Breu descripció
Com a part del paradigma de la biotecnologia industrial, la biocatàlisi enzimàtica es troba en disposició de transformar el descobriment i la producció de medicaments en la indústria farmacèutica. Pel fet d’actuar com a catalitzadors, els enzims permeten als especialistes en química sintètica generar complexitat molecular, alhora que s’eviten etapes de protecció i desprotecció costoses i que requereixen molt temps. A més, l’ús de condicions suaus i dissolvents ecològics augmenta significativament la sostenibilitat dels processos. No obstant això, l’elevat cost associat al seu ús (sobretot quan es requereix un cofactor), l’escassa tolerància als substrats i la baixa productivitat, així com les dificultats per a la seua ampliació, limiten en bona mesura l’adopció industrial d’aquests processos. La combinació de la immobilització d’enzims i el flux continu (FC) ofereixen una oportunitat per a superar aquestes limitacions. El rendiment enzimàtic i la reciclabilitat poden millorar-se substancialment mitjançant la immobilització, i alguns problemes genèrics com la baixa productivitat i l’efecte d’inhibició per substrat poden resoldre’s utilitzant el FC. En els últims anys, els enzims s’han immobilitzat sobretot en reactors de llit empacat. No obstant això, les taxes de flux molt baixes necessàries per a aconseguir una conversió completa redueixen el seu rendiment i fan que el sistema s’assemble més a una reacció discontínua, intrínsecament menys eficaç. Ací superarem aquestes limitacions a través del disseny digital i la fabricació de reactors impresos en 3D que combinen la mescla optimitzada a baixes taxes de flux, amb tècniques de modificació de superfícies a mida, amb líquids iònics per a immobilitzar enzims per a la preparació de biocatalitzadors estables. L’objectiu d’aquesta proposta és integrar l’enginyeria química (reactors de flux continu impresos en 3D) i la biocatàlisi (enzims immobilitzats estables i reciclables) per a desenvolupar biotransformacions en cascada amb flux baix més eficients i promoure significativament el desenvolupament sostenible de la biotecnologia industrial. El projecte tindrà un impacte directe en la UE des d’un punt de vista mediambiental, econòmic i social, ja que reduirà els preus dels medicaments, facilitarà la producció distribuïda i reduirà els residus.
