Descubre cómo una correcta selección del biorreactor desde el laboratorio facilita el escalado de procesos biotecnológicos hasta grandes volúmenes de producción industrial.
Los biorreactores son una parte fundamental de la industria biotecnológica, tanto en el desarrollo de nuevos procesos como en su posterior escalado y producción.
Sin embargo, cuando pensamos en un biorreactor industrial de gran capacidad, es fácil quedarse únicamente con el dato más llamativo: los litros. Detrás de un equipo de grandes dimensiones existe algo mucho más importante: un proceso que previamente ha tenido que ser estudiado, controlado, optimizado y escalado.
En Techmi Group diseñamos y fabricamos biorreactores para acompañar las diferentes etapas de este recorrido, desde equipos destinados a laboratorio e I+D, pasando por soluciones de planta piloto, hasta biorreactores industriales de gran capacidad.
El camino hasta llegar a producir a gran escala es largo, pero con el equipo adecuado para la fase de investigación, se vuelve más sencillo.
El camino hacia la producción Industrial comienza en el laboratorio
La fase de investigación o laboratorio es el punto en el que se obtiene gran parte del conocimiento que posteriormente permitirá desarrollar el proceso a mayor escala.
Es aquí donde se estudia el comportamiento del cultivo y se establecen parámetros críticos como la temperatura, el pH, el oxígeno disuelto (DO), la agitación o la aireación, entre otros.
Por eso, elegir un buen equipo desde las primeras etapas no debe entenderse únicamente como una necesidad de laboratorio. Es una decisión que puede tener repercusión en las siguientes fases del proyecto.
Un biorreactor que permita controlar, registrar y reproducir adecuadamente las condiciones del proceso proporciona información de mayor valor para afrontar posteriormente el scale-up.
¿Qué significa escalar un proceso y cuál es la manera correcta de hacerlo?
A medida que aumenta el volumen aparecen nuevos retos relacionados con la transferencia de oxígeno, la homogeneidad del cultivo, la transferencia térmica, la agitación, la aireación y el control de las variables del proceso.
Por ello, el escalado debe abordarse progresivamente.
Laboratorio → Planta piloto → Producción industrial
Cada una de estas etapas permite obtener información que ayuda a definir las condiciones necesarias para la siguiente escala y reducir incertidumbres antes de llegar a producción industrial.
¿Por qué es importante mantener una filosofía de control entre escalas?
Uno de los aspectos que tenemos especialmente en cuenta en nuestros biorreactores es la transferencia entre las diferentes escalas.
Trabajar desde laboratorio con variables, estrategias de control y sistemas de automatización que puedan trasladarse posteriormente a equipos de mayor capacidad facilita la transferencia del conocimiento adquirido durante el desarrollo.
En los biorreactores Techmi podemos integrar el control de variables como:
- Temperatura
- pH
- Oxígeno disuelto (DO)
- Agitación
- Aireación
- Alimentación
- Antiespumante
- Nivel y presión, según configuración
A ello se pueden sumar PLC, HMI, registro de datos, recetas, automatización y sistemas SCADA, dependiendo de las necesidades y escala del proyecto.
El objetivo no es que un proceso se comporte exactamente igual en un reactor pequeño y en uno industrial —porque las condiciones físicas cambian con la escala—, sino disponer de información, control y capacidad de adaptación suficientes para realizar esa transición de manera fundamentada.
Cuando el proceso llega a escala industrial
En grandes volúmenes, el diseño del equipo adquiere todavía más importancia.
Materiales, geometría, sistema de agitación, transferencia térmica, aireación, instrumentación, automatización, posibilidades de limpieza y esterilización o integración con el resto de la planta son factores que deben estudiarse en función del proceso.
En Techmi desarrollamos biorreactores industriales de gran capacidad, diseñados en función de los requerimientos de producción.
En estas dimensiones, el biorreactor deja de ser un elemento aislado para convertirse en parte de un sistema industrial en el que deben convivir equipos auxiliares, tuberías, servicios, automatización y las diferentes etapas anteriores y posteriores del proceso.
Las ventajas de trabajar el escalado con Techmi
Nuestra filosofía parte de entender primero el proceso y después definir el equipo.
Esto nos permite trabajar sobre diferentes aspectos del proyecto: ingeniería de proceso, selección y dimensionamiento del biorreactor, fabricación, automatización, integración, instalación y puesta en marcha.
Además, disponer de soluciones para diferentes escalas permite plantear un recorrido tecnológico coherente:
Desarrollar → validar → escalar → producir
Desde un biorreactor destinado al desarrollo experimental hasta un equipo industrial de miles de litros, el objetivo es que cada etapa aporte conocimiento para la siguiente.
Un buen equipo de laboratorio también es una inversión en la futura producción
En biotecnología, pensar en producción industrial desde las primeras etapas puede marcar una diferencia importante.
Seleccionar un biorreactor únicamente pensando en las necesidades inmediatas del laboratorio puede limitar posteriormente la información disponible para el escalado. En cambio, trabajar desde el principio con equipos que permitan controlar adecuadamente las variables críticas, registrar los datos del proceso y reproducir las condiciones de cultivo construye una base más sólida para continuar creciendo.
Por eso, cuando hablamos de nuestros biorreactores de mayor capacidad, también hablamos de nuestros equipos más pequeños.
Porque un biorreactor de escala industrial no es el comienzo del proceso: es el resultado de todo lo aprendido antes de llegar hasta él.
En Techmi Group desarrollamos soluciones para acompañar ese recorrido, desde las primeras pruebas hasta la producción industrial.
¿Estás desarrollando un nuevo bioproceso o necesitas escalar una producción existente? Nuestro equipo puede ayudarte a definir la solución adecuada para cada etapa del proyecto.