Bioprocesų inžinerija

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Dalyko paskirtis – plėtoti gebėjimus ir praktinius įgūdžius pramoninio biologinio perdirbimo technologijose, įskaitant jų ypatybes ir optimizavimą; supažindinti su dalyko principais, jų taikymu bendroje pramonės praktikoje ir ateities tendencijomis. Taip pat siekiama ugdyti studentų gebėjimą įvertinti ir parinkti tinkamiausią konkrečios srities praktinės problemos sprendimo būdą šioje srityje.

Dalyko anotacija užsienio kalba

This course aims to provide competence of the industrial bioprocessing technologies, including its features and optimization; to introduce the principles of the subject, their application into common industrial practice and their future trends. It also aims to develop the capability of the students to evaluate and select the most appropriate solution for a given practical problem in this area.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Genų inžinerija, Analizės metodologija, bioinformatika ir kokybės užtikrinimas, Farmacinė biotechnologija

Dalyko studijų rezultatai

1. Gebės apibūdinti bioprocesų inžinerijos reikšmę Biotechnologijos ir farmacinės analizės studijų programos kontekste, gebės priimti technologinius ir analizinius sprendimus susidūrę problemomis susijusiomis su bioprocesų inžinerija
2. Gebės paaiškinti bioprocesų biologijos principus bei įgis praktinių įgūdžių, kas padės jiems pasirinkti taikomus metodus ir metodikas biotechnologijos procesuose, leis suvokti jų ribotumus; jie, pasitelkdami gautus gebėjimus gebės vystyti ir optimizuoti bioprocesus, spręsti technines problemas bei planuoti ir atlikti eksperimentinius tyrimus
3. Gebės paaiškinti bioprocesų įrangą ir kontrolę ir gebės analizuoti pažangius biotechnologijos procesus, gebės projektuoti biotechnologines linijas susijusias su bioreaktorių panaudojimu, priimti tinkamus sprendimus susidūrę su problemomis bei galės tinamai planuoti bandomuosius tyrimus
4. Gebės paaiškinti apie šiuolaikinius bioprocesus pramonėje ir gebės taikyti biotechnologinius metodus, gebės pasirinkti, optimizuoti procesus bei spręsti kylančias problemas bei planuoti tyrimus
5. Gebės paaiškinti apie proceso analizę ir saugą, o įgytas gebėjimas bus naudingas atliekant eksperimentus, projektuojant biotechnologines linijas, priimant technologinius sprendimus

Dalyko turinys

1. Įvadas į bioprocesų inžineriją. Bendrosios sąvokos.
2. Bioprocesų biologijos pagrindai
3. Fermentai ir jų panaudojimas bioprocesų inžinerijoje
4. Ląstelių veikla - pagrindiniai metaboliniai keliai
5. Ląstelių augimas - mikrobų augimo stechiometrija ir produkto susidarymas
6. Bioreaktorių parinkimas ir veikimas
7. Bioreaktoriuose vykstančių procesų perkėlimas iš laboratorinio masto į bandomąjį gamyklos ar komercinį mastą ir jų kontrolė
8. Bioprocesų skirtumų analizė panaudojant gyvūnų ir augalų ląstelių kultūras
9. Bioprocesų priešsrovinis apdorojimas (angl. up-stream treatment)
10. Produktų gavyba ir valymas
11. Tradiciniai pramoniniai bioprocesai
12. Mišrios kultūros
13. Bioprocesų inžinerijos taikymas medicinoje ir farmacijoje
14. Saugos ir pavojų valdymas.
15. Tvarumas, proceso analizė ir gyvavimo ciklo įvertinimas.

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos 30 val.
Seminarai 3 val.
Laboratoriniai darbai 12 val.
Iš viso kontaktinio darbo val. 45 val.
Savarankiškas darbas 88 val.
Iš viso 133 val.

Studijų rezultatų vertinimas

Kolokviumas raštu (25%), seminaras ir laboratoriniai darbai (25%), egzaminas raštu (50%). Egzaminas bus vertinamas tik atlikus savarankiškas užduotis, bei laboratorinius darbus ir pilnai už juos atsiskaičius.

Literatūra

1. 2000 Molecular biology and biotechnology / edited by John M. Walker and Ralph Rapley.
2. 2013 Bioprocess Engineering
An Introductory Engineering and Life Science Approach. Kim Gail Clarke
3. 2010 Functions and biotechnology of plant secondary metabolites / edited by Michael Wink.
4. 2004 Biotechnology and the future of society : challenges and opportunities.
5. 2011 Bioprocess Sciences and Technology Min-Tze Liong
Papildoma literatūra
1. 2005 Straathof A.J.J. Adlercreutz P., Applied biocatalysis (2th ed.).
2. 2017 Shijie Liu Bioprocess Engineering Kinetics, Sustainability, and Reactor Design
3. 2015 Michael L. Shuler Fikret Kargi Bioprocess Engineering Basic Concepts Second Edition
4. 2013 Michael C. Flickinger Downstream Industrial Biotechnology - Recovery and Purification
5. 1996 Grandison A.S., Lewis M.J. Separation Processes in the Food and Biotechnology Industries: Principles and Applications
6. 2008 Shayne Cox Gad Pharmaceutical Manufacturing Handbook - Production and Processes