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Ampliao de Escala em ProcessosAmpliao de Escala em Processosde Cultivo em Perfuso.de Cultivo em Perfuso.

Seleo de equipamentos de Reteno celularSeleo de equipamentos de Reteno celular

Alberto A . R . DrummondAlberto A . R . Drummond

Engenharia de Processos com Clulas animaisEngenharia de Processos com Clulas animais

Professores : Leda Castilho & RicardoProfessores : Leda Castilho & RicardoMedronhoMedronho

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Atualmente, o desenvolvimento de processos industriais para a produo de vacinas ,antibiticos, protenas e outros produtos biotecnolgicos, visando alta eficincia e baixocusto, depende da introduo de mutaes no DNA dos organismos produtores e da posterior

seleo dos organismos mais produtivos . No passado , estas mutaes eram conduzidas deforma randmica , porm com o advento da tecnologia do DNA recombinante tornou-sepossvel isolar o gene que contm o cdigo para uma protena e inseri-lo (ou clon-lo) numaclula diferente da original, que seja mais interessante do ponto de vista industrial. Alm disto ,os desenvolvimentos na chamada rea de down-stream, ou purificao de bioprodutospermitiram que produtos de alto valor agregado, como hormnios, vacinas , reagentes paradiagnsticos e produtos de qumica fina, se tornassem economicamente interessantes.

Com o crescimento da produo destes bioprodutos tornou-se necessrio a ampliao de escala daplanta industrial para atender o mercado . O que antes era produzido em escala piloto,atualmentenecessita de uma planta em escala industrial , logo as pesquisas inerentes a ampliao de escala eseleo de equipamentos tornou-se uma prioridade .

1.1. IntroduoIntroduo

Produo de vacinas em grande escala

- Instituto Butantan

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Na ampliao de escala em processos com clulas animais ,o alto potencial de ocorrncia de

alteraes biolgicas torna necessrio uma rgida padronizao e monitoramento do processo como

um todo.

Logo embora o soro fetal bovino contenha praticamente todos os nutrientes e fatores de

crescimento indispensveis ao crescimento celular , a impossibilidade de uma padronizao e

maior facilidade de contaminaes levam a necessidade de utilizao de meios de cultivobalanceados e isentos de soro, para que seja possvel melhor padronizao e controle do processo,

facilitando o down-stream . Atualmente muitas industrias ainda utilizam o soro fetal bovino em

escala industrial devido a fatores como custo e produtividade , porem eleva-se os custos na etapa

de extrao e purificao, o uso de meio isento de soro leva a menores alteraes biolgicas

durante o aumento de escala .

Condies ideais de importncia para ampliao de escala :

11 -- ControleControle onon lineline ( FIA ) em tempo real( FIA ) em tempo real

22-- Meio isento de soro bovino , previamente testado e corretamenteMeio isento de soro bovino , previamente testado e corretamente balanceadobalanceado

33-- Otimizao do sistema de separao de clulasOtimizao do sistema de separao de clulas44-- Geometria do reatorGeometria do reator

55-- Otimizao do sistema de aerao e agitaoOtimizao do sistema de aerao e agitao

66-- Controle da concentrao de substratoControle da concentrao de substrato

77-- Controle daControle da osmolaridadeosmolaridade do meiodo meio ( betaina pode ser usada como( betaina pode ser usada como osmoprotetorosmoprotetor ))

A ampliao de EscalaA ampliao de Escala

O meio de cultivo deve conter glicose e glutamina , a relao entre o lactato produzido e glicose consumida e deamnio produzida e glutamina consumida so parmetros importantes no monitoramento e controle , visto que

nos informa dados sobre o fluxo interno de metablitos na clula, tratando-se de uma informao sobre a atividade

fisiolgica da clula.

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ConclusesConcluses

O meio de cultivo fator importante ao se ampliar a escalaO meio de cultivo fator importante ao se ampliar a escala , meios isento, meios isento

de soro fetal bovino facilitam ode soro fetal bovino facilitam o downdown--streamstream , permitindo padronizao, permitindo padronizaodo processo e melhor qualidade .do processo e melhor qualidade .

Monitoramento onMonitoramento on--line em tempo real importante tambm duranteline em tempo real importante tambm durante

a ampliao de escala j que o controle contna ampliao de escala j que o controle contnuo e preciso douo e preciso do

processo em perfuso pode evitar perdas de qualidade eprocesso em perfuso pode evitar perdas de qualidade e produtividadeprodutividade(( biosensoresbiosensores, FIA, etc )., FIA, etc ).

Aerao por permeao em tubulao de polmero permevel aAerao por permeao em tubulao de polmero permevel ao oxignioo oxignio

leva a melhor controle eleva a melhor controle e obtenobten--sese melhor qualidade no produto final,melhor qualidade no produto final,

aerao por disperso pode ser usada desde que se faa usoaerao por disperso pode ser usada desde que se faa uso de um protetorde um protetor

(( PluronicPluronic FF--68 ) .68 ) .

Para ampliao de escala, o melhor equipamento em uso, pPara ampliao de escala, o melhor equipamento em uso, para separaoara separao

de clulas no processo contnuo em perfuso, so os hde clulas no processo contnuo em perfuso, so os hidrociclones e osidrociclones e os

arranjos de pequenos hidrociclones em paralelos. Apresentam altarranjos de pequenos hidrociclones em paralelos. Apresentam alta eficincia .a eficincia .

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Bibliografia consultadaBibliografia consultada

11 --http://www.hottopos.com/regeq2/meio_seculo_de_engenharia_bioq.hthttp://www.hottopos.com/regeq2/meio_seculo_de_engenharia_bioq.htmm

22 --notas de aulanotas de aula EQE028EQE028

33-- http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tdehttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde--3107200131072001--120313/120313/

Biorreator com sistema em perfuso I. Butantan

Produo de vacinas