Insegnamento
PRODUZIONI INDUSTRIALI DI CELLULE E BIOMOLECOLE
SCN1037574, A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI
SC1731, ordinamento 2014/15, A.A. 2016/17
1148673
Crediti formativi 8.0
Denominazione inglese LARGE-SCALE CELL CULTURES AND BIOMOLECULES PRODUCTION
Sito della struttura didattica http://biotecnologie.scienze.unipd.it/2016/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/biologia/course/view.php?idnumber=2016-SC1731-000ZZ-2016-SCN1037574-N0
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile CHIARA RAMPAZZO BIO/06
Altri docenti VALENTINA GANDIN CHIM/08

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline biologiche BIO/06 5.0
CARATTERIZZANTE Discipline chimiche CHIM/08 3.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 8.0 64 136.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 27/02/2017
Fine attività didattiche 09/06/2017

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
5 PRODUZIONI INDUSTRIALI DI CELLULE E BIOMOLECOLE 2016-2017 01/10/2016 30/11/2017 RAMPAZZO CHIARA (Presidente)
GANDIN VALENTINA (Membro Effettivo)
PONTARIN GIOVANNA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: E’ necessario che gli studenti abbiano le conoscenze di biologia cellulare, biologia molecolare e di biochimica per poter comprendere i vari aspetti legati alle colture di cellule di mammifero in larga scala nelle fasi di upstream e di downstream del processo di produzione industriale.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente al termine del corso dovrà conoscere: - le procedure industriali per la preparazione di una linea di cellule di mammifero per la produzione di una particolare biomolecola, - quali sono i bioreattori più indicati per la produzione industriale sulla base delle caratteristiche della biomolecola da produrre, - le possibili strategie da adottare per migliorare la vitalità cellulare in un bireattore,- come migliorare la produzione ottimizzando medium e metabolismo cellulare, - quali sono le caratteristiche di alcune biomolecole di interesse industriale e clinico che possono essere prodotte in colture di cellule in larga scala e - come manipolare cellule staminali adulte ed embrionali per possibili applicazioni in terapia cellulare.
Modalita' di esame: L’esame di fine corso è orale. Lo studente verrà valutato contestualmente da entrambi i docenti.
Criteri di valutazione: La prova orale ha l’obiettivo di verificare l’acquisizione delle conoscenze previste secondo quanto dettagliato negli obiettivi del corso.
Contenuti: Organizzazione dell’industria biofarmaceutica. Processi di upstream e downstream. Norme GLP/GMP nella produzione di biofarmaci. Scaling up per il trasferimento dei processi da scala laboratorio a impianto Pilota fino alla produzione. Consistenza e robustezza di un processo di fermentazione.
Colture cellulari di mammifero in larga scala: selezione della linea cellulare e strategie di coltura, modelli di crescita cellulare e di produzione (batch, fed-batch, perfusion, continuous), selezione del tipo di bioreattore per cellule di mammifero (spinner flasks, stirred tank bioreactor). Sistemi di superficie di crescita per cellule che crescono adese (capsule, roller bottle, and stacked plate system), packed bed bioreactor, microcarriers, fluidized bed bioreactor, hollow-fiber bioreactor, wave bioreactor). Metodi di separazione cellulare per permettere la crescita in perfusione (hollow fibers, spin filter, acoustic cell separation, alternating tangential flow (ATF) system). Adattamento delle colture cellulari a medium senza siero e a basso contenuto di proteine. Scaffold e matrici nei bioreattori. Come calibrare ossigeno, pH, nutrienti e metaboliti nei bioreattori, Determinazione della crescita e della vitalità cellulare nei bireattori. Sviluppo di un processo di fermentazione per colture cellulari di mammifero. Strategie per migliorare la vitalità cellulare nella produzione. Produzione di alcune proteine ricombinanti come interferone e insulina. Applicazioni delle colture cellulari di mammifero nell’industria per la produzione di anticorpi monoclonali. Produzione di vaccini tramite colture di cellule di mammifero. Espansione di cellule staminali embrionali e adulte in larga scala e applicazioni in terapia cellulare.
Prodotti di interesse farmaceutico a base di biomolecole. Citochine: interleuchine e interferoni. Ormoni: insulina e ormone della crescita. Enzimi: attivatore tissutale del plasminogeno e DNasi. Eritropoietina. Eparine. Anticorpi monoclonali: caratteristiche dei prodotti farmaceutici a base di anticorpi monoclonali e potenzialità terapeutiche. Farmaci a base di anticorpi monoclonali per la terapia antitumorale, immunosoppressiva, antitrombotica, antivirale, antiasmatica e antiangiogenica. Oligonucleotidi antisenso in terapia e in sperimentazione clinica
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L’insegnamento si compone di lezioni frontali che verranno integrate con seminari da parte di esperti provenienti anche da realtà industriali.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Come supporto allo studio verranno fornite le slides in power point usate a lezione nel sito https://elearning.unipd.it/biologia/,. Verranno inoltre indicate pubblicazioni recenti su riviste internazionali per l’approfondimento degli argomenti trattati durante il corso. Per scaricare il materiale didattico è necessario iscriversi al corso.
Testi di riferimento:
  • Butler M, CELL CULTURE AND UPSTREAM PROCESSING. --: TAYLOR AND FRANCIS, 2007. Cerca nel catalogo
  • G.Walsh, BIOPHARMACEUTICALS-BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY. --: WILEY, --. Cerca nel catalogo
  • Ozturk S.S. AND Hu W.S., CELL CULTURE TECHNOLOGY FOR PHARMACEUTICAL AND CELL-BASED THERAPIES. --: Taylor and Francis, 2006. Cerca nel catalogo
  • D.J.A. Crommelin, R.D. Sindelar, B. Meibohm,, PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY FUNDAMENTAL AND APPLICATIONS. --: INFORMA HEALTHCARE, --. Cerca nel catalogo