Zorgen voor een ononderbroken koudeketen voor de veiligheid van vaccins

We beginnen eindelijk het licht aan het einde van de COVID-19-tunnel te zien, nu gezondheidsfunctionarissen, klinieken en apotheken werken om mensen zo snel mogelijk te laten vaccineren. Nu de individuele en de volksgezondheid een nieuw risico lopen door mogelijk meer besmettelijke virusvarianten, is de kwaliteit van elke dosis vaccin van belang.

Hoe krachtig de huidige vaccins ook zijn om het coronavirus te stoppen, ze zijn kwetsbaar als het om temperatuur gaat. Elk vaccin heeft zijn eigen optimale bewaartemperatuur, die van fabrikant tot fabrikant verschilt. Maar elk vaccin moet binnen het juiste temperatuurbereik blijven vanaf het moment dat het wordt geproduceerd totdat het in iemands arm gaat. Anders is de dosis mogelijk niet effectief.

De koudeketen is een reeks processen en best practices die zijn ontworpen om vaccins en andere temperatuurgevoelige producten zoals bederfelijke voedingsmiddelen op de juiste temperatuur te houden van fabriek tot eindbestemming. In tegenstelling tot een fysieke keten met solide, in elkaar grijpende schakels, omvat de farmaceutische koudeketen meerdere spelers die vaccins van het ene punt naar het andere doorgeven, dus elke "schakel" wordt onderhouden en gecontroleerd door verschillende entiteiten.

In de VS begint bijvoorbeeld de eerste koudeketenverbinding van het Pfizer-BioNTech-vaccin in de fabriek van Pfizer in Michigan, waar het vaccin bij -70°C wordt bewaard wanneer het van de productielijn komt. Van daaruit vertakt de koudeketen. Sommige vaccins worden per vrachtwagen vervoerd en andere per vliegtuig naar bestemmingen in het hele land. Onderweg zullen ze verschillende omstandigheden in het voertuig tegenkomen, afhankelijk van of het op de weg of in de lucht is. Ze kunnen zich ook door verschillende weersomstandigheden verplaatsen - op een dag dat er een halve meter sneeuw ligt in Kalamazoo, kan het 70°F zijn in Austin.

Het vaccin van Pfizer moet kouder worden bewaard dan enig ander vaccin, dus heeft het bedrijf speciale geïsoleerde containers gemaakt voor het verzenden van vaccinflacons, elk voorzien van een GPS-enabled temperatuursensor. Deze sensoren geven de fabrikant de mogelijkheid om voor elke zending in realtime temperatuur- en locatiegegevens te zien, om ervoor te zorgen dat de juiste temperatuur wordt gehandhaafd en om zendingen met temperatuurproblemen te markeren.

Een andere manier om ervoor te zorgen dat de koelketen voldoet aan de eisen, is door gebruik te maken van gekoelde zeecontainers of vrachtwagens waarop temperatuursensoren op afstand zijn geïnstalleerd. Deze draadloze sensoren kunnen continu gegevens van de laadruimte naar een mobiele gateway sturen die de gegevens in realtime doorstuurt naar de cloud, zodat managers deze kunnen controleren.

Wanneer zendingen hun bestemming bereiken - een kliniek, ziekenhuis of apotheek - wordt de uitdaging dan de vaccins op de juiste temperatuur te houden totdat ze kunnen worden gebruikt. Hier spelen sensoren die in elke vaccinopslageenheid zijn geïnstalleerd een cruciale rol. Zonder hen zouden werknemers meerdere keren per dag handmatig de temperatuur in de vaccinvriezers moeten aflezen, waardoor ze de vriezers moeten openen en warmere lucht naar binnen moeten laten. Dan zouden ze die gegevens handmatig moeten invoeren voor de vereiste archivering. Handmatige monitoring is tijdrovend en niet altijd effectief. Als een vriezer het begeeft tussen temperatuurcontroles of 's nachts, kan het moeilijk zijn om te weten hoe lang vaccins op de verkeerde temperatuur zijn bewaard.

Daarom vereisen de Centers for Disease Control and Prevention dat faciliteiten die COVID-19-vaccins ontvangen, ongeacht de fabrikant en opslagvereisten, digitale monitoren gebruiken om automatisch temperatuurmetingen te doen en de gegevens te loggen. Frequente metingen en een goede registratie kunnen de schade door temperatuurschommelingen helpen voorkomen of verminderen.

Temperatuurproblemen bemoeilijken de distributie van vaccins, want als een vaccin eenmaal is ontdooid, is het mogelijk maar korte tijd houdbaar voordat het moet worden weggegooid. Zonder realtime gegevens van externe temperatuursensoren kan het moeilijk of onmogelijk zijn om te weten hoe lang het vaccin bruikbaar is, of nog steeds bruikbaar is. Als dat zo is, kan de excursie leiden tot een worsteling om snel in het geweer te komen, soms midden in de nacht.

In het slechtste geval verspillen temperatuurgerelateerde verstoringen vaccin. Zelfs in het beste geval, wanneer het vaccin kan worden gered, creëren ze ongepland werk dat extra stress veroorzaakt voor het personeel en het vertrouwen van het publiek in het systeem aantast.

Naast het volgen van temperaturen, kunnen draadloze beveiligingen, zoals temperatuursensoren op afstand onder nul, ook helpen als de opslagapparatuur voor vaccins faalt. Sinds de eerste vaccins werden verzonden, hebben we excursies door het hele land gezien die werden veroorzaakt door mechanische problemen met diepvriezers, stroomstoringen, het per ongeluk loskoppelen van diepvriezers en zelfs een geval van sabotage.

Sensoren die in vaccinopslageenheden zijn geïnstalleerd, kunnen realtime waarschuwingen naar kliniekmanagers sturen wanneer er een probleem is met de temperatuur, zoals een stroomstoring. Draadloze deursensoren kunnen ook helpen door waarschuwingen te sturen als opslagruimtes buiten kantooruren worden geopend. Door temperatuur- en deursensoren te combineren met een camera kunnen managers zien wat er in de faciliteit gebeurt wanneer ze niet ter plaatse zijn, zodat ze snel waarschuwingen kunnen evalueren en adequaat kunnen reageren.

Op dit moment is het snel krijgen van zoveel mogelijk mensen tegen COVID-19 de ultieme uitdaging voor de volksgezondheid, en draadloze sensoren zijn een klein maar cruciaal onderdeel om die uitdaging aan te gaan. Nadat de pandemie achter ons ligt, zullen externe temperatuursensoren ons nog steeds beschermen door verzendingen van andere vaccins, temperatuurgevoelige medicijnen en bederfelijke voedingsmiddelen te controleren, om verspilling te voorkomen en de volksgezondheid te beschermen.

Ray Almgren is CEO van Snelle sensoren , een ontwikkelaar van cloudgebaseerde draadloze sensorsystemen voor industriële toepassingen .