| Código |
12869
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| Ano |
1
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| Semestre |
S2
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| Créditos ECTS |
6
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| Carga Horária |
OT(30H)/PL(30H)
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| Área Científica |
Bioengenharia
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Tipo de ensino |
Tutorial centrado na exposição formal dos fundamentos teóricos, metodologias de abordagem e resolução de problemas. Serão propostos para estudo individual e apresentação teórica alguns artigos científicos. Adicionalmente, serão propostos exemplos de dimensionamento num contexto de plataforma industrial, de bio-reactores, colunas cromatográficas, entre outras operações unitárias. Nesta fase apela-se ao desenvolvimento criativo e integrativo dos alunos.
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Estágios |
Não aplicável.
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Objectivos de Aprendizagem |
Identificar e descrever os princípios fundamentais que definem os bioprocessos. Compreender a integração sustentável e global de um bioprocesso. Compreender a seleção da base de cálculo. Modelar a otimização e validação de sistemas biológicos por DOE e MATLAB. Identificar e aplicar as principais ferramentas de desenho experimental na etapa upstream e dowsntream de um processo biotecnológico.
O aluno deve adquirir as seguintes competências:
- Conhecimentos de modelação em biotecnologia e utilizá-los na formulação e discussão de problemas.
- Capacidades profissionais, nomeadamente: raciocínio, formulação de hipóteses, pensamento sistémico, criativo e crítico, de forma a manipular a programação em DOe.
- Conhecer as fases de design e desenvolvimento de bioprocessos.
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Conteúdos programáticos |
OT: 1- A estrutura clássica de um processo biotecnológico: upstream, downstream e polimento final.
2- Scale-up de fermentadores focando os inputs clássicos (pH, temperatura, meio de cultura, arejamento e coeficiente de transferência de massa (KLa), entre outros) e dimensionamento para maximização do output alvo aplicando desenho fatorial.
3- Scale-up da etapa downstream: compreender os principais parâmetros alvo e desafios associados à Bioseparação, assim como os objetivos da modelação dos processos cromatográficos aplicando desenho de experiências.
4- A Bioinformática na modelação, otimização e validação da expressão de bioprodutos em sistemas biológicos típicos. Aplicação de desenho fatorial e redes neuronais, de forma a incrementar as produtividades mássicas e volumétricas.
PL: Estudo detalhado da integração dos bioprocessos: Design da produção de penicilina, produção de moléculas quirais de interesse farmacêutico; produção de vitaminas, entre outros exemplos.
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Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação |
Aulas OT e TP online via google meets e Zoom. AT Google Meets: dois testes peso global de 65% na nota final. Tonline 1: com o peso parcial de 50% na nota final teórica (7 de Maio 2020). Tonline 2: com o peso parcial de 50% na nota final teórica (Junho 2020). Para aprovação na componente T da unidade curricular é necessário que a média aritmética dos dois testes seja superior ou igual a 9,5 valores. Todos os alunos são admitidos a exame. É necessária a classificação final igual ou superior a 9,5 valores para aprovação na cadeira. Avaliação TP – 35% (nota mínima de aprovação 9,5 valores).Resolução de um case study com data de entrega e discussão Junho 2020. Aulas online (OT e TP) sem frequência obrigatória. Notas superiores ou iguais a 17 valores, na OT, terão de ser validadas via discussão oral.
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Bibliografia principal |
1-Artigos científicos enquadrados nos conteúdos elaborados para a unidade curricular, nomeadamente nos domínios de modelação e validação das várias etapas de um bioprocesso.
2- Montgomery, D.C. (2001), Design and Analysis of Experiments, 5.ª ed., John Wiley & Sons, New York.
3- Guiochon G, Beaver LA, Separation science is the key to successful biopharmaceuticals, Journal of Chromatography A, 1218 (2011) 8836–8858.
4- Valente JFA, Sousa A, Queiroz JA, Sousa F, DoE to improve supercoiled p53-pDNA purification by O-phospho-L-tyrosine chromatography. Journal of Chromatography B. (2019) 1105: 184-192.
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| Língua |
Português
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