bioprotsesse

Bioprotsessid on biotehnoloogia valdkonnas kasutatavad protsessid, kus bioloogilised vahendid — mikroorganismid, rakud või ensüümid — muundavad substraadid soovitud toodeteks. Protsessi eesmärk on kontrollida füüsikalisi ja keemilisi tingimusi (temperatuur, pH, hapnikusisaldus, toitainete kättesaadavus) ning kasvatada bioloogilist süsteemi nii, et saavutatakse kõrge tootlikkus ja stabiilne toodete kvaliteet.

Peamised komponendid on bioloogiline süsteem, substraat, bioreaktor ning juhtimise ja analüüsi jaoks mõeldud seadmed. Bioprotsessid jagunevad peamiselt ettevalmistus- (upstream) ja järeltootmis- (downstream) etapiteks. Upstream hõlmab inokuleerimist, kasvutingimuste optimeerimist ja kultuuri kasvatamist; downstream hõlmab toodete eraldamist, puhastamist ja kvaliteedi kontrolli.

Bioprotsesside tüübid hõlmavad fermentatsiooni (aerobne või anaeroobne), biokonversiooni ja rakkudel põhinevaid tootmisprotsesse. Need võivad viia biofarmatseutiliste ainete, ensüümide, aminohapete, vitamiinide, orgaaniliste hapete, biokütuste ja toiduainekomponentide tootmiseni. Bioprotsessid on olulised ka jäätmete puhastamisel ja keskkonnahoiulisel reostuse vähendamisel ning toiduainetööstuses.

Tähtsad väljakutsed on steriilsus ja kontaminatsiooni tõkestamine, protsessi skaleerimine ning regulatiivsete nõuete, nagu GMP/GxP, järgimine. Bioprotsesside arendamine rõhutab jätkusuutlikkust, ressursitõhusust ja uute toodete loomist.