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Escalamiento-para arriba en la producción de proteínas terapéuticas

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El artículo se da bajo la forma de entrevista. Aquí están las respuestas de los expertos de SYSBIOTECH a las cuestiones del escalamiento-para arriba.

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Cuando el escalamiento-para arriba el proceso biotecnológico, el mayor problema es la diferencia en la homogeneidad entre diversas escalas, que es difícil de manejar durante el desarrollo de proceso, y que no puede ser evitada. Esto puede afectar a la calidad del proceso y/o a la calidad del producto. La presión hidrostática, que es más alta en la parte inferior del biorreactor, afecta a la solubilidad del gas; la mezcla puede llevar a las diferencias en gas y transferencia total.

Además, la dinámica líquida varía perceptiblemente en diversas escalas, que crea un diverso ambiente hidrodinámico. Para las células mamíferas frágiles que se pueden dañar en biorreactores industriales, la tensión hidrodinámica es el mayor problema, que se discute a menudo en el contexto del escalamiento-para arriba.

Estos problemas se pueden solucionar usando los biorreactores experimentales (también llamó las ‘fermentadoras experimentales para el cultivo de los microorganismos "), similares en forma a los biorreactores de la producción-escala. Sin embargo, una pequeña diferencia en forma (y productividad, hasta cierto punto) entre los pasos del cultivo será inevitable por razones puramente técnicas. Actualmente, el modelado del ordenador es de uso frecuente realizar el escalamiento del laboratorio a industrial.

Los diversos criterios de escalamiento se utilizan para el ordenador que modela, incluyendo la potencia de entrada específica (P/V), velocidad de extremidad del impeledor (Vtip), (G) de la tarifa del esquileo del impeledor, y poder específico de la transferencia total (tarifa de bombeo del impeledor específico (Qs)), coeficiente de transferencia total, KLa. Es imposible mantener simultáneamente todas las variables en un nivel constante debido a las limitaciones en la configuración de diversos biorreactores. Poder específico constante (P/V) es el criterio de escalamiento más de uso general.

¿De acuerdo con su experiencia, hace el proceso el escalamiento facilitó una técnica tal como una supervisión mejorada de los parámetros de la cultura al funcionar con el proceso en una escala de laboratorio? ¿Cómo realizar esta oportunidad?

Todas las medidas de los parámetros de la cultura que se pueden ejecutar en una pequeña escala y cuáles puede entonces facilitar el aumento la comprensión y el control del proceso el proceso del escalamiento-para arriba. En la producción farmacéutica, esto es alcanzada con la introducción de tecnología analítica de proceso (PALMADITA), y la calidad por acercamiento del diseño (QbD).

Por otra parte, los métodos de cómputo de cómputo de la dinámica de fluidos (CFD) se pueden utilizar para identificar limitaciones críticas en la geometría para el escalamiento, y simulan y optimizan la mezcla, gas soportan, los coeficientes de transferencia total y distribución de los gases dentro del biorreactor. El CFD permite simular fermentadoras industriales de gran capacidad usando los buques del laboratorio.

Actualmente, el mercado tiene muchos sensores disponibles que se puedan instalar fácilmente en cualquier biorreactor, sin importar su tamaño. El CFD es un método no-intruso que se puede ejecutar en un biorreactor de cristal barato del laboratorio.

Cuál es más difícil de mantener en el nivel apropiado en curso de escalamiento: ¿la producción de un producto o de su calidad?

Ambos parámetros pueden crear ciertas dificultades (dependiendo del proceso específico), pero, por ejemplo, en biopharmaceuticals, si las pequeñas diferencias en la producción de producto son aceptables, su calidad debe seguir siendo constante sin importar la escala.

Para mejorar la calidad, usted debe realizar los procedimientos siguientes:

Haga una carta de la tendencia de parámetros de la cultura. Reflejará el cambio en los parámetros durante el desarrollo de proceso;

Seleccione la forma correcta del impeledor y determine la velocidad de mezcla apropiada;

Elija el método apropiado de la aireación, que da el tamaño óptimo de la burbuja;

Identifique la concentración de metabilitos y determine el método adecuado de optimización de proceso.

¿Cuáles de sus productos/servicios es conveniente para escalar el proceso de la biotecnología?

El escalamiento-para arriba es principalmente la tarea del cliente, pero podemos ayudarle proporcionando el equipo diseñado de acuerdo con sus requisitos, que harán tan fácil como sea posible:

Proporcionamos diseño del buque del biorreactor y el sistema específicos de los componentes para diversos tipos de la célula;

Proporcionamos el software de la gama (diseño de experimentos), que le ayudará a elegir las mejores condiciones para el cultivo; este software puede registrar automáticamente los ajustes de los parámetros que fueron seleccionados para la producción de un lote particular, y después fijar automáticamente los mismos ajustes para el lote siguiente;

Podemos integrar datos del equipo de supervisión de tercera persona en el sistema del control automático de C-BIO.