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Jun 05, 2023

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Alors que le monde attend les vaccins contre la COVID-19, certaines sociétés pharmaceutiques sont armées et prêtes à proposer une amélioration intéressante : de meilleurs flacons pour contenir les doses. Les flacons n'ont pas beaucoup changé au cours des 100 dernières années

Alors que le monde attend les vaccins contre la COVID-19, certaines sociétés pharmaceutiques sont armées et prêtes à proposer une amélioration intéressante : de meilleurs flacons pour contenir les doses. Les flacons n'ont pas beaucoup changé au cours des 100 dernières années, mais en 2011, Corning a décidé de faire quelque chose. Ils ont commencé à développer un verre alternatif capable de résister aux dommages et d’éviter les fissures. C'est ce qu'on appelle le verre Valor, et c'est un matériau incroyablement résistant. Pensez au verre Gorilla pour l'industrie médicale.

Traditionnellement, les flacons pharmaceutiques étaient fabriqués à partir de verre borosilicaté, qui est le même matériau sans danger pour les laboratoires que le Pyrex de Corning. Le verre borosilicate tire sa résistance de l'ajout de bore. Bien que le verre borosilicaté soit assez résistant, il présente certains problèmes. Tout type de verre est aussi résistant que ses défauts, et les verres borosilicatés sont sujets à certains défauts particulièrement limitant leur résistance. Le verre pharmaceutique doit résister à des températures extrêmes, de la chaleur élevée du processus de fabrication des flacons au processus de lyophilisation à froid glacial et à la température de stockage requise par le fragile ARN viral de certains vaccins COVID-19. Jetons un coup d'œil à la manière dont les flacons en verre Valor relèvent ces défis.

Le plus gros problème des flacons en borosilicate, au-delà de la casse, est qu'ils ont tendance à se délaminer à l'intérieur, ce qui signifie que de petits morceaux de verre s'écaillent à l'intérieur des flacons et contaminent le médicament. Pendant la phase de conversion, où les longs tubes de verre sont séparés et leurs extrémités scellées dans des flacons, le bore s'évapore du réseau de verre et laisse des dépôts de borate de sodium à l'intérieur du tube. Lorsque le flacon est rempli de médicament, des éléments comme le sodium, le silicium et le potassium s'échappent du verre et pénètrent dans la solution.

Corning a dépensé des millions de dollars pour mener une étude approfondie et a déterminé que le bore lui-même était à l'origine du délaminage. Ainsi, après avoir parcouru le tableau périodique et mélangé divers éléments avec de la silice, ils ont trouvé une alternative sans bore qui utilise de l’oxyde d’aluminium pour plus de résistance.

Les flacons passent par plusieurs étapes de production, du verre brut à la dose prête, et chaque étape présente un risque de dommage. Des lots de médicaments intraveineux sont créés au cours d’un processus appelé lyophilisation, qui est un processus de lyophilisation en trois étapes. Les médicaments se dilatent à des rythmes différents au cours du processus de lyophilisation, et ces expansions génèrent des contraintes supplémentaires dans les flacons.

Un autre problème du verre borosilicaté est la poussière générée sur la chaîne de production. Tous ces flacons côte à côte se frotteront les uns contre les autres au fur et à mesure de leur déplacement, générant des particules qui peuvent ruiner des lots entiers. Le verre Valor possède un revêtement spécial avec un faible coefficient de friction qui réduit presque à néant la poussière.

La chose la plus impressionnante du verre Valor est sa résistance. Dans cette vidéo, un flacon de borosilicate ordinaire se brise sous une force de seulement 20 kg. Mais ce super verre qui porte bien son nom peut résister à une force d’environ 1 000 livres, ce qui le rend cinquante fois plus résistant que le verre borosilicaté.

Après le processus de conversion qui coupe et façonne les tubes de verre en flacons, les flacons sont immergés dans un bain de sel fondu pour plus de solidité. Au cours de ce processus, les atomes de potassium dans la saumure échangent avec des atomes de sodium dans le verre, et ce processus de fortification est ce qui donne à Valor sa force. Corning a initialement développé ce procédé pour le verre Gorilla – rendu célèbre grâce à son utilisation dans les écrans de smartphones résistants aux rayures et aux éclats – un matériau tout aussi herculéen. Les flacons sont ensuite rincés et recouverts d'un polymère qui réduit considérablement la poussière de verre lorsque les flacons s'entrechoquent.

Pour évaluer la résistance des flacons Valor, Corning a effectué des tests approfondis de congélation-dégel au cours desquels ils ont refroidi les flacons de la température ambiante jusqu'à -100 °C en l'espace d'environ une minute, puis ont laissé les flacons décongeler à température ambiante au cours de la période suivante. douze heures. Ils ont traité et rempli les flacons de mannitol, un médicament qui se dilate de manière assez agressive pendant le processus de congélation-dégel. Lorsque le mannitol cristallise, il produit une contrainte de traction élevée à l'intérieur des flacons et les rend susceptibles de se fissurer et de se briser. Les flacons Valor sont « au moins 40 fois moins susceptibles de se briser que les flacons en borosilicate dans des conditions de gel-dégel » (PDF) car leur composition et leur bain de sel fondu les aident à maintenir leur résistance tout au long du processus de lyophilisation.