Desenvolvimento e Escalonamento de Bioprocessos

Focado na sustentabilidade, o LNBR conta com uma estrutura única e singular que busca elucidar mecanismos fundamentais, em níveis atômicos e moleculares, associados ao desenho de microrganismos e enzimas e o controle destes sistemas biológicos. Além disso, desenvolve rotas bioquímicas, incluindo desenho de processos, desde a bancada até o escalonamento em planta piloto, culminando com uma avaliação tecno-econômica e de sustentabilidade de processos biotecnológicos e produtos de origem biológica. O bioprocesso é um dos pilares da biotecnologia, uma vez que reúne microrganismos, enzimas e nutrientes visando a produção de compostos bioativos de interesse industrial e de produtos de origem renovável. O bioprocesso pode ser caracterizado por cinco fases: a preparação das matérias-primas, a sua conversão em açúcares fermentescíveis, o processo fermentativo, a purificação e a adequação do produto de maior valor agregado para sua aplicação. O conhecimento do LNBR em diversos tipos de bioprocessos o tornar ímpar na manipulação de microrganismos e processos enzimáticos até escala piloto.

Principais características da instalação de Desenvolvimento e Escalonamento de Bioprocessos:

  • Manuseio e condicionamento de uma vasta gama de biomassas e desenvolvimento de pré-tratamento, com diferentes equipamentos e finalidades;
  • Integração, validação e avaliação de processos envolvendo múltiplas tecnologias e diferentes tipos de equipamento em uma estrutura modular;
  • Aquisição de dados e controle de processos automatizados com capacidade analítica almejando resultados de alta qualidade;
  • Redução de riscos, custos e tempo no escalonamento de bioprocessos estabelecidos em escala laboratorial (prova de conceito).

Esta instalação é singular no Brasil pela sua flexibilidade e modularidade em escala semi-industrial. Possui biorreatores automatizados com diversos sensores para o monitoramento de processos em escala de bancada e piloto, incluindo processos com microrganismos geneticamente modificados. A infraestrutura contempla reatores químicos de escala de bancada (500 mL a 7 L), biorreatores de escala de bancada (60 mL a 20 L), reatores piloto para processos físico-químicos (20 a 350 L – a maioria deles com ligas metálicas resistentes à corrosão), biorreatores/fermentadores piloto (20 a 300 L), equipamentos de separação sólido-líquido, equipamentos de downstream, sistema de limpeza a seco, desfibradores e moagem de biomassa.

Início de operação: em 2023 a instalação de Desenvolvimento e Escalonamento de Bioprocessos foi criada por meio da fusão das instalações Planta Piloto (2013) e Bioprocessos (2012).

Citação obrigatória a ser utilizada nos trabalhos de usuários

Esta pesquisa utilizou instalações do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), uma Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). A equipe da instalação (NOME DA INSTALAÇÃO) é reconhecida pela assistência durante os experimentos (números das propostas).

Período de uso e submissão

Instalações

Período de submissão 2023

Período de realização 2023

Biofísica de Macromoléculas16/Jan a 30/Nov30/Jan a 14/Dez
Sequenciamento de Alto Desempenho03/Jan a 30/Nov01/Fev a 15/Dez
Metabolômica                              17/Jul a 17/Nov01/Ago a 19/Dez
Desenvolvimento e Escalonamento de Bioprocessos                                   15/Dez/22 a 20/Jan
15/mai/23 a 14/Jun
Jan a Jun
Jul a Nov