Esterilidad Garantizada: La Guía Definitiva de Sistemas de Contención Aséptica (Aisladores, BSC, RABS)

Los sistemas de contención son esenciales en la industria para asegurar la esterilidad, cumplir con las normativas y optimizar la eficiencia en los procesos de producción aséptica. Estos sistemas se clasifican principalmente en tres categorías: Aisladores, Cabinas de Seguridad Biológica (BSC) y Sistemas de Barrera de Acceso Restringido (RABS), cada uno con características tecnológicas que influyen en el nivel de esterilidad y en los costos asociados.

Aisladores (o RABS Cerrados)

Los aisladores, también conocidos como RABS cerrados, representan la solución más avanzada para garantizar la esterilidad en procesos asépticos. Se caracterizan por ser equipos completamente cerrados y estancos, creando una barrera física robusta entre el operador, el entorno exterior y el producto que se está manipulando.

• Funcionamiento y Características:
  • Barrera Física Total: Aíslan completamente el proceso del ambiente exterior, eliminando el contacto directo.
  • Interacción Remota: Los operadores trabajan desde el exterior, interactuando con el interior del aislador mediante guantes y mangas herméticas. Esto minimiza drásticamente el riesgo de contaminación humana.
  • Esterilidad Máxima: Diseñados para proporcionar el máximo nivel de protección y esterilidad, siendo ideales para procesos que requieren las más altas garantías de asepsia.
  • Descontaminación: Frecuentemente equipados con sistemas de descontaminación integrados, utilizando agentes como el peróxido de hidrógeno vaporizado (VHP) para lograr una descontaminación superior a 5 logs, tanto en el interior como en los filtros.
  • Flujo de Aire: Emplean filtros HEPA o ULPA para suministrar un flujo de aire unidireccional y uniforme, manteniendo un ambiente estéril constante.
  • Flexibilidad Operativa: Aunque ofrecen la mayor protección, pueden ser diseñados a medida para adaptarse a procesos específicos, ofreciendo flexibilidad en la configuración.
  • Ejemplos de Aplicaciones: Ideales para llenado aséptico de productos farmacéuticos inyectables, manipulación de compuestos estériles de alta potencia, y procesos a gran escala que exigen la máxima esterilidad.
• Ventajas:
  • Máximo nivel de esterilidad y protección del producto.
  • Cumplimiento estricto con normativas como el Anexo 1 de las GMP-EU.
  • Reducción significativa del riesgo de contaminación por intervención humana.
  • Potencial para reducir costos a largo plazo al minimizar rechazos por contaminación y optimizar la eficiencia.
• Desventajas:
  • Mayor costo inicial de adquisición e instalación.
  • Pueden requerir una infraestructura más compleja y personal altamente capacitado para su operación y mantenimiento.

Cabinas de Seguridad Biológica (BSC)

Las Cabinas de Seguridad Biológica (BSC) son sistemas de contención abiertos que proveen una barrera primaria parcial, utilizando una combinación de flujo de aire y filtros HEPA para crear un ambiente de trabajo estéril y seguro. Son fundamentales en laboratorios y en aplicaciones donde se manipulan agentes biológicos.

• Funcionamiento y Características:
  • Barrera Primaria Parcial: Ofrecen protección al producto, al operador y al ambiente mediante una combinación de flujos de aire y filtros HEPA, pero no son sistemas cerrados y dependen de las condiciones ambientales del laboratorio.
  • Flujo de Aire: Utilizan tres tipos principales de flujo de aire para la contención y la protección:
    • Flujo Downflow (Vertical Laminar Interior): Aire filtrado HEPA que se mueve verticalmente hacia abajo sobre el área de trabajo, protegiendo el producto de la contaminación particulada del laboratorio.
    • Flujo Inflow (Aspiración Frontal): Aire del ambiente del laboratorio aspirado hacia la cabina a través de la abertura frontal, creando una barrera para proteger al operador de aerosoles generados dentro de la cabina.
    • Flujo de Extracción (Evacuación): Aire que se extrae de la cabina, que en las BSC de clase II y III se filtra a través de un filtro HEPA antes de ser recirculado al laboratorio (Clase II) o expulsado al exterior (Clase III).
  • Clasificación: Las BSC se clasifican en tres clases principales (I, II, y III), cada una ofreciendo distintos niveles de protección:
    • Clase I: Protegen al operador y al ambiente, pero no al producto (el aire fluye desde el laboratorio hacia el área de trabajo y luego se filtra y se expulsa).
    • Clase II: Protegen al operador, al producto y al ambiente (flujo downflow protege el producto, flujo inflow protege al operador y el aire se filtra antes de recircularse o expulsarse). Son las más comunes.
    • Clase III: Máxima protección para operador, producto y ambiente. Son herméticas a los gases, y la manipulación se realiza con guantes físicos unidos a la cabina. A menudo integran sistemas de descontaminación y SAS descontaminables. Se utilizan en laboratorios de máxima contención (NCB-4) para agentes de riesgo 4. Se asemejan a los aisladores, pero se distinguen por la ausencia de flujo laminar interior (sólo de evacuación) y por no proteger contra la contaminación cruzada.
  • Barreras Adicionales: Aunque las BSC proporcionan una barrera física frente a aerosoles, no ofrecen barrera de contacto. Por lo tanto, se requiere que los operadores utilicen barreras primarias adicionales como guantes, batas y manguitos.
• Ventajas:
  • Proporcionan protección al operador, al producto y al ambiente (dependiendo de la clase).
  • Menor costo inicial en comparación con aisladores y RABS.
  • Adecuadas para trabajos con agentes biológicos de riesgo 2, 3 y 4 en laboratorios de microbiología, virología e investigación médica.
• Desventajas:
  • No ofrecen el mismo nivel de esterilidad que los aisladores o RABS cerrados.
  • Son sistemas abiertos, susceptibles a las condiciones ambientales del laboratorio.
  • Dependencia de la correcta técnica del operador para mantener la esterilidad y la contención.
  • Las BSC de clase I solo protegen al operador y al ambiente, no al producto.

Sistemas de Barrera de Acceso Restringido (RABS)

Los Sistemas de Barrera de Acceso Restringido (RABS) representan un punto intermedio entre las BSC y los aisladores, buscando un equilibrio entre protección, flexibilidad operativa y costo. Combinan barreras físicas con flujo de aire controlado para crear un entorno de trabajo estéril.

• Funcionamiento y Características:
  • Barrera Física y Flujo de Aire: Utilizan barreras físicas rígidas (paneles de vidrio o acrílico) para separar el área de trabajo del operador, y flujo de aire HEPA o ULPA para mantener condiciones estériles.
  • Acceso Remoto: La manipulación se realiza a través de guantes integrados en los paneles, minimizando el contacto directo.
  • Configuraciones Abiertas y Cerradas: Existen RABS abiertos y cerrados:
    • RABS Abiertos: Permiten una interacción controlada con el ambiente externo, con un sistema de aire dedicado para reducir la entrada de partículas contaminantes. Adecuados para procesos estériles menos exigentes.
    • RABS Cerrados: Más similares a los aisladores, con un mayor grado de aislamiento del ambiente externo.
  • Flexibilidad Operativa: Diseñados para ofrecer flexibilidad, pudiendo ser adaptados a diferentes procesos y configuraciones.
  • Agujeros de Ratón: Algunos RABS incorporan pequeñas aberturas («agujeros de ratón») para la transferencia de materiales, manteniendo la integridad del área crítica mediante sobrepresión localizada.
  • Descontaminación: Algunos RABS cerrados también pueden incluir sistemas de descontaminación, aunque esto es más común en los aisladores.
• Ventajas:
  • Mayor nivel de esterilidad que las BSC, aunque generalmente menor que los aisladores cerrados.
  • Menor costo inicial que los aisladores.
  • Mayor flexibilidad operativa que los aisladores, permitiendo intervenciones manuales controladas.
  • Adecuados para una variedad de aplicaciones asépticas, desde procesos de menor escala hasta producciones medianas.
• Desventajas:
  • Nivel de esterilidad inferior al de los aisladores cerrados, especialmente los RABS abiertos.
  • El nivel de protección depende de la configuración (abierto vs. cerrado) y del diseño específico del RABS.
  • Requieren una cuidadosa gestión de la limpieza y el mantenimiento para asegurar su eficacia.

Selección del Sistema de Contención Adecuado

La elección del sistema de contención más adecuado debe basarse en un análisis exhaustivo que considere tanto aspectos cualitativos como cuantitativos, así como las normativas aplicables. Los factores clave a evaluar incluyen:

• Requisitos Normativos: Normativas como el Anexo 1 de las GMP-EU, RD 664/97 (España), Disposición 4159/2023 de ANMAT (Argentina) y las GMP exigen la implementación de sistemas de contención para prevenir la contaminación y asegurar niveles de riesgo aceptables. El Anexo 1 enfatiza la minimización de la intervención humana.
• Nivel de Esterilidad Requerido: Procesos que exigen la máxima esterilidad (productos inyectables, terapias avanzadas) se benefician enormemente de los aisladores. Para procesos menos críticos, BSCs o RABS pueden ser suficientes.
• Volumen de Producción: Para grandes volúmenes o producción continua, los aisladores suelen ser más eficientes a largo plazo. Para producciones de menor escala o por lotes, BSCs o RABS pueden ser más viables económicamente.
• Costos: Considerar los costos iniciales (adquisición, instalación), los costos operativos (mantenimiento, consumibles, energía) y los costos a largo plazo (reducción de rechazos, eficiencia).
• Estrategia de Control de la Contaminación (CCS): La selección del sistema debe integrarse dentro de una estrategia global de CCS, que abarque todos los aspectos del proceso de fabricación para mantener un control efectivo sobre la contaminación.
• Flexibilidad Operativa: Evaluar la necesidad de intervenciones manuales y la flexibilidad requerida para adaptarse a diferentes procesos o cambios en la producción.

Conclusión

La selección del sistema de contención es una decisión estratégica que debe equilibrar las necesidades de esterilidad, cumplimiento normativo, costos y eficiencia operativa. Si bien las BSCs y los RABS son soluciones válidas para ciertos entornos y aplicaciones, los aisladores se posicionan como la opción preferente para procesos asépticos que requieren la máxima garantía de esterilidad, especialmente en la industria farmacéutica y biotecnológica. La tendencia regulatoria y las crecientes exigencias de calidad y seguridad refuerzan el papel dominante de los aisladores en el futuro de la fabricación aséptica.

Lic. Javier García Palomo
Bioquímico
IFBA Biosafety Certified Professional

Juan Ignacio Larrateguy
Gerente Técnico
Zwei Ingeniería