Nivel: intermedio
Andreas Trautmann, científico de I + D, Lonza AG
Claire Baril, científica USP Development, Lonza AG
El diseño de experimentos (DOE) es una herramienta de uso frecuente y que ahorra tiempo en biotecnología industrial para optimizar los parámetros del proceso de cultivo microbiano. El desarrollo de enfoques estándar para tales experimentos facilita la transferibilidad a los clientes, así como la comparabilidad entre proyectos similares.
En este estudio de caso, mostramos un enfoque general para la optimización de los parámetros del proceso en biorreactores a pequeña escala, incluida una validación posterior del modelo DOE en escala pre-piloto. La herramienta de software Diseño personalizado en JMP se aplicó para generar un diseño de superficie de respuesta I-óptimo con tres puntos centrales. En total, se eligieron cuatro factores continuos basados en el conocimiento empírico y los datos preliminares de las corridas de disposición.
Un objetivo principal de los enfoques de DoE en biotecnología industrial es aumentar el rendimiento, por ejemplo, la concentración o el título, del producto final. Al aplicar el diseño personalizado en JMP pudimos aumentar significativamente el título del producto. El modelo generado fue capaz de predecir con precisión la variable de salida dentro del rango caracterizado, a pesar de que tres de las veinticuatro pruebas experimentales no tuvieron éxito. Además, las herramientas de exploración de datos JMP permitieron una evaluación rápida de la calidad de los datos, así como las correlaciones de factores dependientes del tiempo, lo que contribuyó a mejorar el modelo DOE.
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