From Cellulose to Life: GEA's Role in Regenerative Medicine
At the forefront of regenerative medicine, GEA technology helps transform eucalyptus cellulose into nanocellulose—a vital bio-ink for 3D printing human-like tissues such as veins and tracheae. Through precision engineering and close collaboration with researchers, we empower groundbreaking innovations that advance science, improve lives, and shape a sustainable future.
From Cellulose to Veins: The Future of Regenerative Medicine
Scientific research is breaking new ground in regenerative medicine, and we at GEA are proud to be part of this extraordinary journey. At Graz University of Technology, a team of researchers is working to recreate human tissues such as tracheae, veins, and arteries using an innovative and sustainable approach.
The Role of Our Technology in Scientific Progress
At the core of this process is the transformation of eucalyptus cellulose into nanocellulose, a crucial material that becomes bio-ink for 3D printers, enabling the production of organic tissues with properties similar to human ones. This breakthrough is made possible by our homogenizer (GEA Panther Homogenizer 3006), ensuring precision and reliability in cellulose processing.
A Commitment Beyond Supply
Our collaboration with this project goes far beyond providing technology: we have established an ongoing dialogue and exchange of expertise with the university’s laboratory. This close partnership has paved the way for numerous future initiatives, combining our know-how with their vision.
At GEA, we support scientific progress and invest in sustainable solutions that improve lives and unlock new possibilities for humanity.
Discover how our commitment makes the impossible possible.
Acerca de Biomay
Ampliación con los homogeneizadores GEA para una ventaja competitiva
La CDMO Biomay ha colaborado estrechamente con GEA para ampliar su proceso de homogeneización desde el laboratorio hasta la escala de producción y conseguir el mismo efecto de disrupción celular en su proceso de fabricación de proteínas y microorganismos.
La organización de desarrollo y fabricación por contrato (CDMO) Biomay, con sede en Viena, fabrica biomoléculas para la industria biofarmacéutica mundial. La empresa está especializada en la producción de grado GMP de proteínas recombinantes, ADN plasmídico y ARN mensajero. Afirman ser una de las pocas CDMO que puede fabricar estos tres tipos de biomoléculas, y la empresa ofrece una gama completa de servicios GMP alineados a lo largo de la cadena biofarmacéutica, desde el banco de células, hasta el desarrollo de procesos, la producción a granel y la liberación de productos farmacéuticos. Fundada en 1984 y operando como CDMO desde 2009, Biomay trabaja con clientes que van desde empresas biotecnológicas de nueva creación y PYMES, hasta corporaciones multinacionales.
Biomay fabrica proteínas y otras biomoléculas mediante procesos de fermentación que implican el cultivo de células y microorganismos modificados, como la bacteria Escherichia coli, en biorreactores. Cuando llegó el momento de ampliar sus operaciones y construir una nueva instalación para procesos de producción especiales e individualizados, Biomay eligió a GEA para suministrar la tecnología de homogeneización de su nuevo emplazamiento.
Los homogeneizadores permiten liberar el contenido interno celular
El proceso básico para la producción de proteínas consiste en cultivar primero los microorganismos modificados en biorreactores de fermentación, en los cuales las células microbianas reciben todos los nutrientes y otros factores que necesitan para multiplicarse rápidamente. A continuación, las bacterias se recogen de los biorreactores y se someten a una homogeneización, que rompe -o disrupciona - las células para liberar su contenido. Las proteínas recombinantes que se liberan de las bacterias pueden entonces aislarse y purificarse para el cliente, que puede utilizarlas, por ejemplo, como materiales de partida para otros pasos de fabricación, o como ingredientes farmacéuticos activos que pueden estar en el mercado, o en fase de desarrollo.
La homogeneización a alta presión es utilizada por la industria farmacéutica y biotecnológica principalmente para la disrupción celular y, dependiendo del producto, los homogeneizadores de GEA pueden alcanzar más del 90% de ruptura celular.-Annalisa Malchiodi, Directora de Productos Farmacéuticos, unidad de negocio de homogeneizadores de GEA
-Annalisa Malchiodi, Directora de Productos Farmacéuticos, unidad de negocio de homogeneizadores de GEA
Desde la perspectiva de Biomay, una característica fundamental del sistema GEA Ariete es el bloque de compresión VHP (de muy alta presión), que bombea el producto hacia la válvula de homogeneización, alcanzando hasta 1.500 bar de presión, lo que se recomienda para la disrupción celular. El bloque de compresión también se ha configurado con émbolos cerámicos, el material más resistente al desgaste por alta presión y abrasión. El sistema de GEA es muy flexible para soportar un rendimiento variable, y puede, mediante la variación de la velocidad del motor, mantener con exactitud la relación correcta entre presión y caudal.
Para el diseño de la solución final en el nuevo emplazamiento fue muy importante el requisito de Biomay de utilizar el homogeneizador en dos salas diferentes, por lo que el equipo de GEA configuró una solución compacta, montada sobre plataformas, que pudiera trasladarse fácilmente entre las dos salas. Para que el espacio sea compacto y el sistema se pueda desplazar fácilmente, el homogeneizador y la interfaz hombre-máquina (HMI) están montados en la misma plataforma, y el panel de la HMI se puede girar 90 grados.
Tuve el placer de formar parte del proceso a lo largo de la puesta en marcha del homogeneizador, desde la compra hasta la finalización de las calificaciones funcionales, pasando por las pruebas de aceptación en fábrica e in situ.
El homogeneizador está alojado en una sala blanca, y también está configurado en ejecución aséptica para evitar el riesgo de contaminación del entorno exterior. El homogeneizador puede suministrarse completamente sellado según la solicitud de contención del cliente. Los conocimientos de GEA, su experiencia en ingeniería y su visión del proceso hicieron que el sistema final ofreciera el nivel de individualización necesario para cumplir todas las expectativas de Biomay.
Lo más importante para Biomay es haber podido llevar a cabo de manera remota las pruebas de aceptación en fábrica (FAT) del nuevo sistema. Biomay no pudo viajar a Italia, por lo que el equipo de GEA organizó la FAT en línea con Teams, y Biomay pudo ver la máquina y la prueba mientras sucedía, por lo que todas las fases del proceso de la FAT fueron documentadas y grabadas en tiempo real.
Durante todo este tiempo, la cooperación con los expertos de GEA fue impecable. Cualquier pregunta técnica fue respondida con rapidez, ayuda y competencia. En términos de tecnología de proceso, el homogeneizador Ariete cumple con todas las expectativas, lo que nos permite procesar nuestros productos de manera eficiente en el tiempo.
Una serie de factores contribuyeron a garantizar el éxito del proyecto. Hubo una mutua confianza entre los equipos profesionales de Biomay y GEA, lo que ayudó a hacer frente a los retos causados por la pandemia de CoVID, garantizó que hubiera una comunicación técnica óptima en la fase de preventa y que la plataforma diseñada por GEA cumpliera todas las expectativas del cliente.-Dario Zappia, Ventas de GEA CEE Separación y Homogeneización Austria
-Dario Zappia, Ventas de GEA CEE Separación y Homogeneización Austria
Diferentes procesos de producción para una máxima calidad del producto
No hay dos biomoléculas iguales y, por lo general, no es posible aplicar exactamente el mismo proceso para diferentes aplicaciones, por lo que Biomay configura el proceso de producción para cada producto, con el fin de ayudar a garantizar la máxima calidad de fabricación GMP, y eficiencia y reproducibilidad para sus clientes.
En el primer centro de fabricación de Biomay, en Viena, un homogeneizador de laboratorio GEA PandaPlus 2000 de sobremesa era perfecto para la producción a pequeña escala de proteínas recombinantes en bacterias. Sin embargo, el crecimiento de la empresa y la demanda de sus productos por parte de los clientes hicieron que Biomay necesitara expandirse en 2021, y la empresa construyó unas instalaciones más grandes, también en la región de Viena, para albergar una planta de producción ampliada, además de laboratorios de I+D y oficinas.
Ya familiarizada con la tecnología de homogeneizadores de GEA, Biomay se asoció con los expertos de GEA para configurar la mejor solución de homogeneización para escalado en su nueva instalación. De hecho, GEA era uno de los únicos proveedores que podía proporcionar un sistema que funcionara a las presiones requeridas, que ofreciera la relación adecuada entre alta presión y caudal, y que demostrara su rendimiento. A mayor escala, se necesita un mayor rendimiento para agilizar la fabricación, y se espera que el homogeneizador de GEA 3 pistones Pharma Ariete 3015 acorte los tiempos de proceso y aumente la economía de fabricación. El nuevo SKid Pharma permitirá una producción por lotes de aproximadamente 300-400 l/h, a 1.000-1.200 bar.
Con GEA, hemos encontrado el socio adecuado para nuestro proyecto. Durante los trabajos para finalizar la ingeniería de precisión del homogeneizador, GEA siempre nos dio respuestas competentes a nuestros requisitos. Era muy importante para nosotros que el nuevo homogeneizador cumpliera todas las directrices y requisitos de GMP. Esto se logró a nuestra completa satisfacción con el homogeneizador Ariete suministrado.
Otra característica especial es que el Ariete fue diseñado para ser móvil a pesar de su alto rendimiento. Esto significa que el Ariete puede ponerse en funcionamiento en diferentes lugares de instalación de nuestra planta con poco esfuerzo. Esto nos da una flexibilidad adicional en nuestros procesos. -Michael Wozonig, Jefe de Equipo de Biomay Upstream 2
-Michael Wozonig, Jefe de Equipo de Biomay Upstream 2
La demanda de biomoléculas de grado GMP que se están desarrollando como potenciales terapias farmacológicas, o que ya están aprobadas y se comercializan, va en rápido aumento. Biomay pretende responder a este reto ofreciendo líneas de fabricación paralelas en biorreactores de 50, 150 y 750 litros para poder atender las necesidades de cada cliente y ofrecer también una economía de escala.
La nueva instalación de fabricación de Biomay se completó durante el último trimestre de 2021 y se inauguró en junio de 2022. Mientras tanto, la empresa no ha abandonado su primer emplazamiento, aún validado, donde se produce a menor escala, y la tecnología del homogeneizador GEA PandaPlus sigue prestando un gran servicio.
Durante todas las fases del proyecto, GEA se ocupó de nuestras preocupaciones de forma centrada en el cliente, de modo que pudimos configurar y adquirir un homogeneizador que cumpliera nuestros requisitos. Estamos deseando volver a trabajar con GEA en futuros proyectos.-Dipl. Ing. Gottfried Stegfellner, Vicepresidente de Biomay/Fabricación Upstream
-Dipl. Ing. Gottfried Stegfellner, Vicepresidente de Biomay/Fabricación Upstream
