Livello: intermedio
Andreas Trautmann, scienziato R&D, Lonza AG
Claire Baril, scienziata USP Development, Lonza AG
Design of Experiments (DOE) è uno strumento frequentemente utilizzato e fa risparmiare tempo nella biotecnologia industriale per ottimizzare i parametri del processo di coltivazione microbica. Lo sviluppo di approcci standard per tali esperimenti facilita la trasferibilità ai clienti e la comparabilità tra progetti simili.
In questo caso di studio, mostriamo un approccio generale per l'ottimizzazione dei parametri di processo nei bioreattori su piccola scala, inclusa una successiva validazione del modello DOE in scala pre-pilota. Lo strumento software Custom Design in JMP è stato applicato per generare un design della superficie di risposta I-ottimale con tre punti centrali. In totale sono stati scelti quattro fattori continui basati sulla conoscenza empirica e sui dati preliminari dalle serie di disposizioni.
Uno degli obiettivi principali degli approcci DoE nella biotecnologia industriale è quello di aumentare la resa, ad esempio concentrazione o titolo, del prodotto finale. Applicando il Custom Design in JMP siamo stati in grado di aumentare significativamente il titolo del prodotto. Il modello generato è stato in grado di prevedere con precisione la variabile di output all'interno dell'intervallo caratterizzato, anche se tre delle ventiquattro prove sperimentali non hanno avuto successo. Inoltre, gli strumenti di esplorazione dei dati JMP hanno consentito una rapida valutazione della qualità dei dati e correlazioni dei fattori dipendenti dal tempo, che hanno contribuito a migliorare il modello DOE.
