Plataforma de control multifactorial y monitoreo remotos de un bioreactor para la enseñanza en Biotecnología orientada a la producción de proteínas, polímeros y biotransformaciones

A. D. NUSBLAT; MIRANDA, V; RODRIGO H GONZÁLEZ; FEDERICO WOLMAN; LUCAS RUBERTO; ANA VILLAFAÑE

CABA

Congreso; 2º Congreso Internacional: Las TIC para la enseñanza e investigación en Anatomía; 2016

Facultad Medicina, Facultad Farmacia y Bioquímica, CITEP, UBA

La producción de proteínas recombinantes, péptidos bioactivos y proteínas de uso medicinal mediante procesos biotecnológicos exige un control minucioso de variables criticas a lo largo del cultivo de los microorganismos. El monitoreo y control de estas variables permiten elaborar de forma reproducible un producto biológico con la calidad, efectividad y seguridad acordes a las especificaciones para su uso terapéutico. Las variables críticas en el cultivo incluyen control de pH, oxígeno disuelto, agitación, temperatura y formación de espuma durante la totalidad del cultivo. Muchos de los procesos de producción y desarrollo de activos biotecnológicos exceden los tiempos disponibles por los alumnos para interaccionar con los biorreactores y limitan las opciones para que se estudie en su totalidad.  La presente plataforma diseñada para docencia soluciona este problema ampliando la intervención de los alumnos en el control directo de un proceso completo de producción en fermentadorLa plataforma está constituida por una PC con conexión web, un biorreactor con software dedicado (myControl de Applikon) para el control y monitoreo de pH, oxígeno disuelto, agitación, temperatura sensor de nivel y espuma, actuadores para control de bombas de adición de ácido, base, nutrientes, antiespumante, aire y oxígeno. La conexión entre el biorreactor y la PC es a través de una placa de red y este ordenador cuenta con software para registro temporal, evolución de las variables críticas durante el cultivo (BioXpertLite de Applikon) y una cámara HD para captura de imágenes y video del fermentador. Asociado a este equipo se adaptó un dispositivo colector de fracciones con un sensor optoelectrónico de goteo que permite tomar muestras de forma remota accionando una bomba conectada al puerto de muestreo en el fermentador. El colector de fracciones se mantiene a 4°C por refrigeración con un baño termostático con recirculador de agua. El curso está constituido por tres módulos:  1.- Ensamblado, esterilización, preparación de inóculo microbiano según el proceso que se estudie y calibración de sensores y bombas. 2.- Control del proceso presencial durante el horario de trabajo práctico y posteriormente remoto via WEB (PC o en teléfono celular) que incluye toma de muestras a tiempos regulares, modificación de parámetros de cultivo y registro de variables en función del tiempo.  3.- Fin del proceso presencial, purificación y procesamiento de los productos obtenidos. Discusión de resultados