Upstreamprocessen

Upstreamprocessen betegner den tidlige del af bioprocesseringen, hvor celler vokser og producerer det ønskede produkt, før nedstrømsprocessen (downstream) påbegyndes. Den omfatter planlægning, opbygning af begge startmaterialer og selve vækst- eller fermentationsfasen samt forhold omkring opbevaring og transport af det biologiske materiale. Upstreamprocessen kan involvere forskellige produktionssystemer, herunder mikrobiel fermentering, cellekultur (fx medkultur af dyre- eller planteceller) og tilhørende inokulumproduktion.

Typiske trin i upstreamprocessen inkluderer strainudvælgelse, inokulumforberedelse, medieformulering og steril håndtering, opstart og vedligeholdelse af bioreaktorer samt overvågning og optimering af procesparametre som pH, temperatur, iltmætning (DO) og næringsstoffer. Afhængigt af produktionsstrategien kan processerne være batch, fed-batch eller perfusion, og beslutninger om kulturtype og medier påvirker udbytte og produktkvalitet. Hensigten er at opnå høj cellevækst eller høj produktionshastighed med kontrollerede forhold og konsistente resultater.

Upstream og downstream er tæt forbundne; effektiv upsteam-produktion gør downstream mere effektiv ved mindre remaindermateriale og forudsigelig produktkvalitet. Kvalitet og regulering spiller en central rolle: udvikling følger cGMP-principper, anvendes DOE og QbD-tilgange, processanalytisk teknologi (PAT) og in-process kontrol for sporing og validering. Dokumentation, batchregistrering og validering er væsentlige krav i både forskning og produktion.

Teknologier og tendenser som kontinuerlig bioproduktion, perfusion, enkelt-brugssystemer og øget automation former i stigende grad upstreamprocessen og muliggør mere effektivt produktionsfleksibilitet og realtidsovervågning.