Faciliter la recherche et le développement dans le domaine des bioprocédés

Optimisation des bioprocédés : aperçu des paramètres clés pour une performance efficace

Le temps consacré à l’expérimentation, à la clinique ou à la mise sur le marché devient de plus en plus important pour les développeurs qui utilisent le bioprocédé.

Des délais plus courts, des programmes de développement plus rapides, de nouvelles molécules et des attentes réglementaires accrues sont autant de défis auxquels les chercheurs sont confrontés aujourd’hui.

La compréhension des processus est la base du développement des processus d’aujourd’hui. Pour améliorer l’efficacité du développement, il est essentiel de mieux comprendre comment les différents paramètres de processus critiques (CPP) interagissent les uns avec les autres à l’aide de technologies et de solutions modernes.

La sélection des technologies et de l’instrumentation appropriées pour la recherche et le développement afin de caractériser et de surveiller les processus est essentielle au succès futur de la mise à l’échelle.

Les technologies d’analyse de processus, de spectroscopie, de laboratoire et de pesage industriel de METTLER TOLEDO s’adaptent parfaitement à vos activités de recherche et de développement dans le domaine des bioprocédés.

Les étapes allant du développement dans de petits conteneurs, souvent transparents, à un volume de production pertinent dans de grands récipients en acier inoxydable présentent à l’utilisateur la tâche de créer les mêmes conditions (ou du moins similaires) pour les cellules que pour les usines.

Les conditions de culture (conditions de croissance et composants du milieu) peuvent être développées et optimisées dans plusieurs bioréacteurs à petite échelle.

Le plan d’expérience (DOE) réalisé en parallèles avec différentes permutations réglées permet de découvrir rapidement les conditions optimales de fermentation et de rendement d’expression. Une fois les paramètres optimisés, le processus peut être mis à l’échelle.

Optimisation des médias

Avec plus de 50 composants dans les milieux de culture, le criblage et l’étude de toutes les combinaisons pour trouver la formulation idéale sont laborieux, coûteux et chronophages.

Le choix des composants et des paramètres, tels que la température, le mélange et le pH, peut affecter considérablement la qualité des milieux et le maintien d’une culture cellulaire cohérente et performante.

Des mesures précises en ligne et hors ligne sont effectuées tout au long de l’optimisation des supports.

Par conséquent, la technologie d’analyse de procédé (PAT) et le plan d’expérience (DoE) sont souvent nécessaires pour développer un processus robuste et une formulation de milieu idéale.

Traitement en amont

L’élaboration d’une stratégie de contrôle robuste repose sur une solution fiable de suivi des cultures en temps réel.

Selon l’initiative PAT, les analyseurs de processus doivent fournir des informations multivariées liées au procédé à l’aide de mesures non destructives et non invasives.

Alors que les dispositifs de surveillance en ligne des CPP tels que le pH, l’oxygène dissous (OD ou pO2), le dioxyde de carbone dissous (dCO2 ou pCO2) et la température peuvent être considérés comme la base des mesures de bioprocédés en temps réel et sont bien établis, la surveillance d’autres variables telles que la densité cellulaire, les substrats et les produits nécessite des analyseurs aux caractéristiques particulières.

De plus, l’utilisation de modules de pesage intelligents ou de balances de haute précision sous les réservoirs permet une facette supplémentaire de la surveillance de l’état. Des alertes actives en cas de risques potentiels vous aident à garantir le succès du processus.

Même si des facteurs tels que les changements de température ou le dégazage peuvent influencer la précision de la corrélation entre les mesures en ligne et hors ligne, les mesures hors ligne en laboratoire sont des méthodes de référence incontournables à des fins d’observation et pour surveiller et valider la précision des modèles et des analyseurs en ligne/en ligne.

Des analyses, une surveillance et un contrôle précis pour optimiser les opérations des bioprocédés garantissent une viabilité cellulaire optimale, une stratégie fiable d’alimentation en oxygène et en nutriments et une productivité constante , du développement du processus à la fabrication à l’échelle de fabrication.

Traitement en aval

La réussite d’un pipeline de traitement en aval (DSP) dépend de la qualité de la conception thérapeutique et du traitement en amont, ainsi que d’une cascade de stratégies de séparation, de purification et de formulation bien conçues et exploitées.

Avec la pression croissante pour augmenter la productivité et réduire le coût des biens, les scientifiques développent des processus pour permettre une régulation et une commercialisation plus rapides des biomolécules.

Ils adoptent de nouvelles technologies telles que les technologies à usage unique pour réduire les coûts finis et simplifier le processus, les technologies analytiques de processus en ligne pour rationaliser et intégrer les données analytiques (principalement le pH, le débit, la pression et la conductivité), l’automatisation des processus basée sur le poids et la modélisation des processus pour approfondir la compréhension et le contrôle du processus et obtenir une meilleure compréhension du processus sur les méthodes de traitement continu.

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