Cómo la tecnología de vacío hace posible la fabricación de vacunas

Cómo la tecnología de vacío hace posible la fabricación de vacunas.

La pandemia de COVID-19 ha puesto a las vacunas en el centro de atención, y el público está cada vez más interesado en cómo se fabrican, almacenan y transportan las vacunas. Este artículo explora cómo la tecnología de vacío ha hecho posibles las vacunas COVID-19 en cada paso de este proceso. Empezamos analizando cómo se utiliza el vacío en la purificación de vacunas.

 

  1. PURIFICACIÓN DE VACUNAS

La purificación dentro del proceso de fabricación de la vacuna es primordial y se emplea una centrífuga de velocidad ultrarrápida para facilitar este paso. Los diferentes coeficientes de sedimentación o densidad de flotabilidad de los componentes dentro de la mezcla permiten lograr el proceso de purificación.

Se requieren altas velocidades de rotación de más de 30.000 RPM para producir una separación completa de las especies activas y los contaminantes no deseados. Velocidades de rotación tan grandes provocan la fricción del aire dentro de la mezcla y dan como resultado la generación de calor. Esto puede dañar los componentes activos. Para contrarrestar esto, se utilizan sistemas de bombas de alto vacío que incorporan una bomba turbomolecular (TMP), e idealmente una bomba de vacío seca, para extraer calor de la mezcla.

 

  1. VACUNAS DE SECADO Y ALMACENAMIENTO POR CONGELACIÓN

Los microorganismos activos y las enzimas son los componentes clave de las vacunas. Se emplea la liofilización para garantizar que estos componentes estén protegidos y que la vacuna siga siendo eficaz.

El proceso de liofilización implica mezclar la vacuna viva terminada con un estabilizador a base de agua para formar una suspensión, que luego se congela. Luego se aplica un vacío con un poco de calor para que el hielo se sublime de sólido a vapor. Debido a la baja temperatura del proceso de sublimación, los componentes de la vacuna permanecen activos y sin daños.

La vacuna liofilizada se puede sellar y almacenar al vacío; esto tiene las ventajas de ofrecer una larga vida útil, una rápida disolución con diluyente durante el uso y características de recuperación sin cambios. El almacenamiento al vacío es actualmente el método más común de conservación de vacunas vivas.

  1. PRODUCCIÓN DE VIALES DE VIDRIO PARA VACUNAS

Antes del transporte y la distribución, la vacuna se distribuye en viales de vidrio. La elección correcta del vidrio es crucial para mantener la eficacia de la vacuna; solo el vidrio con bajo contenido de borosilicato tiene la estabilidad química necesaria para la conservación de la vacuna a largo plazo. Además, este vidrio tiene una excelente estabilidad a la expansión y contracción térmica, lo cual es importante para el almacenamiento a temperaturas inferiores a la ambiente.

Se requiere vacío en dos etapas de la producción de viales de borosilicato:

  • El vacío se utiliza durante el proceso de fusión para eliminar el aire atrapado en el vidrio y, por lo general, funciona a una presión de alrededor de 50 mbar. El polvo de vidrio y las altas temperaturas son problemas que también deben abordarse. Tradicionalmente se han utilizado bombas de anillo líquido. Pero cada vez más se emplean bombas de aceite de paletas rotativas y de tornillo para reducir los costes de funcionamiento. Las bombas de tornillo seco ofrecen una alternativa sin aceite.
  • El proceso de moldeo requiere niveles de vacío de alrededor de 100 mbar. Los tiempos de parada cortos de la bomba y el funcionamiento continuo son fundamentales. Cada vez se utilizan más las bombas de paletas rotativas de aceite, las bombas de tornillo y las bombas de tornillo seco.
  1. TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE VACUNAS

La tecnología del panel de aislamiento al vacío (VIP) es fundamental para el transporte de las vacunas COVID-19. Por ejemplo, la vacuna Pfizer BioNTech requiere almacenamiento a -60 ° C. Mantener esta temperatura presenta un desafío importante.

Los VIP ofrecen un método para mantener estas temperaturas de una manera energéticamente eficiente. Ofertas VIP muy bajo de conductividad térmica de 0.004W (mK), con un espesor de pared del recipiente típico de 25 - 60 mm. En comparación, la lana mineral convencional de 150 mm de espesor tendría un valor de 0,04 W (mK).

Esto conduce a una mayor eficiencia y más almacenamiento dentro de la unidad de refrigeración.

La estructura de VIP consta de tres partes: material aislante, un material de adsorción de gas (Getter) y una película aislante cerrada (barrera). Esta barrera aislante cerrada se bombea a un alto nivel de vacío antes de sellar, ofreciendo así propiedades de aislamiento excepcionales.

El tren de bombeo de vacío delantero de alta velocidad minimiza el tiempo antes de que la bomba de difusión se active, para dar un giro rápido de los paneles.

 

Fuente: Vacuum Science World

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