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Gaining Productivity, Cost Efficiency and Sustainability in the Downstreaming Processing of Bio Products by novel Integration and Intensification strategies

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Técnicas de procesado optimizadas para la fabricación de productos biotecnológicos

Los métodos posteriores de procesado representan aproximadamente el 80 % del coste de total de la fabricación de bioproductos. El equipo de una iniciativa europea identificó las limitaciones de estos métodos y aplicó soluciones.

Economía digital
Tecnologías industriales
Investigación fundamental

Un paso esencial y, a la vez, costoso de la biofabricación es el de extraer muestras de gran pureza a partir de la fuente biológica. El proyecto financiado con fondos europeos INTENSO identificó cortapisas en estos métodos posteriores de procesado y halló soluciones aplicables a una gama amplia de productos. La investigación se centró en los bioproductos que forman parte de la mayoría de los ámbitos de investigación y desarrollo, con la vista puesta en reducir fuentes de ineficiencia y abaratar costes. Se propuso una estrategia de integración/intensificación que incluía cuatro técnicas diferentes para los métodos posteriores de procesado: extracción acuosa en dos fases (ATPE), adsorción en cama extendida (EBA) sistemas de flujo convectivo (CFS) y cartuchos desechables híbridos (HDC). En INTENSO se desarrollaron diversas cepas celulares, bioproductos y métodos anteriores de procesado para ATPE. La aplicación de campos eléctricos pulsados a levaduras y cepas bacterianas que producen proteínas recombinantes ha demostrado facilitar la liberación de bioproductos. Se evaluó la idoneidad de la EBA de segunda generación para la recuperación primaria de bioproductos. Esta técnica se puede introducir en las primeras fases del bioprocesado. Se investigó el efecto de los recubrimientos químicos para las técnicas EBA, lo que permitió optimizar el proceso mediante la minimización de interacciones biomasa-cama. Para caracterizar las camas cromotográficas, se desarrollaron y validaron métodos experimentales. A continuación, se evaluó la capacidad de los CFS para capturar y purificar moléculas biológicas de grandes dimensiones que constituían candidatas prometedoras a productos biofarmacéuticos como ADN plasmídico, partículas pseudovíricas y ARN mensajero. Se descubrió que los CFS son muy eficaces para la purificación de estas moléculas en términos de capacidad de separación, cabida, recuperación e integridad molecular. La cromatografía radial permite subir la escala de los monolitos cromatográficos a la industrial sin reducir la velocidad de la fabricación ni la eficacia de la separación. Por último, se emplearon los HDC para generar un producto desechable y rentable, útil en el bioprocesado ecológico. Se elaboraron protocolos y material suficiente de ADN plasmídico, ARN mensajero, proteínas recombinantes y anticuerpos monoclonales para los métodos posteriores de procesado. Gracias al proyecto INTENSO se han optimizado las prácticas de procesado industrial actuales. Las empresas europeas de biotecnología que diseñan o utilizan estas técnicas serán las más beneficiadas.

Palabras clave

Biotecnológico, bioproductos, métodos posteriores de procesado, INTENSO

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