Microfluídica para mejorar el procesamiento biológico
El uso de tecnologías de microrreactores para la intensificación de los procesos proporciona capacidades de mezcla y calentamiento mejoradas en espacios muy reducidos (a menudo por debajo de un milímetro de volumen). Eso se traduce en un control exquisito y mayores rendimientos con menos consumo de energía. Además, esas tecnologías permiten realizar los procesos en modo continuo en lugar del procesamiento por lotes convencional, con lo que se consigue aún más eficiencia con menos tiempo de inactividad y recalibraciones de equipos. Por último, son idóneas para llevar a cabo reacciones de cribado a pequeña escala. Los reactores enzimáticos microfluídicos son una plataforma estupenda para la intensificación de procesos biocatalíticos que aprovechan los catalizadores naturales (enzimas) para obtener productos químicos especializados de alto valor. El proyecto financiado con fondos europeos BIOINTENSE(se abrirá en una nueva ventana) (Mastering bioprocess integration and intensification across scales) se inició con el objetivo de aumentar la productividad de los biocatalizadores y la intensidad de los procesos. Con herramientas y protocolos optimizados de amplia aplicabilidad en la industria, el equipo espera conseguir procesos rentables y tiempos de desarrollo más cortos. Puesto que el uso de microsistemas está aún bastante inmaduro, los investigadores piensan mejorar de manera significativa los conocimientos fundamentales de las relaciones entre reacción, biocatalizador y características del proceso. El equipo decidió desarrollar la tecnología en el contexto de la síntesis de aminas quirales basada en transaminasas, una reacción de gran importancia para la industria farmacéutica y las de otros productos químicos de alto valor. Los científicos estudiaron el sistema modelo utilizando distintas combinaciones sustrato-producto para explorar varias formas de superar los cuellos de botella actuales. Se han establecido los límites operativos del proceso. Se están optimizando actualmente los sistemas microfluídicos, tras haber llevado ya a cabo con éxito reacciones en versiones preliminares. En paralelo se están desarrollando sistemas de medición, habiéndose aplicado con éxito innovadoras sondas de oxígeno para la monitorización del proceso. Está previsto usar modelos cinéticos para evaluar de manera más rigurosa los revolucionarios sistemas de biorreactores microfluídicos preparados. Los integrantes del proyecto BIOINTENSE están divulgando las ventajas de utilizar microsistemas para la intensificación de procesos biológicos en conferencias de reciente creación, como el primer simposio internacional sobre biocatálisis de transaminasas y la segunda conferencia internacional Implementation of Microreactor Technology in Biotechnology (IMTB 2013). Al final, los investigadores obtendrán una plataforma innovadora para el ensayo de nuevas reacciones de transaminasas y sus biocatalizadores en formato modular microfluídico. Se espera que el software y hardware asociados, junto con las pautas de trabajo proporcionadas, sean de gran interés para las industrias de productos químicos finos.
