La producción de biocompuestos con potencial terapéutico en oncología, incluyendo proteínas, vectores virales y otras entidades biológicas complejas, enfrenta desafíos significativos en las etapas iniciales de recuperación del producto. En particular, la clarificación primaria etapa en la que se remueven células, debris y macromoléculas indeseadas desde cultivos celulares constituye un cuello de botella crítico que impacta la eficiencia, reproducibilidad y escalabilidad de los procesos posteriores de purificación.
El desempeño de las operaciones comúnmente utilizadas en esta etapa, como la centrifugación y la filtración en profundidad, depende de múltiples variables asociadas al sistema biológico y a las condiciones de operación, lo que impide su predicción confiable mediante modelos teóricos o correlaciones generales. En consecuencia, la selección de condiciones de operación suele realizarse de manera empírica, lo que puede resultar en pérdidas significativas de producto, baja remoción de impurezas o limitaciones operativas como el taponamiento prematuro de los sistemas de filtración.
Este proyecto tiene como objetivo diseñar y evaluar una estrategia de clarificación primaria basada en la integración de operaciones de separación sólido-líquido, orientada a maximizar la recuperación y calidad de biocompuestos con potencial terapéutico. Para ello, se desarrollará una estrategia experimental en dos etapas. En la primera, se evaluará la centrifugación como operación de clarificación primaria mediante un diseño experimental que permita analizar el efecto de la aceleración centrífuga y el tiempo de operación sobre la remoción de sólidos y la recuperación del producto. En la segunda, se evaluará el desempeño de diferentes medios de filtración en profundidad, considerando su capacidad de filtración, eficiencia de remoción de impurezas y efecto sobre la recuperación del biocompuesto.
Posteriormente, se integrarán ambas operaciones en un diseño experimental que permita comparar estrategias con y sin pretratamiento por centrifugación. La selección de la condición óptima se realizará mediante una función de deseabilidad multicriterio, que incorporará variables como recuperación del producto, reducción de turbidez, contenido de proteínas y ADN residual, y desempeño operativo del sistema de filtración.
Se espera que este proyecto permita establecer una estrategia de clarificación primaria robusta, reproducible y adaptable a sistemas biológicos complejos, contribuyendo al desarrollo de metodologías sistemáticas para la optimización de etapas tempranas de bioprocesos con aplicación en el ámbito oncológico. |