Datos de caracterización para el establecimiento de estrategias de escalado y transferencia de procesos entre biorreactores de acero inoxidable y de un solo uso
Autores: Bernemann, Vincent; Fitschen, Jürgen; Leupold, Marco; Scheibenbogen, Karl-Heinz; Maly, Marc; Hoffmann, Marko; Wucherpfennig, Thomas; Schlüter, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Datos de caracterización para el establecimiento de estrategias de escalado y transferencia de procesos entre biorreactores de acero inoxidable y de un solo uso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Bioprocesos
Estudio de escalado
Biorreactores de un solo uso
Biorreactores de tanque agitado de acero inoxidable
Coeficientes de transferencia de masa
Transferencia de procesos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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La transferencia confiable de bioprocesos de biorreactores de un solo uso (SUBs) de diferentes escalas a biorreactores de tanque agitado de acero inoxidable convencionales es de un interés creciente. En esta publicación, se presenta un estudio de escalado para SUBs con volúmenes de 200 L y 2000 L y la transferencia a un biorreactor de tanque agitado de acero inoxidable convencional a escala industrial con un volumen de 15,000 L. El escalado y la transferencia se basan en una comparación de los tiempos de mezcla y el modelado de los coeficientes de transferencia de masa volumétrica kLa, medidos en los tres reactores en solución acuosa de PBS/Kolliphor. Los coeficientes de transferencia de masa se comparan con la correlación de van"t Riet, ampliamente utilizada, a velocidades constantes de punta de agitador. Se puede demostrar que una correlación de van"t Riet permite una predicción robusta y confiable de los coeficientes de transferencia de masa en cada escala para un amplio rango de velocidades de punta de agitador y tasas de aireación. La transferencia del proceso de biorreactores de un solo uso a biorreactores de tanque agitado de acero inoxidable convencionales se demuestra como no crítica en cuanto al rendimiento de transferencia de masa. Esto proporciona una mayor flexibilidad con respecto al equipo de biorreactores considerado para procesos específicos.
Descripción
La transferencia confiable de bioprocesos de biorreactores de un solo uso (SUBs) de diferentes escalas a biorreactores de tanque agitado de acero inoxidable convencionales es de un interés creciente. En esta publicación, se presenta un estudio de escalado para SUBs con volúmenes de 200 L y 2000 L y la transferencia a un biorreactor de tanque agitado de acero inoxidable convencional a escala industrial con un volumen de 15,000 L. El escalado y la transferencia se basan en una comparación de los tiempos de mezcla y el modelado de los coeficientes de transferencia de masa volumétrica kLa, medidos en los tres reactores en solución acuosa de PBS/Kolliphor. Los coeficientes de transferencia de masa se comparan con la correlación de van"t Riet, ampliamente utilizada, a velocidades constantes de punta de agitador. Se puede demostrar que una correlación de van"t Riet permite una predicción robusta y confiable de los coeficientes de transferencia de masa en cada escala para un amplio rango de velocidades de punta de agitador y tasas de aireación. La transferencia del proceso de biorreactores de un solo uso a biorreactores de tanque agitado de acero inoxidable convencionales se demuestra como no crítica en cuanto al rendimiento de transferencia de masa. Esto proporciona una mayor flexibilidad con respecto al equipo de biorreactores considerado para procesos específicos.