Как производятся медицинские гели небольшими партиями

1f2bd8b119b64a8e86f23b075f942f88.jpeg
Помните гель, которым вам мажут живот во время УЗИ? Это довольно интересная полимерная конструкция, которая продумана так, чтобы обеспечивать звукопроводящую среду и при этом минимум побочных шумов для аппарата. Аналогично — гель для ЭКГ, только там среда диэлектрическая. Технически эти гели не очень сильно отличаются от ряда гелей для аппаратной косметологии и для других узкоспецифических медицинских задач. Например, есть гели, которые сделаны так, чтобы максимально проникать через кожу (эпидермальный слой), они служат транспортом для медикаментов во время, например, процедур ультразвуковой обработки горла у отоларинголога.

Мы делаем такие специфические вещи в России уже примерно 20 лет. Сейчас я покажу старое мелкосерийное производство и расскажу про ряд его особенностей. Ещё у нас есть тоннажное производство для медицины, куда современнее по оборудованию, но там как раз заказы более стабильные и не требуют перестройки линий каждый день. А вот когда нужно 50 флаконов определённого геля на год для решения одной редкой медицинской задачи — это к нам. Давайте начнём.
122f93e56b7b44b7bcaffb3d29c42024.jpeg
Основной компонент гелей — вода. В неделю мы выпускаем на производствах примерно 50 тонн готовой продукции и тратим около 150 тонн воды. В воде главное — правильная подготовка. Один только обратный осмос уменьшает выходную массу на 2/3. В нашем случае деионизированная вода проходит несколько стадий. Для любого продукта основные этапы одинаковы: это предварительная очистка от наиболее явных вещей, затем угольный фильтр для крупных посторонних молекул и механических частиц, потом смоляные фильтры. В итоге очищается от солей и железа. Затем мембраны обратного осмоса для мелких молекул, которые размером меньше микрона.
677c5bd940274446870b959f544a6f8b.jpeg
Затем вода идёт в накопительный бак.
d31cf9558b734cb9888844349607cc78.jpeg
Нам нужна диэлектрическая вода, поэтому есть ещё один фильтр уже непосредственно перед использованием воды в рецепте геля. Это на тот случай, если при хранении или транспортировке по производству что-то добавится. Качество воды мы оцениваем по отсутствию подвижных ионов (проводимость очень маленькая). Поэтому кроме биологических методов мы банально контролируем её проводимость — нужно до 10 микросименс на сантиметр. Хотя мы стараемся максимум 2–3.
Фильтры мы пробовали несколько лет назад регенерировать самостоятельно, но в итоге отказались от этого процесса и отдали внешней компании. По мере загрязнения фильтров они просто привозят новые.
4b1953281fbd40acbf76fc1d0588fc17.jpeg
Из воды, полимера и ещё нескольких компонентов делается основа геля. На фотографии выше — ёмкость с набухающим полимером. Подготовка суспензии — это набухание второго основного компонента кроме воды — полимера, который образует эту гелевую массу в любом случае. Чаще всего речь про полиакрилаты для медицины. Мы используем их подвид — карбомеры с длинными молекулами. Китайские гели делают на более дешёвых полиакрилатах, они менее равномерные. Ближе к концу процесса суспензия может выглядеть так.
0ccf382a76e844078fe079f20be61ec8.jpeg
Затем в полученную основу добавляются другие вещества. Чтобы добиться их равномерности распределения в геле, используются вот такие реакторы (у нас они здесь от 50 до 200 кг).
c4950b554a14499fbe10493f3a77ca04.jpeg
В реакторах идёт смешивание жидкостей. Этот процесс длится 3–4 часа. Чем лучше состав компонентов (качественнее полимер) и чем правильнее и дольше идёт процесс в реакторе, тем равномернее получается гель. Чем равномернее гель, тем меньше шумов и потерь, например, во время УЗИ.
a64a4a13740549dc83434532c7142eae.jpeg
Каждая операция учитывается в ERP и контролируется. На каждом рабочем месте есть либо планшет, либо компьютер с запущенной ERP.
893980c24b9a400e88c7f29a92640451.jpeg
У нас очень важен контроль того, что происходит на линии, контроль очистки; производство постоянно перестраивает процессы, потому что готовятся 25-килограммовые и 50-килограммовые партии редких вещей для косметологии. А вот те же гели для глаз (в частности, «Блефарогель») делаются на другом производстве тоннами: там куда меньше ручных операций, и вместо 150 наименований продукции всего около десятка. Финал изготовления — фасовка по флаконам.
В текущей ситуации из 700-килограммового реактора через шланг с помощью шнекового насоса передается в накопитель и, соответственно, фасуется. Приезжают флаконы.
a01508e84dba48a6a42ea71fb4f60e0c.jpeg
В них опускаются экструдеры.
ac812257f27646b4a855adadd7e3637f.jpeg
Флаконы наполняются и едут на укупорку.
1add57dbe60b4096ac1495858667a223.jpeg
5b82285324884f4b80c2f11ec332f368.jpeg
Затем оклейка этикетками.
6d8f2ced02814bb8952a3d76a6a471d3.jpeg
Затем готовая продукция проходит выборочный контроль качества, сохраняются арбитражные образцы, и всё это едет на склад. Но есть нюанс.
abbf407fd9a240c38ce769cbb0b48550.jpeg
Линия китайского производства (других на рынке нет), поэтому её часто приходится чинить прямо во время работы. Соответственно, ящик с инструментом даже не закрывается и не уносится, стоит он под столом у операторов.
На всей площади производства стоят УФ-лампы: ночные — открытые, дневные — в корпусе с ротационной вентиляцией.
1d0b6e47c9f74a3ebc9af02523a460d1.jpeg
dbc1b30e631d48bfaaf677c97da5bad4.jpeg
В чистой зоне нужно одеться в защитный костюм, переодеть обувь и наступить на липкий коврик перед входом.
c0eadbbed1f6463d858beea1534d8a28.jpeg
066496b33e88415cb3ae71712e42c329.jpeg
Мы используем разные дезинфицирующие средства. Нужны индикаторы, по которым можно определить, правильную ли концентрацию дезинфицирующих средств мы приготовили.
d72725795a294faab443efa40510d367.jpeg
57a6e5bace074f28a68ebb85b43f4480.jpeg
Индикатор опускается в среду, засекается время на секундомере, вынимается, сравнивается цвет. Важные вещи для гигиены крепятся над раковинами.
cd351ea4e97c4072b7505904930eb85d.jpeg
Склад — уже более простая по допуску зона, здесь можно ходить в обычной сменной одежде (но не уличной).
e784c98b5e4041c8ab9c1d20a502977d.jpeg
22be96c83e324093afdbdd38f1e51c32.jpeg
5c85bfef1b5e46b187cd8f153b2d030b.jpeg
Это подсобка, где стоят механизмы перекачки пропиленгликоля на производство.
5d505aa9fbf34366b39976d0f884db63.jpeg
Вот как это выглядит на производстве через стену.
14bce8ffc01e4cd2831a4cbe151328d0.jpeg
На выходе из этого помещения также делается микробиологический анализ воздуха.
В холодильнике хранятся образцы и реактивы.
81b93018873542d19c4ed9ec25940b7d.jpeg
Вот здесь делается взвешивание.
3b207c1bd6424a8195220fd4af5e7446.jpeg
dfa61d7777f74ab2841e31e2f8f4f576.jpeg
7c708157743e4e9f8d0037ce41feb349.jpeg
Есть своя разработка. Основная лаборатория в другом месте, но на производстве есть небольшая лаборатория по замеру данных готовой продукции и контролю качества. Основная лаборатория — примерно 50 квадратных метров (сейчас расширяем), «контрольная» — примерно 15.
d59648184e5243c5b24a4faca8716c52.jpeg
30563549c5ae418590f92e200e602698.jpeg
edaaff5ec9f845dc86570037fe089bf5.jpeg
f044e30e729849db9d779a36cc19a613.jpeg
И есть офис с кучей разных образцов.
2faeedbcfa524abe8a98befbef5f7c74.jpeg
99c71eef726d45be9a63313e24a46a6d.jpeg
Производство загружено равномерно, сезонов нет. Когда нет текущего заказа, работаем в склад, но всё равно почти всё сразу разбирают.

В этом здании мы уже почти 5 лет. Самому производству 20 лет. Всё это начиналось из лаборатории при Институте медицинских полимеров. При Минздраве. В этой лаборатории были сделаны первые разработки продукта — ультразвуковых гелей. Медики сошлись с полимерщиками. Тогда это было редкостью. Была перестройка, и тут уже не приходилось выбирать, чему ты там училась в университетах. Нужно было перестраиваться и работать. И вот они пошли, пошли, выросли до такого предприятия, которое, в принципе, конечно, не монополист в России, но очень долгое время наш гель был уникален по ряду важных для медицины показателей. Он и сейчас очень хорош, но сейчас очень много производителей другого типа, в частности, дешёвых аналогов на менее качественном китайском сырье. У нас очень тщательно проводится разработка рецептуры, используются только европейские компоненты и сырье, и поэтому он может быть, конечно, для потребителя чуть дороже. Поначалу мы и на отечественном полимере работали, но это было нечто. Питер производил и Нижний Новгород. Это все полиакрилаты отечественного производства, но это совсем не то. Потом очень быстро мы, когда стали более кредитоспособными, стали покупать, конечно, основные компоненты уже в Европе. Пробовали Индию, Азию, в частности, Тайвань — не подходят. Нас очень волнует качество сырья и стабильность этого качества. А они, бывает, хулиганят. Европа же поставляет стабильно.

© Geektimes