90914 - INDUSTRIAL SCALE UP OF BIOPROCESSES

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce conoscenze di base sulle metodologie per lo scale up di processi finalizzati alla produzione di farmaci biotecnologici, dal livello di laboratorio all’impianto pilota fino a quello industriale, e ha familiarità con le principali operazioni utilizzate nell’industria biotecnologica.

Contenuti

Elementi di base per comprendere la progettazione di impianti industriali.

Dal laboratorio alla produzione industriale di biofarmaci: principi e metodi per ottenere prodotti della qualità e purezza desiderata. 

Cosa è lo scale-up di un processo biotecnologico e come si differenzia dallo scale-up di un processo chimico.

Stabilire quali sono le operazioni unitarie necessarie per ottenere un dato prodotto biotecnologico.

Simulatori di processo: utilizzo di software per dimensionamento apparati e bioprocessi.

Esempi di produzione di biofarmaci: antibiotici, insulina, anticorpi monoclonali, vettori virali per terapia genica.

Produzione di antibiotici: analisi del processo e valutazione economica. Scale-up del processo di estrazione con solvente.

Produzione di insulina per via ricombinante.

Processo di produzione di anticorpi monoclonali: analisi del processo e valutazione economica. Analisi delle criticità e possibili miglioramenti del processo. Scale-up di una colonna cromatografica. Rimozione di impurità (polishing steps) in processi di produzione di anticorpi monoclonali: AEX; CEX; HIC e cromatografia "mixed mode".

Terapia genica: la sfida della produzione industriale di vettori virali, esempio dello scale-up del processo di produzione di AAV2.

Testi/Bibliografia

R.G. Harrison, P. Todd, S. Rudge and D. Petrides, Bioseparations Science and Engineering, 2nd Ed. Oxford U. Press, NY, 2015.

Process scale bioseparations for the biopharmaceutical industry, A.A. Shukla, M.R. Etzel. S. Gadam Editors, CRC, Taylor & Francis, 2007.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula, tesina di approfondimento.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale (unico per i due Moduli) mira a valutare il raggiungimento dei principali obiettivi didattici:

- capacità di impiegare gli strumenti di analisi e di calcolo, oggetto delle lezioni e delle esercitazioni, per comprendere il funzionamento degli apparati e i principi su cui è basata la progettazione, oltre ai fenomeni chimici e fisici che avvengono in impianti e apparecchiature di processo;

- capacità di impiegare i risultati ottenuti al fine di migliorare il funzionamento di impianti e apparecchiature di processo.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta e una successiva prova orale.

Strumenti a supporto della didattica

Materiale didattico: il materiale didattico presentato a lezione verrà messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite la piattaforma Virtuale.

Materiale aggiuntivo verrà messo a disposizione degli studenti durante il corso su una cartella condivisa in Onedrive. Verranno inoltre fornite indicazioni per ricerche bibliografiche individuali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cristiana Boi