COVID-19 y la necesidad de una cadena de frío ultrabaja

Operación Warp Speed, la asociación público-privada de EE. UU. de miles de millones de dólares, se enfrenta a la complicada tarea de desarrollar y distribuir vacunas contra la COVID-19 en cuestión de meses.

Tras la posible aprobación de la vacuna, aproximadamente 300 millones de dosis podrían estar disponibles para distribuirse a principios de enero. Además, otros laboratorios farmacéuticos y sus investigadores aceleran el desarrollo de sus propias vacunas en tiempo récord.

Esto significa que las principales empresas de distribución y envío deben moverse rápidamente para crear planes de “cadena de frío de temperatura ultrabaja" (ULT).

Las vacunas más prometedoras requieren almacenamiento a temperaturas ultrabajas de hasta -80 grados Celsius (-112 grados Fahrenheit). Eso requiere congeladores ULT especializados.

Las empresas de logística como UPS están instalando centros con congeladores ULT cerca de centros aéreos estratégicos en Estados Unidos y Europa. El objetivo inmediato es almacenar y enviar una nueva vacuna contra la COVID-19 cuando y donde sea necesario.

Este ritmo vertiginoso augura cambios rápidos en la tecnología de congeladores ULT y en la industria de los envíos con logística externa. Estos cambios están acelerando el futuro de la distribución biofarmacéutica y la logística.

La inteligencia artificial (IA) ya está acelerando las pruebas de los fármacos, pero también puede ayudar en el avance de otros productos farmacéuticos, según los Institutos Nacionales de Salud. La capacidad de ofrecer estos tratamientos personalizados depende en gran medida de las opciones de tecnología de vanguardia.

Congeladores ULT hoy

La mayoría de los ULT utilizan tecnología comercial basada en compresores para regular las temperaturas en ciclos de encendido y apagado. Pero son máquinas complejas que requieren mantenimiento frecuente; necesitan una amplia potencia y espacio para operar y generan calor excesivo, lo que aumenta los costos de los sistemas de climatización. Pero son lo más habitual en el sector.

En los últimos años, una nueva tecnología de congeladores ULT ha tenido una gran aceptación, ya que supera muchos de estos problemas. Con el diseño básico del motor Stirling, estos ULT utilizan un motor Stirling de pistón libre que requiere pocas piezas móviles y no necesita aceite en el sistema.

Por lo tanto, los ULT prácticamente no requieren mantenimiento y no tienen fallos. Debido a que el motor funciona en forma continua, mantiene una temperatura constante y precisa y se recupera rápidamente cuando se abre una puerta del congelador. Con este motor de pistón libre, puede contener más muestras en un menor espacio, consumir menos energía y generar un calor ambiental mínimo.

Los requisitos de temperatura inciertos de los fabricantes de la vacuna contra la COVID-19 también han despertado interés en los congeladores ULT más nuevos debido a su amplia gama de temperaturas y la capacidad de almacenar muestras de forma fiable de -80 grados Celsius a -20 grados Celsius.

Independientemente de la tecnología ULT, estos congeladores ahora requieren que el personal almacene y retire manualmente medicamentos y muestras, todo ello a la vez que controla el rendimiento de los congeladores, normalmente con documentación mínima. Para acompañar el ritmo de los cambios en la industria, los congeladores ULT se están convirtiendo en soluciones que permiten rastrear las muestras, supervisar la temperatura y realizar un seguimiento de auditoría fiable.

"Las muestras biológicas se han convertido en activos de la empresa. Por ello, la gestión de las muestras es aún más crítica".

El crecimiento del monitoreo remoto y la gestión de datos para congeladores ULT

Para utilizar los congeladores ULT, los trabajadores deben estar capacitados para evitar errores o retrasos en sus procesos de gestión de muestras. Abren puertas y buscan entre las muestras recubiertas de escarcha la que necesitan, lo que puede causar que el contenido del congelador entre en contacto con aire caliente.

Tienen que ser conscientes de la necesidad de mantener la custodia de la cadena de frío al extraer muestras para su procesamiento, investigación o aplicaciones clínicas posteriores. Esto requiere inteligencia y gestión de datos a través de la nube.

"Las muestras biológicas se han convertido en activos de la empresa. Por ello, la gestión de las muestras se ha vuelto aún más crítica".

La conectividad en la nube permitirá el monitoreo remoto mediante sensores, control y análisis predictivo entre bancos de congeladores ULT. Un flujo continuo de datos detectará las características del rendimiento para brindar información crítica “a bordo” para garantizar una gestión adecuada de las muestras, lo que aumentará la eficacia de los productos biológicos.

Los futuros congeladores ULT introducirán capacidades de acceso guiadas, lo que permitirá el seguimiento y la visualización de viales en los sistemas de gestión de laboratorio y en los puntos de acceso del congelador. Los investigadores y los proveedores de logística externos sabrán exactamente dónde se encuentran las muestras dentro del congelador para que puedan preservar la cadena de frío y así mejorar la integridad de las muestras.

Robótica y la máquina expendedora ULT

Actualmente, los trabajadores toman cajas de vacunas y otros productos biológicos de los congeladores ULT y los clasifican y los embalan para su envío. Los robots simplificarán ese proceso mediante la interacción con los congeladores ULT al seleccionar la ubicación, colocación y recuperación de las dosis.

La precisión y velocidad de los robots mejorarán aún más la custodia de la cadena de frío. Con el enorme crecimiento de la medicina personalizada (tratamientos desarrollados utilizando la manipulación de genes y la tecnología CRISPR para crear terapias específicas para cada paciente), los ULT se convertirán en “máquinas expendedoras virtuales”, capaces de encontrar una dosis entre cientos de millones para su entrega directa en puntos de atención al paciente.

Logísticamente, el software dirigirá los robots para trasladar todo el contenido de un congelador a otros congeladores, si es necesario.

La convergencia de la gestión de la información, el análisis predictivo, la robótica y la IA es inevitable y establecerá una custodia de la cadena de frío más fiable y sólida aplicable a todo tipo de productos biológicos.

A medida que la medicina y los productos biofarmacéuticos avanzan, las instalaciones de almacenamiento ULT, incluidas las operadas por UPS, se convertirán en centros de coordinación y distribución para nuevas vacunas, tratamientos y muestras médicas, almacenados automáticamente y enviados al instante en función de la demanda.

Ahora, en la antesala de la posible distribución de la vacuna, así como en un futuro drásticamente diferente, es imperativo que sigamos adaptándonos y creciendo.

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