Desenvolvimento e aplicações da análise por injeção sequencial (AIS)

• Processo: 93/01493-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 1993
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 1995
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Jorge Cesar Masini
• Beneficiário: Jorge Cesar Masini
• Pesquisador Anfitrião: Gary D. Christian
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Washington, Estados Unidos
• Assunto(s): Análise por injeção sequencial Biotecnologia Controle de processos Proteínas recombinantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biotecnologia | Controle De Processo | Injecao Sequencial | Monitoramento

Resumo

Modernos processos biotecnológicos relacionados com a produção de proteínas recombinantes tem despertado grande interesse. Estes processos envolvem complexos mecanismos de expressão de proteínas heterólogas em células de bactérias ou leveduras. Tipicamente as fermentações são processadas em duas etapas: uma etapa de crescimento em que se procura alcançar uma alta densidade de células no meio e uma segunda etapa onde, por algum processo físico ou químico, é induzida a produção da proteína heteróloga pelas células. Tal processo minimiza possíveis efeitos danosos do plasmídeo sobre as células durante o crescimento, assim como qualquer efeito tóxico da proteína heteróloga (1). Portanto, existe a necessidade de um rigoroso controle do meio fermentativo, o que tem requerido o desenvolvimento de metodologias analíticas para monitoramento de nutrientes, produtos ou metabólitos durante o processo. Neste sentido, o acoplamento de computadores a sensores "in-situ", "on-line", ou métodos analíticos "on-line" pode permitir a automação não só do monitoramento, mas também de sistemas de controle que utilizem dados de composição química obtidos em tempo-real, o que permite imediata correção das condições do meio. O monitoramento e controle rigorosos resultam em uma série de benefícios: obtenção de maior densidade de células no final do processo, aumento na quantidade de produto obtido por unidade de biomassa, otimização do uso de matéria prima e melhor qualidade do produto, o que reduz custos relacionados com purificação (1). A técnica de análise por injeção em fluxo (AIF) vem sendo reconhecida como uma importante ferramenta para o monitoramento dos sistemas descritos acima, uma vez que permite a realização de análises rápidas com grande reprodutibilidade, o que permite uma alta frequência de amostragens e análises. Além disto, a técnica permite a incorporação de diluições e outros tratamentos químicos "in-line" no sistema de análise (2)(3). Mais recentemente tem sido desenvolvida a análise por injeção seqüencial (AIS), uma técnica derivada da AIF que se baseia no uso de um canal único de fluxo e uma válvula seletora que permite a introdução dos reagentes e amostra neste canal a partir de movimentos avante ou reverso de uma bomba peristáltica ou de pistão. As principais vantagens desta técnica são a robustez e simplicidade do sistema. Diferentes condições de análise são conseguidas sem alterar a configuração do sistema, mas sim í reprogramando os movimentos da válvula e da bomba (peristáltica ou pistão) (4)(5). (AU)