Bioprocess
ಬಯೊಪ್ರೊಸೆಸ್ ಎನ್ನುವುದು ಬಯಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಅವುಗಳ ಘಟಕಗಳನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ಕಿಣ್ವಗಳು, ಕ್ಲೋರೋಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳು) ಬಳಸುವ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸಾಗಣೆಯು ಅನೇಕ ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿದೆ. ಆಹಾರ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಿಂದ (ಬಿಯರ್ ತಯಾರಿಕೆ ಸೇರಿದಂತೆ) ಕಟ್ಟಡಗಳ ಉಷ್ಣ ವಿನ್ಯಾಸದಿಂದ ಹಿಡಿದು ಜೈವಿಕ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳವರೆಗೆ, ಮಾಲಿನ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಗೆ ಮೊನೊಕ್ಲೋನಲ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ತಯಾರಿಕೆ, ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಕ (ಆವೇಗ, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಾಗಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಬಗ್ಗೆ ಜ್ಞಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶ ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಜೀವಕೋಶ ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಜೀವಕೋಶ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆ (ಅಂದರೆ, ಜೈವಿಕ ಔಷಧೀಯ ಉತ್ಪಾದನೆ) ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಒಂದು ವಿಭಾಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಉಪ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ. ಜೀವಕೋಶ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಗುರಿಗಳು ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಮತ್ತು ದೃಢವಾದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದು. ವಾಣಿಜ್ಯ ಸಂಬಂಧಿತ ಜೈವಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಳುಃ ಜೈವಿಕ ಔಷಧೀಯ ಔಷಧಿಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಕೋಶಗಳ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯ ಪ್ರಮಾಣಗಳೆರಡನ್ನೂ ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಅಳೆಯಬಹುದಾದಂತಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಔಷಧ ಉತ್ಪನ್ನದ ಸರಕುಗಳ ವೆಚ್ಚವನ್ನು (ಸಿ. ಓ. ಜಿ. ಗಳು) ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕು. ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಉದ್ಯಮದ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಈ ಅಂಶವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಅಪ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಬಯೋಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಜೀವಕೋಶ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಪ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಡೌನ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಅಪ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಮತ್ತು ಕೃಷಿಯಿಂದ, ಜೀವಕೋಶದ ಬ್ಯಾಂಕಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ವಿಸ್ತರಣೆಯವರೆಗೆ ಅಂತಿಮ ಸುಗ್ಗಿಯವರೆಗೆ (ಜೀವಂತ ಜೀವಕೋಶದ ಬ್ಯಾಚ್ನ ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಮುಕ್ತಾಯ) ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸವಾಲುಗಳ ಹೊರತಾಗಿ, ಕಲ್ಚರ್ ಉಪಕರಣದ ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಜಿ. ಎಂ. ಪಿ ದರ್ಜೆಯ ಭ್ರೂಣದ ಗೋವಿನ ಸೀರಮ್ನ ಲಭ್ಯತೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪೂರೈಕೆಯ ಅಪಾಯಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮಿವೆ. ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಭಾಗವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು/ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸುವ ಮೊದಲ ಹಂತವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಜೈವಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಅಥವಾ ಸಸ್ತನಿ ಜೀವಕೋಶದ ರೇಖೆಗಳು (ಜೀವಕೋಶದ ಸಂವರ್ಧನೆಯನ್ನು ನೋಡಿ). ಅಪ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಇನಾಕ್ಯುಲಮ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ಮಾಧ್ಯಮ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ಜೆನೆಟಿಕ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಇನಾಕ್ಯುಲಮ್ನ ಸುಧಾರಣೆ, ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಎಲ್ಲಾ ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಉತ್ಪನ್ನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಮಹತ್ತರವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ಹುದುಗುವಿಕೆಯು ಎರಡು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಃ ಅಪ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಮತ್ತು ಡೌನ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್. ಉತ್ಪನ್ನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ನಂತರ, ಮುಂದಿನ ಹಂತವು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕಾಗಿ ಉತ್ಪನ್ನದ ಶುದ್ಧೀಕರಣವಾಗಿದೆ. ಅವು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ (ಬ್ಯಾಚ್ ಮತ್ತು ಫೀಡ್-ಬ್ಯಾಚ್ ಕಲ್ಚರ್ಗಳಿಗಾಗಿ) ಅವುಗಳನ್ನು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕೆಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡೌನ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಬಯೋಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಬಯೋಪ್ರೊಸೆಸ್ನ ಕೆಳಭಾಗದ ಭಾಗವು ಮೇಲ್ಭಾಗದಿಂದ ಜೀವಕೋಶದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಶುದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಭಾಗವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಡೌನ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ವಿಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಜೀವಕೋಶದ ಅಡ್ಡಿ, ಶುದ್ಧೀಕರಣ ವಿಭಾಗ ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ವಿಭಾಗ. ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಿದ ಕಲ್ಚರ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ವ-ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ನಿರಂತರ ಸ್ಟಿಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧೀಕರಣವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ಹುದುಗುವಿಕೆಯಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಉತ್ಪನ್ನದ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವಿಕೆ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಕೆಳಮುಖ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಹಂತಗಳೆಂದರೆಃ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದುಃ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು (ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕೋಶಗಳನ್ನು) ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಅಥವಾ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಮೂಲಕ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನವು ಜೀವರಾಶಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಾಗಿ ಮರುಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಖರ್ಚು ಮಾಡಿದ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಆಗಿದ್ದರೆ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ ಫಿಲ್ಟರೇಶನ್ ಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಗೇಷನ್ಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಅಡೆತಡೆಃ ಬಯಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನವು ಇಂಟ್ರಾ ಸೆಲ್ಯುಲರ್ ಆಗಿದ್ದರೆ ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಘನ-ದ್ರವವನ್ನು ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಅಥವಾ ಶೋಧಕದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಂಸದ ಸಾರದ ಸಾಂದ್ರತೆಃ ಉತ್ಪನ್ನವು ಬಾಹ್ಯಕೋಶೀಯವಾಗಿದ್ದರೆ ಖರ್ಚು ಮಾಡಲಾದ ಮಾಧ್ಯಮವು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ಗಳ ಆರಂಭಿಕ ಶುದ್ಧೀಕರಣಃ ಉತ್ಪನ್ನದ ಅಣುವಿನ ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವರೂಪದ ಪ್ರಕಾರ, ಸ್ಪಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಹುದುಗುವ ಸಾರುಗಳಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಮರುಪಡೆಯಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು (ಮಳೆ, ಇತ್ಯಾದಿ). ಡಿ-ವಾಟರಿಂಗ್ಃ ಬಳಸಿದ ಮಾಧ್ಯಮದ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪನ್ನವು ಕಂಡುಬಂದರೆ, ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ರಿವರ್ಸ್ ಆಸ್ಮೋಸಿಸ್ ಮೂಲಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಬೋಲೈಟ್ಗಳ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ಃ ಇದು ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು 98 ರಿಂದ 100% ಶುದ್ಧವಾಗಿಸುವ ಅಂತಿಮ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಎಕ್ಸೈಪಿಯಂಟ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಹಲವಾರು ಜಡ ಪದಾರ್ಥಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಯಾರಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕೂಲ ಔಷಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರತಿಕೂಲ ಘಟನೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಜೈವಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆ ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಯಾಕೋ-2 ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಅಧ್ಯಯನ ವಿನ್ಯಾಸ ಉತ್ತಮ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಅಭ್ಯಾಸ ಉತ್ತಮ ಉತ್ಪಾದನಾ ಅಭ್ಯಾಸ ಕೆಕ್ ಗ್ರಾಜುಯೇಟ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಅಪ್ಲೈಡ್ ಲೈಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ (ಕೆ. ಜಿ. ಐ. ಅಮ್ಜೆನ್ ಬಯೋಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಸೆಂಟರ್) ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ