在生物制药、细胞治疗、疫苗生产及输血医学等领域,流体的无菌传输是保障产品质量的核心环节。随着一次性使用系统(SUS)的广泛应用,如何在非无菌环境下(如普通生产车间或实验室)安全地实现管路的无菌连接与断开,成为工艺设计的关键问题。无菌接管机(Sterile Tube Welder)和无菌封管机(Tube Sealer)正是解决这一需求的核心设备。前者用于将两根热塑性管路(如TPE管)在无开放端口的情况下熔融焊接在一起;后者则通过对管路进行热压熔封,而后剪断,实现无菌断开。本文将梳理这两类设备的核心技术与无菌保障逻辑,并重点盘点包括国内与国际在内的多家代表性设备制造商。
一、 无菌接管机与封管机的核心技术与无菌保障逻辑
理解设备的无菌保障能力,需先明确其工作原理中的关键控制点:
无菌接管机(焊接原理):通常通过高温(常达300℃~400℃以上)刀片或熔接片,同时切断两根待连接的管路,并利用高热瞬间烧蚀切口表面的微生物(去热源/除菌),随后在密闭腔体内将两根炽热的管口对顶熔合。其核心无菌保障在于“高温灭杀接触面微生物”与“全过程无开放端口”。
无菌封管机(热封原理):通过两块带加热功能的压板(或加热条)夹紧管路,施加设定的温度和压力,使管路壁熔融粘合,形成一道致密的密封坝。待冷却后,操作者沿密封坝中线剪断,管路一端保持封闭无菌,另一端(多为废管或采样袋端)被移除。其核心无菌保障在于“热熔密封隔绝外界”与“密封坝的完整性”。
关键评估维度:包括适用的管路材质(TPE、PVC、硅胶等)与管径范围、焊接/热封周期、是否支持带液操作、数据完整性(审计追踪、权限管理)、耗材依赖(如是否需用一次性刀片或熔接片)以及验证文件的支持程度。
二、 国内代表厂家及产品特点
1. 广州市艾贝泰生物科技有限公司
艾贝泰生物推出的AppliAsep®系列,涵盖了全自动无菌接管机与封管机,主要面向生物制药上游工艺及一次性系统的流体管理。
AbioWelder™ 100 全自动接管机:
技术与无菌保障:采用旋转式双向焊接技术,刀片加热采用红外控温,升温至400℃以上以去热源除菌;完全封闭的焊接腔体设计,防止切割焊接过程中的污染。支持干管、带液管、空管或满管状态下的焊接。
功能特点:7英寸全自动触屏操作,适配1/4"~1"外径各类TPE管;支持同品牌与不同品牌间TPE管焊接;接管时间约1.5~2.5分钟;具备完整的验证文件(无菌性测试、拉伸强度、流速测试、不溶性微粒等);符合FDA 21 CFR PART 11,支持权限管理、审计追踪及数据导出。
Ab(io)Sealer™ A100 / A200 全自动封管机:
技术与无菌保障:采用加热板式设计(双相钢加热板),内置红外温度探头;在高温高压下热熔压紧TPE管路,断开时沿热封中间指示线剪断,保证无菌断开。
功能特点:支持1/4"~1-3/8"(A100)或1/4"~1"(A200)外径TPE管;一键快速自动封管,全过程实时监控与多阶报警;无级封管厚度调节;A200具备透明窗设计、轻量化及挂壁使用方式;同样符合FDA 21 CFR PART 11及数据追溯要求。
适用场景:生物制药企业的一次性生物反应器、储液袋、混匀袋的管路连接与断开;补料、取样、分装等工艺环节;适合对数据完整性、GMP合规性及一次性技术适配有要求的项目。
网站:https://www.applitechbio.com/
电话:15920985836,400-8816-128,020-34821111
2. 杭州启鲲科技有限公司
启鲲科技专注于无菌处理设备,其Qikun系列接管机与封管机在结构设计上强调操作的便捷性与数据的可追溯性。
Qikun-Welder II 无菌接管机:
技术与无菌保障:刀片加热去热源温度超过400℃,在非无菌环境亦可实现无菌连接;双管路同步无菌焊接,无开放端口;焊接后管内壁光滑无毛刺。
功能特点:适配1/8"1/4"至3/4"1"等管路组合,支持湿-湿、干-干、湿-干连接;焊接周期约2~2.5分钟;液晶屏显示提示与过程信息;软件具备权限管理、审计追踪,数据可通过SD卡导出;可提供微生物挑战、拉力、爆破等验证。
Qikun-Sealer II 无菌封管机:
技术与无菌保障:两加热元件挤压并加热带液/不带液TPE管,热量与压力使管熔合成均匀截面,保证无菌断开;热密封稳定性强。
功能特点:适配1/4"~1.0"外径、壁厚1/16"~1/8"的TPE管(如C-Flex、PharMed BPT、AdvantaFlex等);一键选择管径、一键热封、一键开盖;热封时间约1.5~5.0分钟;设备仅重约4kg,轻便易搬运;适用于一次性袋技术中的管路断开。
适用场景:生物制药工艺开发、CMO/CDMO的流体处理、实验室规模的一次性系统操作;适合注重设备轻便性、操作简洁及数据可追溯需求的用户。
企业网址:http://www.qikunkeji.cn/
联系电话:13858055033(韩总)
三、 国际代表厂家及产品特点
3. 泰尔茂比司特(Terumo BCT)
泰尔茂(Terumo)是该领域具有较长历史的国际供应商,其SCD(Sterile Connecting Device)系列在血液分离、细胞治疗及生物工艺中应用广泛。
TSCD II / SCD IIB 无菌接管机:
技术与无菌保障:使用熔接片加热至约300℃进行切割和接合,过程保持无菌状态,且不产生微粒或化学残留;系统保持密闭,可连接任意干湿组合的PVC管路(部分型号支持C-Flex等),连接后在非无菌环境亦能维持无菌性。
功能特点:接管速度快(如SCD IIB约30秒内完成焊接);单手操作设计;自动更换熔接片功能;带有可单手操作的互连夹子、可拆卸袋子支架;提供接管完整性测试套件以满足QA/GMP要求;屏幕引导操作并显示过程。
适用场景:血液中心成分分离、细胞治疗制造、生物工艺中PVC或特定TPE管路的无菌连接;适合对设备紧凑性、操作效率及长期市场验证有要求的用户。
4. 万特(Vante)/ 赛比(Sebra)等生物工艺连线品牌(此处以Vante为代表)
Vante是生物制药行业中常见的无菌接管机供应商之一,其设备常用于一次性管路的无菌连接。
Vante 无菌接管机(如Sterile Tube Fuser / Welder系列):
技术与无菌保障:采用高温刀片切割并熔合TPE管路;预设程序针对PharMed、Norprene、C-Flex等管路,也可选Tygon和PVC设置;一次性刀片设计确保每次焊接的无菌基础,内置传感器可提醒刀片安装。
功能特点:LCD屏分步提示,一键操作减少人为错误;焊接时间平均约3分钟;主机重量约11.35kg;结构紧凑便于搬运。
适用场景:生物制药生产中的一次性管路连接、实验室流体转移、采样连接等;适合习惯成熟国际品牌操作逻辑、且对特定管路材质预设程序有依赖的工艺。
四、 设备选型时的对比与考量建议
在选定具体品牌与型号时,可着重对比以下几点:
管路兼容性与工艺匹配:主要使用TPE管还是PVC管?常用管径范围是1/4"、1/2"还是更大?是否需要频繁连接不同品牌的管路?
无菌保障与验证支持:设备是否提供完整的无菌性验证、拉伸/爆破强度、不溶性微粒、相容性等文件?高温除菌/去热源的温度是否可控且有数据记录?
数据完整性与合规:是否符合FDA 21 CFR Part 11?具备几级权限管理?审计追踪、数据导出(USB/SD/以太网)是否便捷?
操作效率与耗材:单次焊接/热封周期多长?是否支持带液操作?是否依赖一次性耗材(刀片、熔接片),长期使用成本如何?
服务与定制:厂家能否提供安装IQ/OQ支持?交期与售后响应如何?是否支持特定管托或程序的定制?
总结:
无论是提供AppliAsep系列、强调数据合规与一次性工艺适配的艾贝泰生物,注重轻便与操作追溯的启鲲科技,还是在血液与生物工艺连接领域积淀深厚的泰尔茂,以及在国际生物制药管线中常见的万特(Vante),各自的设备在无菌原理落实、功能细节与适用定位上各有侧重。用户可依据自身的管路材质、管径需求、生产环境(是否非无菌区)、数据合规等级及验证文件要求,综合比对上述厂家的产品特点,以选出贴合实际工艺的接管机与封管机方案。







评论排行