Bioprocess

En bioprocess är en specifik process som använder kompletta levande celler eller deras komponenter (t.ex. bakterier , enzymer , kloroplaster ) för att erhålla önskade produkter.

Transport av energi och massa är grundläggande för många biologiska och miljömässiga processer. Områden, från livsmedelsförädling (inklusive ölbryggning ) till termisk design av byggnader till biomedicinska apparater , tillverkning av monoklonala antikroppar till föroreningskontroll och global uppvärmning , kräver kunskap om hur energi och massa kan transporteras genom material (momentum, värmeöverföring, etc.). ).

Cellbiobearbetning

Cellterapi bioprocessing är en disciplin som överbryggar områdena cellterapi och bioprocessing (dvs biofarmaceutisk tillverkning), och är ett underområde av bioprocessteknik . Målen för cellterapi bioprocessing är att etablera reproducerbara och robusta tillverkningsprocesser för produktion av terapeutiska celler. Kommersiellt relevanta bioprocesser kommer att:

  1. Producera produkter som upprätthåller alla kvalitetsstandarder för biofarmaceutiska läkemedel
  2. Tillför både kliniska och kommersiella kvantiteter av terapeutiska celler under de olika utvecklingsstadierna. Processerna och produktionsteknikerna måste vara skalbara, och
  3. Kontrollera kostnaden för varor (CoGs) för den slutliga läkemedelsprodukten. Denna aspekt är avgörande för att bygga grunden för en kommersiellt gångbar industri.

Uppströms biobearbetning

Terapeutiska celltillverkningsprocesser kan separeras i uppströmsprocesser och nedströmsprocesser. Uppströmsprocessen definieras som hela processen från tidig cellisolering och odling till cellbanking och odlingsexpansion av cellerna fram till slutlig skörd (avbrytande av odlingen och insamling av den levande cellbatchen).

Bortsett från tekniska utmaningar, när det gäller skalbarheten av odlingsapparater, har ett antal råvaruförsörjningsrisker dykt upp under de senaste åren [ när ? ] , inklusive tillgången på GMP - kvalitet fetalt bovint serum [ citat behövs ] .

Uppströmsdelen av en bioprocess avser det första steget i vilket mikrober/celler odlas, t.ex. bakterie- eller däggdjurscellinjer (se cellkultur ), i bioreaktorer . Bearbetning uppströms innefattar alla steg relaterade till inokulumutveckling, medieutveckling, förbättring av inokulum genom genteknik, optimering av tillväxtkinetiken så att produktutvecklingen kan förbättras enormt. Jäsning har två delar: uppströms och nedströms. Efter produktutveckling är nästa steg rening av produkt för önskad kvalitet. När de når den önskade densiteten (för batch- och fed-batch-kulturer) skördas de och flyttas till nedströmsdelen av bioprocessen.

Nedströms biobearbetning

Nedströmsdelen av en bioprocess avser den del där cellmassan från uppströms bearbetas för att uppfylla renhets- och kvalitetskrav. Nedströms bearbetning är vanligtvis uppdelad i tre huvudsektioner: cellavbrott, en reningssektion och en poleringssektion. De flyktiga produkterna kan separeras genom destillation av den skördade kulturen utan förbehandling. Destillation görs vid reducerat tryck vid kontinuerliga destillationsanordningar. Vid reducerat tryck kan destillation av produkten direkt från fermentorn vara möjlig. Stegen för nedströmsbearbetning är:

  1. Separering av biomassa: separering av biomassa (mikrobiella celler) utförs vanligtvis genom centrifugering eller ultracentrifugering. Om produkten är biomassa, återvinns den för bearbetning och använt medium kasseras. Om produkten är extracellulär kommer biomassan att kasseras. Ultrafiltrering är ett alternativ till centrifugeringen.
  2. Cellstörning: Om den önskade produkten är intracellulär kan cellbiomassan störas så att produkten bör frigöras. Den fasta vätskan separeras genom centrifugering eller filtrering och cellrester kasseras.
  3. Koncentration av buljong: Det förbrukade mediet koncentreras om produkten är extracellulär.
  4. Initial rening av metaboliter: Beroende på produktmolekylens fysikalisk-kemiska natur användes flera metoder för utvinning av produkten från den klarnade fermenterade buljongen (utfällning, etc.)
  5. Avvattning: Om låg mängd produkt finns i mycket stor volym av förbrukat medium, minskas volymen genom att ta bort vatten för att koncentrera produkten. Det görs genom vakuumtorkning eller omvänd osmos.
  6. Polering av metaboliter: detta är det sista steget för att göra produkten 98 till 100 % ren. Den renade produkten blandas med flera inerta ingredienser som kallas hjälpämnen . Den formulerade produkten packas och skickas till marknaden för konsumenterna.

Se även

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bioprocess&oldid=1138562178 "