Resumen
Biomanufacturing is increasingly used to produce everyday products – from enzymes in detergents to ingredients in food and bio-based materials. But how do microorganisms become reliable production systems at industrial scale?
In this course, you will gain an overview of how microbial cell factories are developed and used in industrial biotechnology. You will explore how microorganisms grow, how their performance can be improved and optimized, and how processes are scaled from laboratory conditions to real-world production.
You will be introduced to the key stages of a biomanufacturing process, including fermentation and downstream processing, and learn how these steps are connected. The course also highlights why processes that work well in the laboratory often behave differently at larger scale, and how biological and engineering considerations must be balanced.
The course combines conceptual explanations, a simple simulation exercise, and perspectives from industry professionals. Together, these elements provide a general understanding of how biomanufacturing works in practice without requiring an advanced technical background.
The course also offers a glimpse into emerging developments such as AI-guided protein design, novel biotechnological products, and the role of biotechnology in the circular economy and sustainability. By the end of the course, you will have a clearer understanding of how biological systems are translated into industrial processes and where biotechnology fits into modern production and sustainability discussions.
Programa
- Biomanufactura: De las Células a los Productos
En este módulo, se le introducirá a la biomanufactura industrial y cómo los sistemas biológicos pueden ser utilizados para fabricar productos valiosos. Obtendrá una visión general del proceso de biomanufactura, desde fábricas de células hasta productos finales, y los temas cubiertos a lo largo del curso.
- Fábricas de Células para la Bioproducción
En este módulo, nos enfocamos en las fábricas de células, los microorganismos que forman la base de la biomanufactura industrial. Aprenderá sobre diferentes hospedadores de producción, incluidos bacterias y levaduras, y explorará cómo sus características influyen en su idoneidad para aplicaciones específicas. El módulo también introduce los principios del crecimiento y cultivo microbiano, proporcionando un entendimiento de cómo se seleccionan y evalúan los organismos de producción para su uso en procesos de biomanufactura. A través de ejemplos, ejercicios de simulación y una perspectiva de la industria, obtendrá una comprensión práctica de los factores que influyen en la elección de una fábrica de células.
- Optimización de la Fábrica de Células
En este módulo, nos enfocamos en optimizar las fábricas de células para mejorar la producción de productos biotecnológicos. Explorará cómo los microorganismos pueden ser modificados para mejorar su rendimiento y aprenderá sobre los enfoques clave utilizados en ingeniería metabólica y desarrollo de cepas. A través de una perspectiva de la industria, el módulo destaca cómo mejorar una cepa de producción es a menudo un proceso iterativo y una parte importante de la biomanufactura moderna.
- El Bioproceso y la Ampliación
En este módulo, el enfoque se desplaza de la fábrica de células al proceso de biomanufactura en sí. Aprenderá sobre las principales etapas de un bioproceso, desde la fermentación hasta la recuperación y purificación de productos, y explorará cómo estos pasos trabajan conjuntamente para producir productos biotecnológicos. El módulo también introduce los retos de escalar un proceso desde el laboratorio hasta la producción industrial y destaca cómo las consideraciones biológicas e ingenieriles deben equilibrarse para lograr una fabricación confiable y eficiente.
- Productos Biotecnológicos
En este módulo, exploramos la amplia gama de productos que pueden ser fabricados utilizando biotecnología, desde ingredientes alimentarios y enzimas industriales hasta medicamentos y productos microbianos vivos. Se presta especial atención a las proteínas, una de las clases de productos biotecnológicos más importantes y versátiles. A través de ejemplos del mundo real, aprenderá cómo se utilizan las proteínas en la atención sanitaria y la biotecnología y cómo los avances en ingeniería de proteínas e inteligencia artificial están expandiendo las posibilidades para productos futuros. El módulo resalta la diversidad de productos biotecnológicos y la relación entre aplicaciones de productos y enfoques de fabricación.
- Biotecnología, Economía Circular y Sostenibilidad
En este módulo, exploramos cómo la biotecnología y la biomanufactura pueden contribuir a sistemas de producción más sostenibles y eficientes en recursos. Se le introducirá a conceptos clave como sostenibilidad, economía circular y bioeconomía, y aprenderá cómo pueden ser evaluados los impactos ambientales y económicos. A través de ejemplos y estudios de caso, el módulo destaca tanto las oportunidades como los desafíos asociados con el desarrollo de procesos y productos de biomanufactura más sostenibles.
Impartido por
Friederike Buchholz
Materias
Engineering
