“Design”​ de Bioprocessos

por | out 13, 2019

E hoje temos um texto muito bom da Sindelia Freitas Azzoni, engenheira química e pesquisadora na área de bioprocessos.

Talvez uma das primeiras perguntas a surgir durante o projeto e o desenvolvimento de uma nova instalação de produção biofarmacêutica seja quantos recursos (equipamentos, utilidades, mão de obra, materiais entre outros) serão necessários para construir a planta e produzir uma quantidade anual específica de bioproduto. À medida que o desenvolvimento do projeto avança, o mesmo ocorre com o nível de detalhe do processo levantando questionamentos sobre como aumentar o rendimento final, melhorar a qualidade do produto, aumentar a robustez e reduzir o impacto ambiental do processo e identificar gargalos de fabricação, também devem ser abordadas. Nesse contexto, a simulação de processo é muito útil para sistematizar e orientar os esforços para encontrar respostas para estas perguntas.

O uso de ferramentas in silico permite avaliar diferentes cenários de processo em termos de desempenho técnico e de viabilidade econômica, de forma rápida e dinâmica, minimizando os esforços experimentais. O uso de ferramentas de simulação nas indústrias química e petroquímica ocorre desde os anos 1960, contudo somente em meados da década de 1990, foram desenvolvidos os primeiros simuladores focados especificamente em processos farmacêuticos e biofarmacêuticos, sendo o SuperPro Designer (Intelligen, USA), o mais reportado pela comunidade científica da área de Biotecnologia Farmacêutica. Uma outra importante vantagem de se fazer o “design” in silico do processo é a facilidade para o uso de outras ferramentas essenciais para o desenvolvimento, tais como o “Quality by Design” (QbD), cujo foco da análise é a robustez do processo e o perfil de qualidade do produto final.

De forma geral, tanto na Biotecnologia farmacêutica quanto na área de Biotecnologia industrial, estudos de simulação realizados desde o início do projeto são essenciais para orientar a condução das atividades experimentais que de fato poderão impactar no processo, seja de forma incremental ou de ruptura de tecnologia, uma vez que, somente com a integração de todas as operações unitárias e a inserção do máximo de informação existente sobre o bioprocesso de interesse, torna-se possível diagnosticar as etapas críticas que deverão ser alvo de esforços pela área de pesquisa e desenvolvimento.

Na minha carreira de pesquisa tenho utilizado o SuperPro Designer o qual considero uma ferramenta bastante completa em termos de operações unitárias e banco de dados, além de ser “user-friendly”. A seguir, o link para o artigo mais recente do nosso grupo de pesquisa para aqueles que se interessaram por este assunto.

https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-018-1077-

Sindelia Freitas Azzoni

Pesquisador/Gestor de Projetos P,D&I/Líder em Bioprocessos/Transferência de Tecnologias

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O movimento Bioquímica Brasil foi fundado em 2014 por egressos e estudantes dos cursos de Bioquímica.

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