Engenharia Bioquímica II

Objetivos

Pretende-se proporcionar uma formação avançada na área da Engenharia dos Bioprocessos com uma aposta em aplicações de tecnologias biológicas emergentes. Pretende-se ainda que os alunos adquiram competências específicas em tópicos de modelação metabólica, na sua aplicações para análise quantitativa de bioprocessos (opmtimização e projecto) e na análise de biorreactores de elevada densidade celular.

Caracterização geral

Código

7403

Créditos

6.0

Professor responsável

Maria Ascenção Carvalho Fernandes Miranda Reis, Rui Manuel Freitas Oliveira

Horas

Semanais - 4

Totais - 98

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Não tem

Bibliografia

1 - Bailey, J.E. and Ollis, D.F. (1986). Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw-Hill, New York, USA.2 - Blanch, H.W. and Clarck, D.S. (1996).

2- Biochemical Engineering. Marcel Dekker, Inc. New York, USA.3 - Doran, P.M. (1995) Bioprocess Engineering Principles, Academic press, London

4- Gregory N. Stephanopoulos, Aristos A. Aristidou, Jens Nielsen (1998) Metabolic Engineering: Principles and Methodologies. Academic Press, London 

5 – Sadettin S. Ozturk, Wei-Shou Hu (Ed.) (2006) Cell Culture Technology for Pharmaceutical and Cell Based Therapies, Taylor & Francis, New York

 6 – John RW Masters (Ed) (2000) Animal Cell Culture. Oxford University Press, New York  

Método de ensino

Aulas teóricas onde são leccionadas as matérias da unidade curricular da acordo com o seu programa. Aulas teórico-práticas que visam consolidar os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas pela sua aplicação à resolução de problemas concretos. Execução de um trabalho com a ferramenta MATLAB visando consolidar competências nos tópicos de modelação e análise computacional. Execução de um trabalho de pesquisa bibliográfica e desenvolvimento de tópico na área de tecnologia de células animais.

Método de avaliação

 EBII avaliação contínua

A UC é constituída por 3 módulos: I-Engenharia de bioprocessos; II- Tecnologia de células animais ; III- Biotecnolologia de sistemas;

A avaliação da UC terá as seguintes componentes:

- Modulo I – teste 1

- Módulo II – teste 2.

- Módulo III- teste 3

Peso de cada componente de avaliação a ponderação na nota final será a seguinte:

- Módulo I – 45 %

- Módulo II – 27.5 %

- Módulo III – 27.5 %

A classificação final na UC é a média ponderada das 3 componentes de avaliação.

Para aproveitamento os alunos têm que obter pelo menos 9.5 valores (numa escala de 0-20) em cada componente de avaliação.

EBII avaliação por exame

- O exame é composto por 3 módulos (I, II e III) corresponde a cada um dos testes da avalçiação contínua.

- Cada módulo tem a cotação de 0-20.

- Os alunos que na avaliação contínua não tiveram proveitamento em um dos módulos podem ir a exame fazer apenas esse módulo.  A nota mínima de cada módulo é 9.5 valores.  Para aproveitamento no exame têm de ter 9.5 na escala de 0-20.

- Os alunos com aproveitamento podem fazer melhoria a apenas 1, 2 ou aos 3 módulos em simultâneo.

Conteúdo

Módulo I - Engenharia de bioprocessos (6 semanas)

1. Bioprocessos de elevada densidade celular
1.1. Introdução a bioprocessos de elevada densidade celular
1.2. Bioreactores de células imobilizadas

1.3. Efeito da resistência  à transferência de massa interna e externa na cinética microbiana (difusão intrapartícula, difusão/ reacção)
1.4. Módulo de thiele e factor de efectividade
1.5. Reactor contínuo com recirculação celular
1.6 Biorreactores de membranas
2. Scale-up/-down de bioprocessos  
2.1. Métodos de “scale-up” de equipamento
2.2. Métodos de “scale-down” de equipamento
2.3. Exemplos de aplicação 

Módulo II - Tecnologia de células animais (4 semanas)

1. Introdução aos Métodos de Cultura de Células Animais
1.1. Tipos de Culturas (Primárias, hibridomas, linhas celulares – BHK, CHO, PerC6, Células de Insecto)
1.2. Métodos e parametros de Cultura (meios de cultura, sistemas de cultura, bioreactores e técnicas analíticas)
2       Células Animais como produto e ferramenta de produção, investigação e desenvolvimento de Fármacos
2.1. Produção de Proteínas recombinantes, vacinas e vectores para terapia génica           
2.2. Terapia Celular (células estaminais)
2.3. Modelos in vitro para screening e desenvolvimento de novos fármacos 

Módulo III - Bioengenharia de sistemas (4 semanas)

1. Introdução a Biologia de Sistemas e Sintética
2. Formalismo das equações diferenciais
2.1. Propriedades de sistemas biológicos dinâmicos
2.2.  Metabolismo
2.3.  Regulação genética
2.4.  Trandução de sinal
3.  Modelação baseada em restrições
3.1. Modos de fluxos elementares
3.2. Análise metabólica de fluxos
3.3  Análise de balanço de fluxos