Dentro do setor de biotecnologia, existem processos onde o uso de microrganismos visa a produção de alguma substância (metabolito) produzida pelo mesmo, ou em muitos casos o produto final é a própria célula.

Neste segundo caso, o cultivo do fungos, bactérias, leveduras ou mesmo vírus, deve ser realizado com extremo cuidado e sanitização, visando o crescimento saudável do microrganismo, sem contaminação ou perda na quantidade de células produzidas.

Para mensurar a produtividade a contagem de células é essencial, pois literalmente vai medir o quanto você tem dentro do biorreator durante e no final o ciclo, assim o operador pode avaliar se existe algum problema no crescimento além de comparar a produtividade com outras bateladas realizadas.

Hoje existem vários equipamentos de medição, off-line, com coleta de amostra e contagem manual ou automática, e mesmo on-line com sensores dentro do biorreator. Quem trabalha nesta área está acostumado aos seus números gigantes, sempre expressos por exponenciais: 10^6, 10^7, 10^8. Por exemplo, 10^9 (Dez a nona potência) seriam 1 bilhão de células.

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Porém além de contar as células é preciso dar condições de multiplicação à elas. As primeiras condições são estruturais, o biorreator onde ela será inoculada deve seguir alguns requisitos para promover seu crescimento.

Cálculos de engenharia de bioprocessos são utilizados pensando na melhor relação de altura:diâmetro pensando nos benefícios de aeração, homogenização e transferência de calor.

Outras condições são promovidas durante o cultivo, como o controle da quantidade de nutrientes oferecido ao microrganismo e regulagem dos parâmetros do meio: melhor pH, temperatura, agitação e nível de ar disponível para respiração celular, seja oxigênio ou outro gás inerte como nitrogênio.

 

Em uma avaliação realizada pela Allbiom em um processo onde se utilizava um biorreator que não foi dimensionado para o cultivo de células e outros projetados, construídos e instalados pela mesma, já preparados para este bioprocesso, pode se observar a seguinte diferença na produtividade:

O processo tinha como objetivo produzir um meio com 10^10 células/ml, ambos biorreatores chegaram nesta concentração, porém o equipamento sem as melhores condições levou 4 dias, ou 96 horas, enquanto o da Allbiom finalizou o ciclo em 24 horas.

O ganho do processo está exatamente no tempo que o biorreator proporcionou para o cultivo, considerando as etapas de limpeza (CIP) e esterilização (SIP) em uma semana o equipamento da Allbiom produziu 4 vezes mais que o outro modelo.

Tempo que gera mais células, consequentemente mais dinheiro a quem opera este bioprocesso.