Seminário

Multi-physics simulation of Freeze-Thaw processes for solution-based biopharmaceutical formulations

Sala 1.3.14, FCUL, Lisboa

Vítor Geraldes
CEFEMA, IST, Universidade de Lisboa

 

Expensive biopharmaceutical drug substances are often frozen to maintain their stability and quality during long periods of time. This operation makes possible to decouple bulk solution manufacture and storage steps from final product manufacture, strongly reducing overall production costs. There are, however, multiple challenges that must be addressed to improve the reliability of the freeze and thaw process. In fact, freezing and thawing a biopharmaceutical product may change the chemical and physical properties of the product solution. During the freezing process, and depending on the freezing rate, the biopharmaceutical proteins may cryo-concentrate and during the storage and thawing steps, irreversibly denaturation or aggregation of the proteins may occur.

Due to the complexity of the phenomena involved in the freeze-thawing process, experimental freeze-thaw studies are required to evaluate the impact of the freezing rate and equipment geometry on the stability of the proteins. In early stage development, this becomes a challenge because material availability is limited and large-scale tests cannot be performed. It is then extremely important to develop physical scale-down models that can predict accurately the performance of large-scale equipment. Within this methodology, multi-physics simulation of freeze-thaw processes is an essential tool to support the design of scale down models, by predicting the pattern of protein cryo-concentration and thermal history of the pharmaceutical formulation, both on the small and on the large scale systems.

I will describe in this presentation a multi-physics model to simulate freeze and thawing of binary aqueous solutions. This model was developed within the OpenFOAM open source CFD toolbox. The numerical prediction of temperature profiles and cryo-concentration patterns of the solute are compared with experimental data obtained in a cylindrical vessel, using sucrose osmolyte.

11h15
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional
Título "Luís de Camões: 500 anos do nascimento"

A exposição, patente ao público de 30 de outubro a 15 de janeiro, reúne algumas das obras mais notáveis da camoniana de D. Manuel II, bem como outras peças emblemáticas do património histórico e cultural da Fundação Casa de Bragança.

Globo terrestre, sobre um fundo amarelo

Decorrem até 31 de outubro as candidaturas para as Bolsas de Mérito da Fundação Gulbenkian, para estudantes que se candidatam ao primeiro ano.

A iniciativa visa promover uma reflexão sobre ações possíveis e desejáveis com vista à redução do risco sísmico em Portugal e do seu impacto na vida dos Portugueses.

Grupo de pessoas

As inscrições para a primeira Ação de Formação "Construindo Comunidades de Investigação" decorrem até 21 de setembro.

Astronauta, banhado pela luz solar, no meio de uma floresta

Um evento único, que reunirá estudantes de mestrado e doutoramento com investigadores e líderes da indústria de toda a Europa para uma experiência inesquecível.

Seminário de Lógica Matemática, por Duarte Costa (Faculdade de Ciências, ULisboa, CEMS.UL).

Ao longo do evento, será explorada de que forma a ciência, a inovação e a colaboração podem contribuir para enfrentar os desafios atuais e futuros dos sistemas de pastagens.

Orquestra Wiener Concert-Verein

Neste concerto, que integra o programa Música na Universidade de Lisboa, a conceituada orquestra austríaca Wiener Concert-Verein atua pela primeira vez em Portugal.

Lupa e caneta sobre página com texto e gráfico

O curso visa dar formação inicial a estudantes de pós-graduação sobre o processo de escrita, submissão e publicação de trabalhos científicos, focando principalmente a publicação de artigos científicos em revistas internacionais com revisão por pares - candidaturas até 10 de outubro.

Os workshops destinam-se a todos os docentes e demais pessoas interessadas no desenvolvimento pedagógico na aliança Unite!

Logótipo C-Academy

O curso introduz os fundamentos da segurança em redes de computadores, abordando as principais vulnerabilidades, princípios e metodologias de proteção - candidaturas até 28 de outubro.

Representação de parte do esqueleto humano

Submissão de trabalhos de Mestrado e de Doutoramento realizados na ULisboa, ligados à temática da saúde, até 12 de novembro.

Composição de três imagens relativas à área da deteção remota

Este curso visa dar formação na área de Deteção Remota, abrangendo desde a Observação da Terra pelos satélites até à utilização de Drones - candidaturas até 02 de novembro.

Iconografia relacionada com a temática do curso

O curso fornece uma exploração aprofundada de isótopos estáveis como uma ferramenta valiosa em Ecologia, usando assinaturas isotópicas para rastrear processos ecológicos e revelando insights sobre o ciclo de nutrientes e água, interações de espécies e condições ambientais em diversos ecossistemas e comunidades - candidaturas até 17 de outubro.

Fábrica

O evento pretende reunir investigadores que trabalhem sobre temas ligados à indústria e sobre património técnico e industrial, para uma reflexão prospetiva sobre o património industrial e atuais vias de colaboração no seu estudo, salvaguarda e preservação.

Fotografia do mar e parque eólico

O curso propõe uma imersão nos princípios, desafios e oportunidades da Economia Azul, explorando o papel crucial dos oceanos nas transições ecológica e climática - candidaturas até 13 de novembro.

Título "Turin Staff Week 2025", sobre fotografia da cidade de Turim

Uma oportunidade única para desenvolver competências, criar redes internacionais e conhecer de perto uma das instituições parceiras da aliança Unite! - inscrições até 21 de setembro.

Quatro investigadores num laboratório

O curso visa capacitar investigadores, docentes e técnicos para integrar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais académicos - candidaturas até 22 de novembro.

Workshop no âmbito do Programa de Saúde e Bem-Estar da ULisboa.

Três investigadores num laboratório

O curso visa capacitar profissionais para aplicar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais industriais, promovendo práticas sustentáveis e eficientes - candidaturas até 22 de novembro.

Logótipo C-Academy

O curso fornece uma compreensão abrangente dos princípios e práticas fundamentais da cibersegurança e da privacidade, com aplicação tanto em contextos genéricos como em sistemas críticos - candidaturas até 07 de novembro.

Logótipo C-Academy

O curso proporciona uma visão aprofundada das tecnologias que suportam o desenvolvimento e integração de aplicações web - candidaturas até 10 de novembro.

Cesto com legumes

O curso tem como principal objetivo capacitar para a implementação e gestão sustentável de espaços de cultivo nas cidades, promovendo a segurança alimentar e a autonomia na produção de alimentos - candidaturas até 02 de novembro.

Natal 2025

Uma oportunidade única de estudantes e professores do ensino secundário dialogarem diretamente com especialistas de várias áreas científicas.

Computador portátil a projetar imagem de sequência biológica

O curso visa a aquisição de conhecimentos sobre as ferramentas bioinformáticas disponíveis para efetuar análises de sequências de DNA e proteínas, bem como a autonomia e espírito crítico na utilização dessas ferramentas. Procura igualmente desenvolver competências na utilização de software de bioinformática disponível gratuitamente na Internet e na interpretação do significado biológico dos resultados - candidaturas até 12 dezembro.

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