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Como faço para definir os parâmetros ORDER BY usando a instrução PDO preparada?


Sim, você está preso inserindo-o diretamente no SQL. Com alguns cuidados, claro. Todo operador/identificador deve ser codificado no seu script, assim:
$orders=array("name","price","qty");
$key=array_search($_GET['sort'],$orders);
$order=$orders[$key];
$query="SELECT * from table WHERE is_live = :is_live ORDER BY $order";

O mesmo para a direção.

Eu escrevi uma função auxiliar de lista de permissões para ser usado nesses casos, reduz bastante a quantidade de código que precisa ser escrito:
$order = white_list($order, ["name","price","qty"], "Invalid field name");
$direction = white_list($direction, ["ASC","DESC"], "Invalid ORDER BY direction");

$sql = "SELECT field from table WHERE column = ? ORDER BY $order $direction";
$stmt = $db->prepare($sql);
$stmt->execute([$is_live]);

A ideia aqui é verificar o valor e gerar um erro caso não esteja correto.