Solutuotannossa

Solutuotannossa tarkoitetaan solujen avulla tapahtuvaa tuotantoa, jossa biologiset solut toimivat sekä tuotteen valmistajina että prosessin keskiössä. Käsite kattaa sekä luonnollisen solujen biosynteesin että ihmisen luoman biopohjaisen tuotantoteollisuuden.

Termi juontaa sanoista solu ja tuotanto, ja sen merkitys vaihtelee käytännöittäin: se voi viitata luonnollisiin biologisiin prosesseihin, kuten entsyymien ja metabolitien muodostumiseen soluissa, sekä teollisiin bioprosesseihin, joissa solujen kyvykkyyttä hyödynnetään tuotteen suurta­joisessa valmistuksessa.

Perusperiaatteet muodostuvat valitusta solukannasta, halutun tuotteen geenin tai biosynteesin muokkauksesta sekä kasvatusolosuhteista. Solut kasvatetaan hallituissa oloissa bioreaktoreissa, jolloin ne voivat tuottaa tai erittää halutun tuotteen. Tuotteen sijainti voi olla solussa intracellulaarinen tai eritetty kulttuuriin, josta se erotellaan ja puhdistetaan.

Prosessit ja teknologiat jakaantuvat upstream- ja downstream-vaiheisiin. Upstreamissa keskeistä ovat solujen valinta, kasvatus- ja mediakäytännöt sekä prosessin monitorointi. Downstreamissa keskitytään tuotteen erotteluun, puhdistukseen ja laadunvarmistukseen. Esimerkkejä solutuotannosta ovat terapeuttiset proteiinit, entsyymit, biosynteettiset kemikaalit sekä kulttuurinen liha.

Haasteina korostuvat tuotos-, laatu- ja prosessin vakausvaatimukset, solujen stressi ja tuotteen mahdollinen toksisuus sekä sääntely-, turvallisuus- ja kustannuskysymykset. Tutkimus ja kehitys keskittyvät usein kehittyneisiin solureaktioihin, jatkuvaan bioprosessointiin ja parempaan metabolisen suunnittelun kontrolliin.