Andreas Trautmann, científico de I+D, Lonza AG
Claire Baril, Científica de Desarrollo USP, Lonza AG
El Diseño de Experimentos (DOE) es una herramienta frecuente y que ahorra tiempo en biotecnología industrial para optimizar los parámetros del proceso de cultivo microbiano. El desarrollo de enfoques estándar para estos experimentos facilita su transferencia a los clientes, así como la comparabilidad entre proyectos similares.
En este caso práctico, presentamos un enfoque general para la optimización de parámetros de proceso en biorreactores a pequeña escala, incluyendo la posterior validación del modelo DOE a escala prepiloto. Se aplicó la herramienta de software Custom Design de JMP para generar un diseño de superficie de respuesta I-óptima con tres puntos centrales. En total, se seleccionaron cuatro factores continuos con base en conocimiento empírico y datos preliminares de ensayos de disposición.
Uno de los principales objetivos de los enfoques 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, logramos aumentar significativamente el título del producto. El modelo generado logró predecir con precisión la variable de salida dentro del rango caracterizado, a pesar de que tres de las veinticuatro ejecuciones experimentales no tuvieron éxito. Además, las herramientas de Exploración de Datos de JMP permitieron una evaluación rápida de la calidad de los datos, así como de las correlaciones factoriales dependientes del tiempo, lo que contribuyó a mejorar el modelo DOE.
