Pour que les processus biochimiques se développent, il faut accroître la capacité de production, de l'échelle des laboratoires ou des pilotes aux niveaux industriels, et ce, en planifiant soigneusement les processus de façon à assurer leur efficacité, leur sécurité et leur qualité.

Considérations de conception pour l'échelle

Les paramètres tels que la température, le pH, l'agitation et le transfert d'oxygène doivent être optimisés pour maintenir la santé et la productivité des cellules à des volumes plus importants. La sélection de l'équipement est également essentielle, car différents réacteurs peuvent influencer les taux de mélange et de transfert de masse.

L'automatisation et la surveillance en temps réel contribuent à maintenir des conditions cohérentes et à réduire la variabilité. De plus, les étapes de traitement en aval, comme la séparation et la purification, doivent être adaptées pour traiter les volumes accrus sans compromettre la qualité du produit.

Pièges communs dans la biochimie

Une erreur courante est de négliger les différences de transfert de masse et d'efficacité de mélange entre les petits et les grands réacteurs, ce qui peut entraîner des gradients d'oxygène ou de nutriments, qui affectent négativement la croissance cellulaire.

La validation inadéquate des procédés et l'insuffisance des stratégies de contrôle peuvent entraîner des variations et des défaillances de lots. Il est également important de prendre en considération les aspects économiques, tels que le coût des matières premières et la consommation d'énergie, qui tendent à augmenter avec l'échelle.

Meilleures pratiques pour réussir l'échelle

La mise en oeuvre d'une approche par étapes, en commençant par des études pilotes, aide à cerner les problèmes potentiels dès le début. La caractérisation et la modélisation approfondies des processus peuvent prédire les défis liés à l'échelle.

  • Effectuer des expériences à petite échelle pour comprendre la dynamique des processus.
  • Utilisez des modèles de calcul pour simuler des conditions à grande échelle.
  • Valider chaque étape avant la production en grandeur réelle.
  • Surveiller les paramètres critiques en permanence pendant l'échelle.
  • Former le personnel à l'acquisition de nouveaux équipements et procédures.