本报告用于对赛默飞 3131 培养箱(下称“设备”)开展全生命周期首次性能验证(Performance Qualification,简称 PV),以确认其在拟定使用场景下能够长期、稳定、可重复地满足用户需求(URS)与适用法规/标准的要求。验证范围覆盖安装确认(IQ)、运行确认(OQ)与性能确认(PQ),并对关键参数的测量方法、抽样布点、数据处理、判定标准、偏差处理与再验证机制作出说明。本文适用于微生物培养、细胞培养、样品恒温保存等用途的常规运行条件,不涉及超出设备设计边界的特殊工艺。
赛默飞 3131 培养箱为箱式恒温设备,具备密闭腔体、温控系统、传感器与控制逻辑、门封与观察窗、层架与内部气流组织、声光/界面报警、数据记录与历史曲线等功能模块。可选功能通常包括:高温灭菌或紫外消杀(如有)、湿度维持机构(如水盘或主动加湿,若适用)、气体控制(如 CO₂/ O₂,若适用)、通讯与数据导出接口。实际配置以设备铭牌、订货清单与随机文件为准,本文在方法学中对可选功能采用“如适用/可选项”的处理方式。
使用部门:提出 URS、配合试验、提供代表性负载、负责日常运行与维护。
质量部门/验证团队:编写并批准方案与报告,监督执行、数据复核、偏差与变更管理。
计量/工程部门:量具溯源、探头布点、环境控制与供配保障(电源、气源、纯水等)。
供应商/服务商:提供安装调试、培训、必要的技术支持与维修记录(如涉及)。
依据 GxP 风险思维原则,对“对产品质量与人员/环境安全有直接或间接影响”的功能设为关键质量属性(CQA)与关键工艺参数(CPP),例如:箱内温度控制能力、温度均匀性与稳定性、开门恢复、报警与故障自检、数据完整性等。
高风险:温控准确性与均匀性、报警、断电恢复、门封完整性等 → 强化测试/扩大样本/多时段复测。
中风险:湿度(若用于细胞培养)、气体体积分数(若适用) → 定点精测+趋势评估。
低风险:外观、非关键附件等 → 目视/功能点检。
风险评估结果用于确定 OQ/PQ 的测试深度、采样点数量与接受标准的严格度,同时作为后续再验证频次与变更评估的依据。
随机文件:合格证、装箱单、使用说明书、安装调试记录、维护保养指南。
计量溯源:用于验证的标准温度计/记录仪、气体分析仪、湿度计等须具备在有效期内的校准证书,溯源至国家或国际计量基准。
版本控制:方案、原始记录、数据集与报告须实施文件受控与留存。
目的:确认设备安装、环境、接口与文件满足运行前提。
要点:
设备信息:型号、序列号、铭牌参数、供电要求、保险丝/接地。
安装环境:放置空间、通风、振动源/热源距离、环境温湿度记录。
公用工程:电源稳定性、气源(如 CO₂)、纯水(如加湿需要)、排水与安全接地。
配件核对:层架、探头引线孔、密封件、软件版本与通讯口。
文件齐套:说明书、装箱清单、验证方案、校准证书、保修与维护计划。
初始点检:外观与密封、门体与加热区、风道清洁、出厂参数复位与基础自检。
判定:IQ 全项符合并无重大偏差方可进入 OQ。
目的:在空载或定义负载下验证设备在设定条件下的功能、控制与报警是否符合要求。
6.2.1 试验前准备:
探头布点:按“九点法”或“等距网格法”在有效工作空间布置≥9 个温度探头,至少包含四角、中心与中部边缘;若有多层搁板,按代表性层位布点。
预热与稳定:按说明书完成预热,稳定不少于 60–120 min 或至趋势稳定。
记录频率:建议≤1 min/点,持续覆盖稳态与扰动阶段。
环境监测:记录室温、相对湿度、门开闭频次与时长。
6.2.2 温度控制能力:
设定点准确性:在典型设定点(如 20–60 °C 区间内的 2–3 个代表值;若常用 37 °C,则必测)下记录中心探头稳态平均值与设定值偏差。
稳定性:稳态阶段中心点短期波动范围(如 30–60 min 内最大差与标准差)。
均匀性:稳态阶段各点-中心点的最大偏差(Max-Min 与单点偏差统计)。
升/降温性能:自环境温度到目标设定点的达到时间,及从高温安全回落至安全温度的时间。
开门恢复:在定义开门扰动(如开门 30–60 s)后,恢复至设定±允许范围的时间与轨迹。
6.2.3 湿度(如适用):
方法:标准湿度记录仪或经校验的探头,至少中心与代表性边缘点。
指标:稳态相对湿度水平、波动范围、开门恢复趋势与冷凝观察。
6.2.4 气体控制(如 CO₂/ O₂,若适用):
准确性与稳定性:在常用设定点(如 CO₂ 5%)测量设定偏差与稳态波动。
均匀性:多点同步测量或移动单点逐测,评估腔体分布差异。
恢复性:模拟开门与气源中断后至设定范围的恢复时间。
交叉影响:温度波动对气体读数的影响评估(趋势比对)。
6.2.5 报警与安全:
超温/低温报警、传感器故障、门未关、气源不足(如适用)、断电/来电自检。
声光报警强度、延迟、消音/复位逻辑,事件记录追溯性。
6.2.6 数据与接口:
本地数据记录:时间同步、曲线连续性、存储容量、导出格式与校验。
通讯与权限:用户分级、审计追踪(若有软件)、时间戳与防篡改措施。
6.2.7 负载影响(运行工况模拟):
使用代表性负载(培养瓶/平皿/试剂架等)在典型装载率(如 50% 与 80%)下重复温度均匀性与开门恢复,评估负载对性能的影响。
6.2.8 接受标准(示例):
接受标准应基于 URS、说明书与风险评估确定。示例思路:
温度设定点准确性:稳态平均偏差在设定值±(0.3–0.5) °C 范围内(示例)。
温度均匀性:稳态各点与中心差值的极差 ≤(0.5–1.0) °C(示例)。
稳定性:短期波动(峰-谷)≤(0.3–0.5) °C(示例)。
开门恢复:在约定时间内回归设定±允许带(时间窗口由工艺容忍度定义)。
湿度/气体:按用途定义目标范围与波动限(例如湿度>90%RH,CO₂ 5%±0.5%,如适用)。
注:以上为示例范畴,实际阈值需与用户工艺、样品耐受性与法规要求一致。
目的:在拟定的日常操作与真实或模拟样品条件下,证明设备持续满足使用目的。
要点:
选择代表性培养方案(如细菌/细胞培养周期),在常用设定点与装载率下运行多批次(建议≥3 批),记录关键参数趋势与结果合格率。
对易感位置(门边、上层角落、靠风道)进行附加温度监测,验证工位间一致性。
若涉及关键产品,建议与历史对照或平行设备比对关键质量指标(如菌落形成单位、细胞活率等),排除设备差异性影响。
PQ 期间同步考察开门操作频率、样品进出、日常补水/补气对性能的影响。
覆盖“最不利点”:腔体角落、靠门位置、上/下层边缘与中心。
分层布点:有多层搁板时,应按使用层位分布,以“上中下+中心”为最小集。
时间覆盖:稳态阶段应持续足够时长以观测周期性波动与外界扰动影响。
复测与交叉:同一设定点跨日复测,以评估可重复性与日内/日间变差。
统计学:对每点数据计算均值、标准差、峰-谷值、极差与置信区间;必要时采用控制图评估稳定性。
一致性:比较多点与多批次结果,评估批间/日间变异;将 OQ 与 PQ 指标进行趋势连贯性分析。
判定规则:若所有关键项目满足接受标准且无未关闭偏差,则结论为“通过”;如有偏差,需完成根因分析与纠正措施,经评估后决定重测或附加验证。
记录:任何与方案不一致处置、异常读数、量具失准、环境突发事件均需记录。
分级:按对产品与安全的影响进行分级,重大偏差需质量与管理层共同评估。
纠正/预防:明确根因、即时纠正、预防复发的制度化措施,并验证其有效性。
维护:定期清洁、门封检查、风道与水盘卫生、过滤件更换(若有)、传感器校准周期。
再验证触发条件:重大维修或部件更换、搬迁、软件版本变更、持续趋势漂移、偏差频发、工艺设定或装载模式显著变化;即便未触发,亦建议按周期进行部分或全项再验证。
监测:建立例行点检与温度巡检制度,形成持续确认(CPV)的数据闭环。
人员:防烫、防电、防滑,开门与取放样品遵守操作规程;移动搁板注意受力与稳定。
生物安全(如适用):与样品风险等级匹配的消杀流程、废弃物处理与意外溢洒应急方案;避免交叉污染。
灭菌/消杀:若设备具备高温或紫外功能,应验证其覆盖度、有效性与对材料的影响。
建议报告包含:
批准页与变更记录;2) 术语与缩略语;3) URS 摘要与风险矩阵;4) 设备与环境信息;
量具清单与校准信息;6) 试验方案与原始记录(含布点示意与环境记录);
数据统计与图表;8) 偏差与 CAPA 处理;9) 结论与使用放行建议;10) 附录(SOP、维护计划、再验证建议)。
布点示意图模板:给出腔体俯视与侧视图,标注探头编号与层位。
原始记录表格:时间戳、设定点、各测点读数、环境参数、事件标记(开门/补水等)。
计算表与判定表:自动计算均值/极差/标准差,拉出不合格项并标注原因与处置。
偏差单与变更表:统一编号,便于追踪闭环。
维护与点检清单:周期、执行人、确认人与结果判定。
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