29/11/23
Découvrez comment la fabrication certifiée chez Materialise aide Sartorius à fournir des pièces biocompatibles et traçables à l’industrie très réglementée des technologies médicales.
Produire des petites séries de composants biocompatibles à usage unique utilisés dans la production pharmaceutique.
Depuis plus de 150 ans, Sartorius AG fournit des équipements au secteur biopharmaceutique. Au cours de cette période, son offre est passée des balances de mesure aux bioréacteurs haut de gamme et autres appareils, consommables et services nécessaires à la production de produits biologiques.
« Les produits biologiques sont des choses comme les vaccins, de grandes molécules qui ne sont pas produites de manière conventionnelle par des réactions chimiques », explique Lukas Raddatz, responsable de l’innovation et de la mise en œuvre de la fabrication additive chez Sartorius. « L’aspirine, par exemple, est un composé produit chimiquement dans les comprimés. Mais nos clients utilisent des composés biologiques, tels que des cellules ou des enzymes, pour produire des médicaments. »
Cette classification fait de la biocompatibilité une caractéristique essentielle de chaque composant produit par Sartorius – ce que beaucoup de matériaux de fabrication additive peuvent prétendre être. Le problème, cependant, est de définir exactement ce que cela signifie. Pour Sartorius, la compréhension du terme est souvent très différente de celle des fournisseurs.
« Les fournisseurs nous parleront d’un excellent matériau – il est sans danger pour les aliments et biocompatible. Mais lorsque nous leur demandons ce qui le rend ainsi, la réponse est souvent qu’il contient un agent antibactérien », explique Jeremy Pullin, responsable de la fabrication additive chez Sartorius. « C’est très bien pour certaines applications, mais cela ne fonctionnera pas vraiment dans un bioréacteur où l’on cultive des bouillons de bactéries valant des centaines de milliers de livres sterling. Il y a souvent des lacunes dans les connaissances qui sous-tendent ces certifications que nous devons absolument combler nous-mêmes. »
Sartorius produit des équipements pour certains des plus grands noms de l’industrie. ©Sartorius AG
Il est donc compréhensible que les réglementations industrielles soient extrêmement strictes. Les matériaux, les fournisseurs et les processus de production sont tous soumis à des tests rigoureux avant d’être adoptés, en particulier pour les pièces à usage unique produites par Materialise. Il est essentiel de répondre aux exigences de biocompatibilité et de traçabilité.
C’est ce dévouement qui a valu à Sartorius tant de respect dans l’industrie. Aujourd’hui, Sartorius compte parmi ses clients certaines des plus grandes entreprises pharmaceutiques du monde. Cette réputation s’accompagne de responsabilités. Comme le dit Jeremy, « lorsque les médicaments ne fonctionnent pas correctement, ils ne s’arrêtent pas simplement sur la bande d’arrêt d’urgence comme une voiture en panne. Les conséquences sont bien plus graves.
La géométrie unique du port de spectroscopie le rend idéal pour la fabrication additive. ©Sartorius AG
Fabrication additive certifiée utilisant le PA 12.
« Le monde de la biotechnologie est définitivement en retard sur l’AM par rapport à des secteurs comme l’aérospatiale et l’automobile », déclare Jeremy. « Mais du point de vue des défis, en termes d’échelle et d’exigences réglementaires, il est tout à fait à la hauteur.
Cependant, la difficulté d’introduire la GA dans ce domaine particulier de la technologie médicale n’a pas grand-chose à voir avec les capacités de la technologie elle-même. L’attachement compréhensible à la sécurité et à la reproductibilité a fait de la mise en œuvre du changement un processus lent.
« D’une manière générale, l’industrie biopharmaceutique a tendance à être soumise à des réglementations strictes en raison de l’implication d’agences d’approbation telles que la FDA ou l’EMA. Ces agences évaluent non seulement la sécurité et l’efficacité du produit final, mais examinent également de près l’ensemble du processus de production et les modifications qui y sont apportées », explique M. Lukas. « C’est pourquoi l’introduction de nouveaux matériaux ou de nouvelles stratégies de fabrication prend du temps. »
La décision de recourir à la fabrication additive n’a donc pas été prise à la légère. Le groupe de fabrication additive de Sartorius y a veillé. Fondé en 2017, le groupe AM coexiste avec d’autres départements dédiés à des technologies telles que le moulage par injection, offrant des conseils sur quand et comment utiliser l’AM de manière optimale.
« Nous n’appliquons la GA que lorsque c’est utile, jamais pour le plaisir », précise M. Lukas. « Cela nous place dans une position où les gens savent que nous recommandons ce qui est le mieux pour le produit et le projet et, à long terme, pour le client et le patient.
Jeremy est rapidement d’accord.
« En tant qu’entreprise agnostique, nous évaluons toujours les options les unes par rapport aux autres. L’une des principales raisons de choisir l’AM est le temps. En ce moment, nous approchons du lancement d’un produit, par exemple, et nous devons développer une pièce plus rapidement qu’il ne serait possible de le faire avec les technologies traditionnelles.
« L’autre facteur le plus courant est la valeur ajoutée – où l’AM peut-elle apporter une valeur ajoutée ? Dans le cas de l’une de nos pièces, le port de spectroscopie, la géométrie était particulièrement difficile. La fonction réelle de la pièce et la géométrie requise pour remplir cette fonction ont permis d’obtenir un résultat très satisfaisant.
Compte tenu de la nature de son secteur d’activité, l’équipe de Sartorius exige que les pièces et les processus soient conformes à des normes telles que la norme ISO 9001. Après avoir audité les installations et rencontré l’équipe, Sartorius a constaté que le processus de fabrication certifié de Materialise garantissait le respect de ces exigences et la reproductibilité des résultats. Chaque pièce achetée à Materialise est fabriquée selon ce processus strict, ce qui garantit la traçabilité de chaque étape.
Mais ce n’est qu’un début. Pour Jeremy et son équipe, il était important d’aller au-delà des chiffres.
« Bien sûr, notre secteur exige des niveaux de traçabilité et la certitude que chaque étape du processus est contrôlée et certifiée. Mais pour nous, il ne s’agit pas seulement des chiffres figurant sur les normes, mais aussi de l’environnement, de la propreté des installations et de l’attitude », explique-t-il. « Par exemple, la manière dont les plaintes sont traitées. Certains fournisseurs se contenteront de dire « Voilà, c’est comme ça que ça sort de la machine », alors que Materialise dira « Oh, ça ne marche pas pour vous, qu’est-ce qu’on peut faire pour l’améliorer ? Que pouvons-nous faire pour l’améliorer ? »
Des restrictions similaires sont appliquées aux matériaux qu’ils peuvent utiliser pour toute pièce qu’ils impriment ; chaque choix dépendra de l’application de la pièce et des exigences qui en découlent. Cette décision est prise à l’issue d’un processus de validation rigoureux que Jeremy et son équipe prennent en main. En effet, les conséquences de l’utilisation d’un mauvais matériau peuvent être graves et incroyablement coûteuses.
Dans ce cas, la décision a été prise de produire la plupart des composants à usage unique de Sartorius en PA 12. Bien qu’il s’agisse de l’un des matériaux les plus populaires dans les applications d’impression 3D standard, ce choix était loin d’être gagné d’avance.
« Chez Sartorius, nous avons des directives strictes qui nous indiquent quoi, comment et quand tester pour quelle application. Notre objectif est de tester des matériaux pour des applications au sein de l’entreprise, ce qui nous permet de disposer à l’avenir d’un portefeuille de matériaux dont nous savons qu’ils peuvent être utilisés à des fins spécifiques « , explique Lukas.
« Outre la biocompatibilité, nous prenons également en compte les substances extractibles et lessivables. Il s’agit de petits composés chimiques qui peuvent pénétrer dans le liquide par lixiviation d’un matériau. Les lignes directrices sont ici un peu plus complexes – il ne s’agit pas d’un système oui/non ou d’un système de feux tricolores. Il est essentiel pour nous d’avoir une bonne compréhension du matériau et de sa chimie avec les molécules ».
Plus de 26 000 pièces véritablement biocompatibles ont été imprimées à ce jour, utilisées par certains des plus grands noms de l’industrie pharmaceutique.
« Nos développeurs de production et notre concepteur AM dirigent la conception de nos composants à usage unique, mais nous recevons beaucoup d’informations très précieuses de la part des ingénieurs de processus et des chefs de projet de Materialise, qui sont prises en compte et réintégrées dans nos processus de conception », explique Tim Gabbitas, spécialiste de la fabrication additive chez Sartorius. « En particulier au cours du processus de qualification et lors du passage à la fabrication certifiée, lorsque nous discutons de sujets tels que la nettoyabilité et les tolérances.
Depuis 2018, Materialise et Sartorius ont collaboré pour produire plus de 26 000 composants à usage final unique auxquels font confiance certains des noms les plus connus de l’industrie. Les vaccins mRNA COVID, par exemple, ont été produits et finis à l’aide d’appareils Sartorius. Le choix de l’AM a permis d’accélérer la production, de supprimer le besoin d’assemblage et de s’assurer que les géométries compliquées de certaines pièces étaient reproduites dans le produit final.
Il s’agit d’une relation permanente où la confiance et le dialogue sont essentiels.
« Dans une organisation très réglementée comme la nôtre, nous devons entretenir de bonnes relations avec nos fournisseurs. Nous devons effectuer les audits d’assurance qualité des fournisseurs et nous assurer qu’ils sont compatibles avec notre système de gestion de la qualité, de sorte qu’il n’est pas souhaitable de disposer d’un large éventail de fournisseurs », explique Jeremy. « L’étendue des processus offerts par Materialise, ainsi que la crédibilité et l’expérience dans le secteur qui ne s’acquièrent qu’avec le temps, nous attirent beaucoup.
« Lorsque nous devons industrialiser des produits, la relation est très productive. Notre équipe qualité peut se rendre à Louvain et prendre contact avec la vôtre – nous vous dirons ce dont nous avons besoin et vous nous montrerez ce que vous pouvez faire pour que nous l’obtenions », poursuit-il. « Il s’agit d’une véritable conversation, alors que d’autres fournisseurs ne travaillent qu’à leur manière ou pas du tout. C’est ce qui distingue vraiment Materialise ».
Pour en savoir plus sur Sartorius et son matériel, consultez le site officiel de la société
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