Disciplina Princípios de Bioreatores

Conhecimento sobre a natureza e características dos diferentes tipos de  bioreatores utilizado em processos de produção biotecnológicos

Conhecimento sobre os modos de operação, critérios de escolha de bioreatores, princípios básicos de dimensionamento e de mudança de escala

Introdução ao conceito de bioreator. Classificação e características de bioreatores em função: do modo de operação (descontínuo, contínuo, semi-contínuo); das condições de escoamento de fluidos (com ou sem agitação); da natureza do meio de cultura (submersa ou estado sólido)

Culturas submersas: reologia, mistura e agitação. Mecanismos de transferência de calor (condução e convecção) e de massa (difusão e convecção). Transferência de massa gás-líquido. Equipamento de mistura e de arejamento.

Sistemas reacionais com células em suspensão. Cinéticas de crescimento celular, consumo de substrato e formação de produto. Rendimentos

Aspetos práticos da construção de um bioreator: materiais, mecanismos de esterilização dos meios de cultura e do ar, sistemas de monitorização e controle, equipamento de termostatização.

Operação com bioreatores. Comparação de diferentes tipos de bioreatores. Introdução à modelação de reatores: reator descontinuo, reator contínuo com agitação e reator tubular

Ensino: aulas teóricas (expositivas, apresentações em power point, previamente disponibilizadas) para apresentação e debate de conceitos teóricos e casos de estudo; aulas teórico-práticas onde são propostos e realizados diversos exercícios tipo, acompanhando sequencialmente os temas apresentados nas sessões teóricas. Neste âmbito, os alunos trabalham em casos práticos para resolver problemas do mundo real. Na resolução e análise dos problemas também usam conhecimentos adquiridos noutras UCs, promovendo o aprendizado colaborativo. Os alunos são encorajados a estudar conteúdos em casa usando diversos dispositivos e plataformas, incluindo dispositivo móveis, antes da aula, para posterior discussão em aula e realização de trabalhos em grupo

Avaliação contínua

Provas escritas (duas frequências ou uma frequência final global) média mínima 10 valores, ou classificação mínima de 10 valores, respectivamente (70% da nota final) e um trabalho escrito (30% da nota final).

Exame

Exames escrito final

Maiti, B.R. (2018) Principles of Bioreactor Design, India: MV Learning (ISBN 978-9387692824)

Mandenius, C.-F. (2016) Bioreactors: Design, Operation and Novel Applications. Weinheim: Wiley-VCH (ISBN 978-3527337682)

Morchain, J. (2017) Bioreactor Modeling. Oxford: Elsevier (ISBN 978-1-78548-116-1)