downstreamkäsittely

Downstreamkäsittely (downstream processing, DSP) on biotekniikan ja bioprosessoinnin vaihe, jossa reaktorissa tuotettu biologinen aine erotetaan, puhdistetaan ja valmistellaan lopulliseen käytettävään muotoon. DSP koostuu useista peräkkäisistä tehtävistä, joiden tavoitteena on korkea tuotto, vaadittu puhtaus sekä tuotteen vakaus ja säilyvyys. Yleisiä tavoitteita ovat poistaminen soluvälistä epäpuhtaudet, metabolit ja mikrobit sekä oikean täytö- ja pakkausvalmiuden varmistaminen.

Tyypilliset yksikkötoiminnot vaihtelevat tuotteen mukaan mutta noudattavat samaa logiikkaa. Keräys ja kirkastus eli erottelu solutuotteista ja suurikokoisista epäpuhtauksista: keskitys- ja suodatusvaiheet (esim. sentrifugointi, syvä- ja pintafiltraatio). Puhdistusvaiheissa käytetään erikoiskromatografiaa, kuten affiniteetti-, ioni-vaihto- ja hydrofobisen vuorovaikutuksen menetelmiä sekä mahdollisesti useampaa erillistä kromatografiaprosessia. Konsentraatio ja bufferin vaihto tapahtuvat usein ultrafiltraation ja diafiltraation avulla. Lopullinen puhdistus voi sisältää viimeistelyn, kuten steriloinnin suodatusjärjestelmässä ja valmiin tuotteen täyttöprosessi.

Laajemmin tarkasteltuna DSP on kytköksissä tuotteen laadunvarmistukseen sekä kliinisiin ja kaupallisiin vaatimuksiin. Siksi prosessien suunnittelussa huomioidaan sekä tuottavuus ja kustannukset että laatuvaatimukset, kuten puhdistussuhteet, endotoksiinien hallinta ja biologisen aktiivisuuden ylläpito. Käytännössä DSP syntyy up-streamin kanssa integroidussa tuotantoketjussa ja voi vaihdella tuotteen, kuten biologisten lääkeaineiden, entsyymien tai metaboliittien mukaan. Edistyneet menetelmät, kuten jatkuva DSP ja kertakäyttöinen teknologia, ovat yleistymässä kustannusten ja skaalautuvuuden parantamiseksi.