Ingeniera y Biotecnologa: una Aventura de Simbiosis Cientfica

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• Qué es Biotecnología?
• Es una serie de tecnologías que involucran la
  manipulación de organismos vivos o sus
  componentes celulares para el desarrollo de
• Productos ( insulina, antibióticos, hormonas)
• Procesos (cervezas, vinos, vacunas)
• Servicios (biorremediación el uso de los
  microorganismos naturales como levaduras, hongos
  o bacterias, existentes en el medio para
  descomponer o degradar sustancias peligrosas en
  sustancias de carácter menos tóxico o bien
  inocuas para el medio ambiente y la salud
  humana.)
• La biotecnología utiliza una amplia gama de
  campos incluyendo química, biología, agricultura,
  ciencias de ambiente, medicina, veterinaria,
  ingeniería, informática

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Seminario I   INTRODUCCIÓN A LOS
BIOPROCESOS   ü      Evolución y características
de los bioprocesos ü      Introducción a las
operaciones de un proceso biotecnológico ü     
Selección de un proceso    Cursada 2006
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Diseño del proceso de separación de proteínas
Los procesos diseñados para pequeñas cantidades
no son óptimos para gran escala.
Prámetros importantes - rendimiento -
pureza - costo
Conceptos importantes Mayor pureza del producto
? menores rendimientos obtenidos PUREZA / ACT.
ESPESÍFICA actividad de la proteína

cantidad de material
material RENDIMIENTO / RECUPERACIÓN
actividad al final del proceso

actividad al inicio
(células o sobrenadantes) f(número de pasos,
tipo de pasos) FACTOR DE PURIFICACIÓN pureza
al final del proceso (etapa i)
pureza
al inicio del proceso (etapa i-1)
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ESTRATEGIAS DE PURIFICACIÓN

• 1) ESPECIFIACIÓN DEL PRODUCTO DEFINIR EL
  OBJETIVO FINAL
• (Start at the end) Definir el producto y su
  utilización
• - producto final (cual es?, Cómo se usa?)
• pureza requerida
• rangos de concentración de impurezas permitidas
• alguna impureza que deba ser eliminada
• Tioxicidad, estabilidad,

2) CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL DE
PARTIDA -fuente bacteria (E. coli)
fermentación cultivo de células (presencia
albúmina, suero , restos de membranas- levaduras
(producto intracelular o extracelular?) -Caracte
rísticas fisicoquímicas del material de partida (
viscosidad, tamaño de partículas) y del producto
final (pI, PM, estabilidad,)

• 3) SELECCIÓN DE UN PROCESOS DE SEPARACIÓN
• Selección del conjunto de operaciones
• Secuencia de operaciones

Sintesis del proceso
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3) PROCESO DE SÍNTESIS Y OPTIMIZACIÓN
En la organización del conocimiento de 1)
(producto) y 2) (material de partida) Existen
2 problemas i) elegir entre OPERACIONES
alternativas - homogenizadores vs. molino de
perlas - permeabilización celular química
vs. enzimática - centrifugación vs.
microfiltración ii) diseño de una SECUENCIA
ÓPTIMA para obtener máximo rendimiento con el
menor número de pasos - Existen muchas
alternativas y en diferente orden (es un
probelma de combinatoria)
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• Solución rigurosa utilización de métodos
  numéricos clásicos, ecuaciones de diseño.
• Resuelve el punto i) permitiendo elegir entre
  operacioens alternativas. No resuelve ii.
• 2. Utilización de las reglas de oro de la
  purificación
• Resuelve i e ii
• 3. Uso de TECNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
• SISTEMAS EXPERTOS (SE)
• - utilizan el conocimiento empírico
• escanean toda la información acerca de las
  propiedades de la muestra y las operaciones
• toma en cuenta las reglas de oro de la
  purificación
• utilizan correlaciones matemáticas y bases de
  datos
• Encuentran una solución óptima al probelma del
  proceso de purificación y la secuencia (i y ii).