Tecnologia esclusiva Bactofuge® per la raccolta di fermentazioni ad alta densità: un vantaggio di milioni di dollari per il colosso farmaceutico.

Poiché queste grandi aziende si orientano sempre più verso processi di fermentazione ad alta densità per la produzione di trattamenti terapeutici di valore, si trovano ad affrontare la sfida a valle di separare e chiarificare efficacemente brodi con un alto contenuto di solidi.

Con le tradizionali centrifughe a pacco di dischi e i filtri che faticano a gestire queste nuove condizioni, lasciando milioni di dollari di prodotto prezioso nei materiali di scarto, un cliente di lunga data si è rivolto ad Alfa Laval per sviluppare una soluzione rivoluzionaria: l’esclusiva tecnologia Bactofuge®.

Per due anni, il team Alfa Laval ha lavorato insieme al cliente e, nel 2022, l’azienda biofarmaceutica ha sostituito il già redditizio chiarificatore Alfa Laval con un nuovo separatore Alfa Laval. I risultati sono davvero sorprendenti: passando da un chiarificatore convenzionale al separatore Alfa Laval con tecnologia Bactofuge®, si è ottenuto un aumento della resa del prodotto di circa il 6%, aggiungendo circa 7 milioni di dollari di valore per lotto. L’investimento nel nuovo impianto è stato ripagato in meno di un lotto.

Patrik Kagevi, Global Sales Manager per Life Science Technology, Biopharm & Industrial Fermentation di Alfa Laval, ha fatto parte del team che ha collaborato con l’azienda per affrontare questa sfida. Sottolinea che il cliente è estremamente soddisfatto del risultato e ha ora investito in un totale di cinque centrifughe con tecnologia Bactofuge® per ottenere miglioramenti simili in diversi siti produttivi.

“Quando si ha un prodotto così avanzato e costoso, l’ultima cosa che si desidera è perdere volumi significativi durante il processo di chiarificazione e separazione, ma è proprio ciò che stava accadendo,” afferma. “I filtri si intasavano e l’efficienza della separazione ne risentiva, ma abbiamo capito che questo era il lavoro ideale per il separatore MBPX 714 Bactofuge.”

“Ci sono caratteristiche chiave nella centrifuga Alfa Laval che la rendono ideale. L’Hermetic Design, innanzitutto, prevede un intero gruppo rotante completamente riempito di liquido, il che comporta enormi vantaggi.” Il beneficio più significativo è che introduce forze di taglio molto basse all’ingresso della centrifuga, consentendo una manipolazione molto più delicata delle cellule sensibili rispetto al trattamento ricevuto dal chiarificatore.

“Il fluido in ingresso non ruota e deve essere accelerato a diverse migliaia di giri al minuto in una frazione di secondo,” spiega Patrik. “Quando si ha a che fare con cellule così delicate e fragili che si rompono facilmente, è necessario che l’accelerazione sia molto graduale e con forze di taglio il più basse possibile. Questo è reso possibile dalla vasca completamente riempita di liquido.”

Le conseguenze di non rompere le cellule sono due: il processo non genera molti frammenti di cellule difficili o impossibili da separare, ottenendo così un liquido più limpido che contiene le molecole target; inoltre, non si rilasciano proteine intracellulari mescolate con la proteina target, facilitando la purificazione a valle.

La caratteristica rivoluzionaria per la separazione di cellule ad alta densità è la Bactofuge®. La sua importanza in questo tipo di applicazione è tale da essere riflessa anche nel nome della centrifuga. Il design dell’uscita consente uno scarico continuo, garantendo una maggiore produttività e resa, riducendo la necessità di filtrazione a valle e accorciando i tempi di lavorazione.

“Essendo un processo continuo, si ottiene un flusso costante, senza le variazioni di risultato che si avrebbero con un modello intermittente, dove si alternano scariche di solidi non separati a liquido chiarificato,” afferma Kagevi.

Rimuovendo le cellule separate in modo continuo, è possibile ottimizzare la loro concentrazione. “Idealmente si vorrebbe una concentrazione del 100%, ma bisogna lasciare un po’ di liquido con le cellule affinché il flusso sia garantito,” spiega Kagevi. “Regolando semplicemente l’uscita, si può trovare il punto ottimale in cui il liquido scorre, ma con la massima concentrazione possibile di cellule, cosa difficile da ottenere con altre tecnologie.”

Il cliente sta raggiungendo risultati con concentrazioni superiori al 90%, un valore molto elevato, soprattutto se confrontato con il precedente 75% ottenuto con il chiarificatore convenzionale.

Il modo in cui è progettata la Bactofuge di Alfa Laval consente inoltre di monitorare e regolare con precisione i flussi di biomassa separata da un’uscita e di liquido chiarificato dall’altra, e grazie a misuratori di portata e valvole di regolazione, il cliente può mantenere condizioni costanti.

“Questo è ciò di cui siamo orgogliosi in Alfa Laval,” afferma Patrik Kagevi. “Questo cliente è all’avanguardia nello sviluppo tecnologico e abbiamo creato una soluzione che tiene il passo con i loro progressi.”

“Per loro, ora è una scelta ovvia. Stanno integrando la Bactofuge in tutte le fermentazioni ad alta densità, ottenendo un forte vantaggio sui costi di produzione e migliorando l’accessibilità di questi farmaci.”