Monitoramento do bioprocesso de produção de VLP de SARS-CoV-2 por espectroscopia de infravermelho médio

• Processo: 21/14451-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2022
• Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Eutimio Gustavo Fernández Núñez
• Beneficiário: Felipe Moura Dias
• Instituição Sede: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioprocessos Monitoramento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análises multivariadas | bioprocessos | Espectroscopia MIR | Monitoramento | VLP de SARS-CoV-2 | Biofarmácia Industrial

Resumo

Técnicas analíticas clássicas executadas de modo off-line para o monitoramento bioquímico de biorreações são comumente utilizadas, no entanto, demandam a aquisição de equipamentos, mão de obra especializada e dispendioso tempo de análise. Contudo, o monitoramento moderno de bioprocessos requer técnicas que possam ser aplicadas na determinação simultânea de parâmetros críticos de processo, com tempo de execução mínimo e pouco ou nenhum preparo de amostra. Nesse sentido, a espectroscopia de infravermelho médio (MIR) combinada com técnicas estatísticas multivariadas ou de inteligência artificial, tem se mostrado uma alternativa viável. MIR pode ser usada para analisar parâmetros críticos do processo, como nutrientes, metabólitos, desnaturação, agregação e concentração do produto, assim como quantificação dos níveis de fosforilação e glicosilação do biofármaco. Dado o exposto, o presente trabalho objetiva a aquisição de dados espectrais MIR e a quantificação por técnicas clássicas de nutrientes, metabolitos, concentração de células viáveis, títulos virais e concentração de partículas semelhantes a vírus (VLP) das amostras geradas no processo de desenvolvimento de produção de VLP de SARS-CoV-2 em biorreatores de bancada. Modelos de correlação entre os dados espectrais e os parâmetros definidos previamente serão calibrados a partir de análises multivariadas - análises de componente principal, mínimos quadrados parciais e redes neurais artificiais. A partir disso, espera-se a determinação simultânea de parâmetros críticos do processo por meio dos dados espectrais de forma rápida e menos dispendiosa para uma melhor caracterização, monitoramento e controle do bioprocesso nos diferentes estágios de desenvolvimento até a eventual escala comercial. Este trabalho também permitirá estabelecer as bases para a elaboração de quimossensores num futuro próximo.