Producció Industrial de Bioproductes. Disseny i Operació de Bioprocessos en Planta Pilot
Codi: 42907 Crèdits: 9| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4313772 Biotecnologia Avançada | OT | 0 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Gloria González Anadón
- Correu electrònic:
- Gloria.Gonzalez@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- espanyol (spa)
Equip docent
- Francesc Gòdia Casablancas
- Gloria González Anadón
- José Luis Montesinos Seguí
- Francisco Valero Barranco
- Laura Cervera Gracia
Prerequisits
Per al seguiment òptim del mòdul és necessari tenir una formació bàsica en Enginyeria Bioquímica, en aspectes com fonaments d'Enginyeria de Bioprocessos, Bioreactors i uns conceptes molt bàsics d’ADN recombinant i Enginyeria genètica.
Objectius
L'objectiu d'aquest mòdul és el de familiaritzar l’estudiant amb les eines mes importants utilitzades en un bioprocés, i que aprenguin a utilitzar-les en el disseny i operació de futurs bioprocessos a les seves carreres professionals. Per aconseguir-ho s'exploraran, avaluaran, dissenyaran, integraran i optimitzaran diferents factories cel·lulars de producció de productes biotecnològics industrials, integrant la producció i la purificació del bioproducte de manera reproduïble (concepte de BIOPAT) i econòmicament viable de l’Enginyeria del bioprocés. També s'explicaran les regulacions i normatives de qualitat i seguretat de bioproductes de diferents camps i es presentaran els principis en què es basa el canvi d'escala d’un bioprocés.
Finalment els coneixements teòrics es portaran a la pràctica en una planta pilot de fermentació.
Competències
- Capacitat de síntesi, anàlisi d'alternatives i debat crític.
- Integrar i fer ús d'eines de biotecnologia avançada per resoldre problemàtiques en àmbits biotecnològics emergents.
- Que els estudiants siguin capaços d'integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d'una informació que, tot i ser incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l'aplicació dels seus coneixements i judicis
- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant, en gran manera, amb treball autònom a autodirigit
- Tenir coneixements que aportin la base o l'oportunitat de ser originals en el desenvolupament o l'aplicació d'idees, sovint en un context de recerca
- Treballar en un equip multidisciplinari.
- Utilitzar i gestionar de manera responsable informació bibliogràfica i recursos informàtics relacionats amb la biotecnologia.
Resultats d'aprenentatge
- Capacitat de síntesi, anàlisi d'alternatives i debat crític.
- Definir i protocol·litzar l'experimentació i la producció tenint en compte normes BPL, ISO i GMP. Definir i redactar protocols normalitzats de treball.
- Descriure i aplicar les Normes de correcta fabricació de productes per a la sanitat humana i animal.
- Descriure i aplicar les normatives de qualitat d'un bioprocés.
- Descriure la metodologia PAT.
- Dissenyar i seleccionar l'estratègia d'operació òptima en bioreactors.
- Dissenyar i seleccionar la millor estratègia d'operació en bioreactors convencionals.
- Dissenyar les principals operacions de separació i purificació en bioprocessos.
- Identificar els avantatges, inconvenients i l'enginyeria del bioprocés de la factoria cel·lular eucariòtica P. pastoris.
- Identificar els avantatges, inconvenients i l'enginyeria del bioprocés de la factoria cel·lular procariòtica E. coli.
- Identificar els avantatges, inconvenients i l'enginyeria del bioprocés de les cèl·lules de mamífer com a factoria cel·lular.
- Que els estudiants siguin capaços d'integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d'una informació que, tot i ser incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l'aplicació dels seus coneixements i judicis
- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant, en gran manera, amb treball autònom a autodirigit
- Reconèixer el treball en una planta pilot de fermentació i aplicar les seves normes de funcionament.
- Reconèixer i valorar la problemàtica del canvi d'escala en biotecnologia.
- Tenir coneixements que aportin la base o l'oportunitat de ser originals en el desenvolupament o l'aplicació d'idees, sovint en un context de recerca
- Treballar en un equip multidisciplinari.
- Utilitzar i gestionar de manera responsable informació bibliogràfica i recursos informàtics relacionats amb la biotecnologia.
Continguts
1.- Introducció a la producció industrial de bioproductes. Canvi d'escala en bioreactors
2.- Disseny de bioprocessos basat en la qualitat.
2.1.- Quality by Design (QbD) / Process Analytical Technology (PAT)
2.2.-Normes de correcta fabricació (GMPs). Bones pràctiques de laboratori (BPLs)
3.-Factories cel·lulars: Cultiu de cèl·lules animals
4.-Factories cel·lulars: Pichia pastoris.
5.-Factories cel·lulars: Escherichia coli.
6. Operació pràctica en planta piloto de fermentació.
Metodologia
Classes teòriques. Classes magistrals sobre els conceptes del temari.
Seminaris. Seminaris sobre aspectes del mon industrial de la Biotecnologia realitzats per experts convidats del sector.
Elaboració de treballs. Activitat en grup. Els alumnes hauran de preparar una memòria sobre un tema relacionat amb els continguts a proposta del professor. Aquests treballs seran exposats i defensats en públic.
Practiques de laboratori. Els alumnes realitzaran pràctiques en una planta pilot de fermentació, consistents en el seguiment de un procés de producció d’una proteïna recombinant.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes magistrals | 33,5 | 1,34 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19 |
| Pràctiques de laboratori | 20 | 0,8 | 1, 6, 7, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19 |
| Seminaris | 4 | 0,16 | 1, 12, 13, 14, 17 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Elaboració de treballs en grups | 35 | 1,4 | 1, 5, 9, 10, 11, 15, 16, 17, 18, 19 |
| Informes de pràctiques laboratori | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 11, 14, 15, 17, 18 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi personal | 50 | 2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19 |
| Preparació de treballs escrits i exposicions orals | 24,5 | 0,98 | 1, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19 |
| Preparació laboratori de pràctiques | 10 | 0,4 | 2, 3, 4, 6, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19 |
| Recerca de documentació i bibliografia | 28 | 1,12 | 1, 12, 13, 17, 18, 19 |
Avaluació
Avaluació de la part teòrica del mòdul:
Avaluació per curs:
Evaluació individual escrita: Suposa un 70% de la nota final. Es realitzen quatre proves parcials corresponents a diferents temes del curs amb un pes del 25% cadascuna de elllas. Si en l'avaluació individual escrita l'alumne obtingués una nota inferior a 3/10 no superarà el mòdul.
Avaluació de la defensa i exposició oral d'un treball de recerca (30%)
Avaluació final:
Els estudiants que no superin l'avaluació continuada tindran una prova global de recuperació final individual escrita. Sempre que aquesta prova es superi amb una nota superior a 3/10 es farà mitjana amb la nota de l'exposició oral.
Avaluació global del mòdul:
Avaluació de les pràctiques de laboratori en planta pilot de fermentació (25%).
Avaluació de la part teòrica del mòdul (75%). Nota mínima per aprovar el mòdul 3,5 /10
Altres dades:
El calendari d’exàmens i les diferents activitats a realitzar dins del mòdul seran anunciats a l’inici del curs. Una vegada fixats, en cap cas es realitzaran exàmens en dates i horaris diferents.
Per a la revisió dels resultats de les avaluacions, es fixarà el moment i la manera dins dels 10 dies hàbils següents a la comunicació dels mateixos mitjançant la plataforma virtual. Si l'estudiant no es presenta a aquesta revisió, no es revisarà posteriorment aquesta activitat.
Matricules d’honor (MH). Atorgar una qualificació de matricula d’honor es decisió delprofessorat responsable de l’assignatura. La normativa de la UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.00. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.
Un estudiant es considerarà no avaluable (NA) si no s’ha presentat a cap de les activitats d'avaluació.
Sense perjudici d'altres mesures disciplinaries que s'estimin oportunes, es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d’avaluació. Per tant, la copia, el plagi, l’engany, deixar copiar, etc. en qualsevol de les activitats d’avaluació implicarà suspendre-la amb un zero.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| 4 Proves parcials | 13,1% cadascuna | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19 |
| Avalaució presentaciò oral | 22,5% | 1 | 0,04 | 1, 12, 13, 14, 17, 18, 19 |
| Avaluació pràctiques laboratori | 25 | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 |
Bibliografia
La bibliografia necessària per el seguiment del mòdul es podrà consultar a través del campus virtual. D'altre banda, l’alumne haurà de realitzar recerques i consultes bibliogràfiques específiques per l’elaboració del seu treball en grup.