Elevar el bioprocesamiento con perfusión e intensificación

Descubre cómo las soluciones de perfusión e intensificación de TECNIC mejoran la eficacia de los bioprocesos, la escalabilidad y la calidad de los productos, desde el laboratorio hasta la producción.
Perfusión e intensificación

La perfusión es una de las formas más claras de intensificar un bioproceso porque permite que las células permanezcan en el biorreactor mientras se renuevan los nutrientes y se retira el producto de forma continua, favoreciendo mayores densidades celulares y cultivos más productivos.

En el trabajo de laboratorio, el reto no consiste solo en demostrar que la perfusión funciona. Consiste en hacer que la configuración sea práctica, lo bastante suave para las células y lo bastante consistente como para crear una vía creíble hacia el escalado.

Qué resuelve esta configuración

TECNIC presenta eLAB TFF Single Use como una forma, a escala de laboratorio, de intensificar el cultivo continuo combinando filtración por fibra hueca, recirculación de baja agresión celular e intercambio controlado de medio en un flujo de trabajo modular.

Por qué importa la perfusión en la intensificación del proceso

La perfusión importa porque cambia la lógica de productividad del cultivo. En lugar de permitir que el sistema avance hacia el agotamiento de nutrientes y la acumulación de residuos de una forma más estática, el proceso sigue renovando el entorno mientras retiene las células dentro del biorreactor.

Esto permite mayores concentraciones celulares y, en el contexto de proceso adecuado, mejores rendimientos de producto. También hace que la perfusión sea muy relevante para los equipos que quieren intensificar el upstream sin esperar a etapas posteriores para empezar a entender cómo se comporta el proceso.

sistema TFF de laboratorio utilizado para perfusión e intensificación del proceso
La perfusión resulta mucho más útil cuando la lógica de retención e intercambio de medio es fácil de controlar a escala de laboratorio.
Punto clave

La intensificación no consiste solo en exigir más al proceso. Consiste en mantener el cultivo productivo durante más tiempo sin perder el control.

Cómo funciona la configuración de perfusión

En la configuración descrita por TECNIC, uno de los puertos del eLAB Bioreactor está dedicado a la perfusión. Desde ahí, una bomba de baja agresión celular recircula el producto hacia un filtro de fibra hueca. Las células retenidas por el filtro se devuelven al biorreactor, mientras que el permeado se dirige hacia un recipiente de almacenamiento.

A continuación, se añade medio fresco a través de la bomba de rebose de la unidad eLAB TFF, con control basado en el peso del biorreactor. A medida que el permeado sale del sistema, el medio fresco lo reemplaza para mantener un peso de trabajo constante.

1 Recircular

El cultivo sale del biorreactor por la ruta dedicada de perfusión usando una bomba de baja agresión celular.

2 Retener células

El filtro de fibra hueca mantiene las células dentro del circuito y las devuelve al biorreactor.

3 Retirar permeado

El flujo filtrado del producto se controla y se dirige hacia un recipiente de almacenamiento.

4 Añadir medio fresco

El sistema añade medio en función del control por peso para mantener estable el volumen de cultivo.

flujo de trabajo de sistema TFF que muestra la lógica de recirculación e intercambio de medio
La parte útil de la perfusión no es solo el filtro, sino cómo todo el circuito favorece la retención celular y una renovación estable del medio.

Por qué esto importa en el laboratorio

En un entorno de laboratorio, la perfusión puede volverse demasiado compleja con facilidad si la lógica de retención, el control de bombas y la reposición de medio se reparten entre demasiados elementos desconectados. El valor de una configuración modular es que hace que la estrategia de intensificación sea más operativa en el trabajo diario.

Dónde más se beneficia el laboratorio

  • Probar cultivos de mayor densidad sin saltar demasiado pronto a una configuración a gran escala.
  • Reducir el estrés celular mediante una lógica de recirculación más suave.
  • Mantener el proceso más fácil de monitorizar y explicar durante el desarrollo.
  • Construir una vía de escalado más creíble desde investigación hacia producción.
Visión práctica

Una configuración de perfusión en laboratorio es más útil cuando enseña al equipo algo reproducible, no solo cuando parece técnicamente avanzada.

Perfusión frente a operación estándar

La comparación es útil porque la perfusión cambia la lógica del proceso, no solo una operación unitaria.

Batch estándar u operación más simple

El entorno de cultivo evoluciona de forma más pasiva con el tiempo, con menos oportunidades de renovar nutrientes y eliminar compuestos no deseados de manera continua.

Perfusión e intensificación

El proceso sigue renovando el medio mientras retiene las células, lo que favorece mayores densidades y un entorno productivo más sostenido.

Qué deberían revisar los equipos antes de implementar un flujo de trabajo de perfusión en laboratorio

Una configuración de laboratorio debería revisarse como una ruta de proceso completa, no como una lista de componentes aislados.

Lógica de retención celular
Verificar si el filtro y el diseño de recirculación realmente favorecen una manipulación suave de las células y una retención estable.
Estrategia de bombeo
Revisar cómo el sistema controla el flujo de permeado y la adición de medio, especialmente si el proceso es sensible al cizallamiento o a la variabilidad del caudal.
Integración con el biorreactor
Asegurarse de que el biorreactor y la ruta TFF funcionen como un solo flujo de trabajo y no como dos sistemas conectados de forma débil.
Lógica de control
El control por peso, u otro igual de robusto, se vuelve importante si el proceso necesita condiciones de renovación estables y repetibles.
Visión de escalado
Utilizar la configuración de laboratorio para entender el comportamiento del proceso de una manera que pueda trasladarse después a una estrategia de perfusión a mayor escala.

Cómo encaja TECNIC en este flujo de trabajo

TECNIC posiciona eLAB TFF Single Use como una herramienta práctica de laboratorio para perfusión e intensificación del proceso, no solo como un dispositivo de filtración. El artículo actual lo deja claro al describir la integración entre el eLAB Bioreactor, la filtración por fibra hueca, la recirculación de baja agresión celular y la adición controlada de medio.

eLAB TFF Single Use

El vínculo de producto más claro en este artículo, posicionado como la solución TFF a escala de laboratorio para soportar flujos de trabajo de perfusión e intensificación.

Ver eLAB TFF SU

eLAB Bioreactor

Dado que la ruta de perfusión se describe desde el puerto del biorreactor hacia el exterior, el propio biorreactor forma parte de la lógica del proceso y no solo del punto de partida upstream.

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Gama de sistemas TFF

Para los lectores que usan el artículo como punto de entrada a la filtración tangencial, la gama completa de TFF es el siguiente paso natural.

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Dado que la perfusión es tanto una decisión de proceso como de equipamiento, una conversación directa es el siguiente paso lógico para los equipos que estén evaluando su encaje.

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Nota editorial

Esta sección se mantiene orientada al proceso a propósito. Ayuda a que el artículo siga siendo útil como pieza de aplicación, mientras guía al lector hacia soluciones reales de TECNIC.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la perfusión en bioprocesos?

La perfusión es una estrategia de cultivo continuo en la que las células se retienen dentro del biorreactor o se devuelven a él mientras se añade medio fresco y se retira el permeado.

¿Por qué la perfusión se considera una forma de intensificación?

Porque ayuda a mantener mayores densidades celulares y condiciones de cultivo más productivas sin limitarse a exigir más a un proceso batch estándar.

¿Por qué se usa filtración por fibra hueca en esta configuración?

Porque favorece la retención celular al tiempo que permite retirar el flujo filtrado de forma controlada, algo útil en flujos de trabajo de perfusión.

¿Por qué es importante la recirculación de baja agresión celular?

Porque un circuito de perfusión solo funciona bien si las células siguen siendo viables mientras el cultivo se recircula continuamente a través de la ruta de retención.

¿Qué hace creíble una configuración de perfusión en laboratorio?

Una configuración creíble es la que combina una integración operativa, una manipulación celular suave, un control estable y una vía clara hacia la comprensión del proceso a mayor escala.

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Explora la gama TFF de TECNIC o habla con nuestro equipo para revisar la configuración adecuada para retención celular, intercambio de medio e intensificación del proceso.

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Hélice de álabes inclinados

Este componente es crucial para optimizar la mezcla y la transferencia de masa en los procesos de cultivo celular. Su diseño específico facilita la distribución homogénea de nutrientes y gases, esencial para mantener la viabilidad y el crecimiento celular en condiciones óptimas.

Impulsor Rushton

El impulsor Rushton, también conocido como impulsor de disco plano. Surgió como solución a los retos de mezcla y oxigenación en la industria biotecnológica. Su innovador diseño fue rápidamente reconocido por su excepcional capacidad para generar un flujo turbulento, lo que lo convirtió en un estándar en el sector durante décadas.

Fibra hueca

Reconocemos el papel crucial de la flexibilidad y la eficacia en los procesos de laboratorio. Por eso nuestros equipos están meticulosamente diseñados para ser compatibles con los filtros de Fibra Hueca, proporcionando una solución avanzada para un amplio espectro de aplicaciones de filtración. Aunque no fabricamos directamente estos filtros, nuestros sistemas están afinados para aprovechar todo el potencial de los filtros de Fibra Hueca.

Los filtros de fibra hueca son famosos por su excepcional rendimiento en términos de eficacia y capacidad de filtración. Son especialmente eficaces para aplicaciones que requieren una manipulación suave de las muestras, como en cultivos celulares y procesos biomoleculares sensibles. Al integrar estos filtros en nuestros equipos, permitimos procesos de filtración más eficaces, rápidos y de mayor calidad.

Lo que diferencia a nuestros equipos es su capacidad de automatización al 100. Mediante el uso de sofisticadas válvulas proporcionales, nuestros sistemas consiguen un control meticuloso sobre la presión diferencial, la presión transmembrana y el caudal. Este nivel de automatización no sólo aumenta la eficacia y precisión del proceso de filtración, sino que también reduce significativamente la necesidad de supervisión manual, lo que hace que nuestros sistemas sean excepcionalmente fiables y fáciles de usar.

Casete

Comprendemos la importancia de la flexibilidad y la eficacia en los procesos de laboratorio. Por eso nuestros equipos están diseñados para ser compatibles con los filtros Cassette, una solución avanzada para diversas aplicaciones de filtración. Aunque no fabricamos directamente los filtros, nuestros sistemas están optimizados para aprovechar al máximo las ventajas que ofrecen los filtros Cassette.

Los filtros de cassette son conocidos por su gran capacidad de filtración y eficacia en la separación, lo que los hace ideales para aplicaciones de ultrafiltración, microfiltración y nanofiltración. Al integrar estos filtros en nuestros equipos, facilitamos procesos más rápidos y eficaces, garantizando resultados de alta calidad.

Nuestros equipos, al ser compatibles con los filtros Cassette, ofrecen una mayor versatilidad y adaptabilidad. Esto significa que puedes elegir el filtro que mejor se adapte a tus necesidades específicas, garantizando que cada experimento o proceso de producción se realice con la máxima eficacia y precisión.

Además, nuestros equipos destacan por su capacidad de automatización al 100%. Utilizando válvulas proporcionales avanzadas, garantizamos un control preciso de la presión diferencial, la presión transmembrana y el caudal. Esta automatización no sólo mejora la eficacia y precisión del proceso de filtración, sino que también reduce significativamente la intervención manual, lo que hace que nuestros sistemas sean muy fiables y fáciles de usar.

Impulsor Rushton

Caracterizado por sus álabes radiales montados perpendicularmente al eje, el impulsor Rushton está diseñado para proporcionar altas velocidades de cizallamiento y una excelente dispersión del gas, lo que resulta especialmente eficaz en microbiología. En aplicaciones biotecnológicas con bacterias y levaduras, el impulsor Rushton destaca por garantizar una mezcla homogénea y una distribución óptima del gas, incluso en cultivos de alta densidad.

Multi Use Bioreactors

Single Use Bioreactors

Multi Use TFF Systems

Single Use TFF Systems

Single-use bioprocess bags (2D and 3D)

Designed to enhance our bioprocess solutions

Versatile and reliable bioreactor vessels for bioprocessing

Versatile and reliable bioreactor vessels for bioprocessing