Opis predmeta
Predstavljeni bodo sodobni inženirski trendi pridobivanja in izolacije bioloških makromolekul (kot so encimi, monoklonska protitelesa, plazmidna DNA), virusov (bakteriofagov in humanih virusov) in celic (matične celice) ter biokatalitskih procesov, ki so in bodo pomembni na podočju varnosti, prehrane in zdravja. Podrobno bodo predstavljene sodobne tehnike pridobivanja bioloških makoromolekul, virusov in celic, ter biokatalitskih procesov z encimi in celicami s povdarkom na mikroreaktorjih in kontinuirnih procesih. Glavni poudarek predmeta bo na različnih tehnikah izolacije obravnavanih bioproduktov na osnovi obarjanja, kristalizacije, ekstrakcije, različnih membranskih separacij in kromatografije, ter sodobni trendi kot so kontinuirna ekstrakcija in kromatografija. Študentje bodo seznanjeni z osnovami načrtovanja eksperimentov s poudarkom na QbD (Quality by Design), regulatornimi aspekti pridobivanja farmacevtskih učinkovin npr. PAT (Process Analytical Technology) in s tem povezano specifično analitiko. Poseben sklop bodo tehnologije za enkratno uporabo (angl. single use ali disposable) ter integrirani procesi in razlogi za njihovo uporabo. Predstavljeni bodo tudi konkretni primeri procesov.
Ker je predmet izrazito aplikativno naravnan, bodo znaten del predmeta predstavljale laboratorije vaje v obliki delavnice, ki bodo soorganizirane s centrom odličnosti COBIK in farmacevtskimi podjetji iz Slovenije in tujine. Namen je, da bo vsak študent praktično izvedel procese izolacije bioloških makromolekul, virusov ter celic z različnimi tehnikami in se tako seznanil s ključnimi praktičnimi izzivi.
Predmet učimo na programih
Cilji in kompetence
- Razumevanje teoretičnih principov tehnologij uporabljenih pri pridobivanju in izolacijah bioloških makromolekul, virusov in celic
- Razumevanje koncepta kontinuirnih procesov in mikroreaktorjev
- Razumevanje načrtovanja in vodenja biokatalitskih procesov
- Razumevanje regulatornih konceptov
- Razumevanje tehnologij za enkratno uporabo ter integriranih procesov
Metode poučevanja in učenja
- predavanja
- seminarji (v obliki rednih seminarskih predstavitev z diskusijami)
- praktične laboratorijske vaje v sodelovanju s strokovnjaki iz farmacevtskh podjetij ter znanstvenih institucij iz Slovenije in tujine
Predvideni študijski rezultati
- Sposobnost vključevanja pridobljenega znanja v projektu
- Izkazano doseganje izobraževalnih ciljev
Temeljni viri in literatura
Izbrana poglavja iz Carta G., Jungbauer A. Protein Chromatography: Process Development and Scale-Up, Wiley-VCH, Weinheim, 2010
Izbrana poglavja iz Subramanian G. (Eds.). Biopharmaceutical production technology. Weinheim: Wiley-VCH, 2012
Izbrana poglavja iz Hessel, V., Renken, A., Schouten, J.C., Yoshida, J.-I. (2009) editors, Micro Process Engineering: A Comprehensive Handbook, Vol. 1-3, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany
Izbrana poglavja iz Buchholz K., Kasche V., Bornscheuer U.T. (2012) Biocatalysts and Enzyme Technology, 2nd Edition
Znanstveni članki iz tekoče znanstvene perodike.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana