Skip to main content

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

Article Category

Article available in the folowing languages:

Metodi di lavorazione ottimizzati per migliorare la produzione dei prodotti biotecnologici

I processi a valle rappresentano oltre l’80 % dei costi totali di produzione riguardanti i bioprodotti. Un’iniziativa dell’UE ha identificato le barriere relative ai metodi di lavorazione a valle esistenti e ha introdotto nuove soluzioni per superarli.

Economia digitale
Tecnologie industriali
Ricerca di base

Un passaggio critico e costoso coinvolto nella biolavorazione recupera campioni altamente puri in modo efficiente, da fonti biologiche. Il progetto INTENSO, finanziato dall’UE, ha identificato i colli di bottiglia relativi a questi metodi di lavorazione a valle, e ha trovato soluzioni applicabili a una vasta gamma di prodotti. La ricerca si è concentrata sui bioprodotti che fanno parte della maggior parte delle pipeline di ricerca e sviluppo industriale, al fine di ridurre le inefficienze e i costi. Una strategia di integrazione/intensificazione proposta è stata incentrata su quattro diverse metodologie per la tecnologia di elaborazione a valle: estrazione acquosa a due fasi (aqueous two-phase extraction, ATPE), letto ad adsorbimento espanso (expanded bed adsorption, EBA), sistemi a flusso convettivo (convective flow systems, CFS) e cartucce monouso ibride (hybrid disposable cartridges, HDC). Il team del progetto INTENSO ha sviluppato svariati ceppi cellulari, prodotti biologici e processi a monte per l’ATPE. Applicando campi elettrici pulsati su lieviti e ceppi batterici che producono diverse proteine ricombinanti, il processo ha dimostrato di facilitare il rilascio efficiente di bioprodotti. I partner del progetto hanno valutato l’idoneità dell’EBA di seconda generazione in quanto al recupero primario di prodotti. Questa tecnologia può essere integrata molto presto nello schema di biolavorazione. Come tale, è stato studiato l’effetto dei rivestimenti chimici per il processo EBA, fornendo una migliore ottimizzazione dei processi grazie alla minimizzazione delle interazioni biomassa-perline. Alcuni metodi sperimentali sono stati sviluppati e convalidati per caratterizzare perline cromatografiche. Gli scienziati hanno valutato le prestazioni dei sistemi CFS nel catturare e purificare grandi molecole biologiche, con un grande potenziale per prodotti biofarmaceutici futuri, vale a dire plasmidi di DNA, particelle simili a virus e RNA messaggero. Essi hanno dimostrato che I CFS sono quasi ideali per purificare queste molecole in termini di energia di separazione, capacità, recupero e integrità molecolare. La cromatografia radiale consente di portare i monoliti cromatografici su scala industriale senza compromettere la velocità di funzionamento o l’efficienza di separazione. Infine, il team ha utilizzato le cartucce HDC per generare un sistema economico monouso in grado di supportare una biolavorazione rispettosa dell’ambiente. Sono stati prodotti protocolli e materiali sufficienti riguardanti DNA plasmidico, RNA messaggero, proteine ricombinanti e anticorpi monoclonali, per un’ulteriore lavorazione a valle. Il progetto INTENSO ha ampliato significativamente le attuali procedure di lavorazione industriale a valle. Le aziende biotecnologiche europee che sviluppano o adottano tali tecnologie trarranno i maggiori benefici.

Parole chiave

Biotecnologia, bioprodotti, lavorazione a valle, INTENSO

Scopri altri articoli nello stesso settore di applicazione