo richiede la gestione di informazioni e dati tramite il cloud.

I campioni biologici sono diventati veri e propri asset aziendali. Di conseguenza, la gestione dei campioni è ora ancora più cruciale.

Grazie a sensori da remoto, la connettività cloud consentirà il monitoraggio, il controllo e l’analisi predittiva tra le banche dei congelatori ULT. Il flusso continuo dei dati rileverà le caratteristiche delle prestazioni fornendo informazioni critiche per garantire una corretta gestione dei campioni, aumentando l'efficacia di farmaci prodotti biologici .

I futuri freezer ULT introdurranno modalità di accesso guidato, che consentiranno il tracciamento e la visualizzazione delle fiale nei sistemi di gestione del laboratorio e nei punti di accesso del congelatore. I ricercatori e fornitori 3PL sapranno esattamente dove si trovano i loro campioni all’interno del congelatore, in modo da poter preservare l'intera catena del freddo, migliorando l’integrità dei campioni.

Congelatori in un magazzino

La robotica e il “distributore automatico” ULT

Attualmente, le scatole di vaccini e altri prodotti biologici vengono prese dai congelatori ULT, smistati e imballati per la spedizione. I robot semplificheranno questo processo interfacciandosi direttamente con i freezer ULT, selezionando la posizione, il posizionamento e il recupero delle dosi.

La precisione e la velocità dei robot miglioreranno ulteriormente la gestione dei prodotti lungo la catena del freddo Grazie all’enorme crescita della medicina personalizzata (trattamenti sviluppati utilizzando la manipolazione genetica e la tecnologia CRISPR per creare terapie mirate per i singoli pazienti), gli ULT diventeranno “distributori automatici virtuali”, in grado di trovare una specifica dose su centinaia di milioni per la consegna diretta ai punti di cura dei pazienti.

A livello logistico, il software potrà dirigere i robot e spostare il contenuto di un intero congelatore in altri congelatori, se necessario.

La convergenza di gestione delle informazioni, analisi predittiva, robotica e IA contribuirà a rendere la catena del freddo più affidabile e solida per tutti i tipi di materiali biologici.

Con i progressi della medicina e di nuovi farmaci biologici, le celle frigorifere nelle strutture, comprese quelle gestite da UPS, diventeranno hub e centri distributivi per nuovi vaccini, terapie e campioni, immagazzinati automaticamente e spediti su richiesta.

Ora al momento critico della distribuzione del vaccino, così come di un futuro decisamente diverso, è imperativo continuare ad adattarsi e crescere.

Donne sorridenti

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