Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
Předmět je zaměřen na pochopení celého procesu biotechnologické výroby tedy nejen na vlastní kultivaci buněk ale i na přípravné a dokončovací operace, jejich provázanost a inženýrské aspekty procesů. Důraz je kladen na rozšíření, syntézu a aplikaci znalostí získaných v základních předmětech jako jsou mikrobiologie, biochemie, fyzikální chemie a chemické inženýrství na bioinženýrské aspekty biotechnologických výrob. Předmět přináší nové nebo značně rozšiřuje stávající znalosti studentů v oblasti hmotové bilance bioprocesů, typů bioreaktorů a způsobů řízení a regulace bioprocesů.
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
The course focuses on understanding the whole process of industrial bioprocesses e.g. cell cultivation, upstream and downstream processes, process interactions and engineering aspects of the process. The subject is based on expansion, synthesis and application of knowledge gained in basic subjects such as microbiology, biochemistry, physical chemistry and chemical engineering to bioengineering aspects of industrial bioprocesses. The subject brings new or significantly expanding existing knowledge in the field of mass balance bioprocesses, types of bioreactors and methods of management and control of bioprocesses.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
Studenti budou umět:
Aplikovat znalosti ze základních předmětů jako jsou mikrobiologie, biochemie a chemické inženýrství na bioinženýrskou problematiku.
Navrhnout vhodný typ kultivace a bioreaktoru pro požadovaný produkt.
Navrhnout a provést bilanci hmoty a základní regulaci procesu.
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
Students will be able to:
Apply knowledge of basic subjects such as microbiology, biochemistry and chemical engineering to bioengineering area.
Propose a suitable type of cultivation and bioreactor for the desired product.
Design and implement a mass balance and basic process control.
Literatura -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
Z: Moo-Young M., (2019) Comprehensive Biotechnology. Elsevier, ISBN: 9780444640475
Z: Najafpour, G. D. (2015). Biochemical Engineering and Biotechnology. Elsevier, ISBN: 9780444633774
Z: Katoh S., Horiuchi J., & Yoshida F. (2015). Biochemical Engineering: A Textbook for Engineers, Chemists and Biologists. Wiley, ISBN: 9783527338047
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
R: Moo-Young M., (2019) Comprehensive Biotechnology. Elsevier, ISBN: 9780444640475
R: Najafpour, G. D. (2015). Biochemical Engineering and Biotechnology. Elsevier, ISBN: 9780444633774
R: Katoh S., Horiuchi J., & Yoshida F. (2015). Biochemical Engineering: A Textbook for Engineers, Chemists and Biologists. Wiley, ISBN: 9783527338047
Studijní opory -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
https://e-learning.vscht.cz/course/view.php?id=60
http://uprt.vscht.cz/ucebnice/mb/index.htm
http://www.biotechlab.net/
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (16.09.2023)
http://www.biotechlab.net/
Sylabus -
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (11.09.2021)
1. Struktura biotechnologického procesu z hlediska jednotkových operací. Inženýrské aspekty využití intaktních buněk a enzymů jako producentů.
2. Zařízení a jednotkové přípravné operace – sterilace kapalného média a bioreaktoru, SIP stanice, filtrace a sterilace plynů. Parametry pro popis kultivace.
10. Bioreaktory – fotobioreaktory, membránové bioreaktory, reaktory pro tkáňové kultury, reaktory pro biotechnologie v odpadovém hospodářství a životním prostředí.
11. Měřené a regulované veličiny při kultivaci buněk. Základy regulace bioprocesů – regulační okruh, typy regulátorů, veličiny v regulaci.
12. Zařízení a jednotkové dokončovací operace – čištění, CIP stanice konvenční separační technologie, dezintegrace buněk.
13. Zařízení a jednotkové dokončovací operace – membránové separační technologie extrakce, srážení, destilace, sušení, stripování.
14. Metody optimalizace a zvětšování měřítka bioprocesů.
Poslední úprava: Halecký Martin doc. Ing. Ph.D. (11.09.2021)
1. Structure of the biotechnological process in terms of unit operations. Engineering aspects of the use of intact cells and enzymes as producers.
2. Equipment and unit upstream operations – sterilization of liquid medium and bioreactor, SIP station, filtration and sterilization of gases. Parameters to describe the cultivation.
3. Batch cultivation – characteristics, mass balance, applications.
4. Fed-batch cultivation – characteristics, feed strategies, mass balance, applications.
5. Continuous cultivation – characteristics, process control methods, applications.
6. Continuous cultivation – mass balance, comparison with batch and fed-batch cultivation, process variations.
7. Aeration and oxygen transfer – implementation of aeration, mechanism of oxygen transfer mass balance.
8. Mixing – types of mixing in biotechnology plants, specifics of bioreactor mixing.