96263 - 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

Questo modulo è parte del corso integrato Industrial Biotecnological Applications ed è strutturato come seguito del modulo 90913 Downstream Processes of Biological Molecules. Gli studenti Erasmus o di programmi di scambio internazionale devono selezionare entrambi i moduli.

Programma del corso:

Elementi di base per comprendere la progettazione di impianti industriali.

Bioreattori: tipologie, modalità operative, componenti, ossigenazione e miscelazione, parametri e strategie per l'aumento di volume.

Dal laboratorio alla produzione industriale di biofarmaci: sviluppo del processo, principi e metodi per ottenere prodotti della qualità e purezza desiderata, aspetti normativi.

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: .

- Produzione di insulina per via ricombinante: analisi del processo e valutazione economica. Analisi delle criticità e possibili miglioramenti del processo

- 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".

Produzione di acido citrico: analisi del processo e valutazione economica. Analisi delle criticità e possibili miglioramenti del processo

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

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.

L'esame consiste in una prova orale con cui verrà verificata la comprensione dei principi di base, della progettazione dei singoli apparati e dell'intero processo che sono stati studiati durante il corso.

Un voto positivo (maggiore od uguale di 18/30) può essere rifiutato solo una volta.

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.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Riccardo Onesti