Engenharia de Bioprocessos
Objetivos
No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:
- Compreender as diversas fases do desenvolvimento dum bioprocesso bem como os desafios específicos em cada fase;
- Compreender os princípios básicos da engenharia metabólica para o melhoramento das estirpes e/ou linhas celulares em bio-produção;
- Ser capaz de otimizar modificações genéticas para aumentar produtividade/rendimento
- Ser capaz de projetar, desenvolver ou otimizar bio-reatores de elevada densidade celular;
- Ser capaz de aumentar ou diminuir a escala dum bio-reator a partir de informação cinética e de transporte da escala de partida;
- Compreender as especificidades dos bioprocessos de células animais para na produção de biofármacos e terapias celulares.
Caracterização geral
Código
12727
Créditos
6.0
Professor responsável
Rui Manuel Freitas Oliveira
Horas
Semanais - 4
Totais - 94
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Não tem
Bibliografia
Bailey, J.E. and Ollis, D.F. (1986). Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw-Hill, New York, USA.
Doran, P.M. (1995) Bioprocess Engineering Principles, Academic press, London
Gregory N. Stephanopoulos, Aristos A. Aristidou, Jens Nielsen (1998) Metabolic Engineering: Principles and Methodologies. Academic Press, London
Sadettin S. Ozturk, Wei-Shou Hu (Ed.) (2006) Cell Culture Technology for Pharmaceutical and Cell Based Therapies, Taylor & Francis, 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
1) Frequência obrigatória para obter aproventamento
- Trabalho laboratorial
- 2/3 das aulas TP
2) Avaliação contínua
A - Trabalho laboratorial no tópico de células imobilizadas (relatório)
B – Teste 1 (Nota mínima = 8,0)
C – Teste 2
Nota final = 0,30 A + 0,425 B + 0,275 C
(Nota mínima = 9,5)
3) Exame de recurso
D – Exame de recurso cobrindo toda a matéria teórico-prática
(Nota mínima da componente D para passar à UC = 9,5)
Nota final = 0,3 A + 0,70 D
(Nota mínima para passar à UC = 9,5)
Conteúdo
Módulo I - Engenharia da bio-reação (6 semanas)
1. Revisão de princípios básicos de engenharia da bio-reação
2. Tecnologias de bioprocessamento
3. Bio-reação com células imobilizadas
4. Engenharia da bio-reação estruturada e segregada
5. Aumento/Diminuição da escala em bioprocessos
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 - Engenharia Metabólica (4 semanas)
1. Introdução a fábricas celulares
2. Metabolismo, redes metabólicas, redes à escala genómica
3. Modelos metabólicos
4. Análise de fluxos metabólicos
5. Análise de controlo de fluxos metabólicos
6 Análise de balanceamento de fluxos
6 Aplicações: engenharia genética e engenharia de meio de cultura