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
Computador portátil a projetar imagem de sequência biológica

Curso com candidaturas até 12 dezembro.

Estudantes

As candidaturas decorrem até 08 de janeiro.

Representação de pessoa a interagir com tecnologia

O curso introduz o conceito de Digital Twins e a sua aplicação estratégica no contexto do serviço público, com foco na modernização digital, otimização de processos e apoio à decisão - candidaturas até 11 de janeiro.

Bola de cristal colocada no solo

Curso com candidaturas até 19 de dezembro.

Imagem exemplificativa da área da deteção remota

Este curso avançado tem como objetivo fornecer acesso e ferramentas para a aquisição e processamento de dados de deteção remota para diferentes aplicações, usando imagens multiespectrais de satélite, drone, terrestres e LiDAR, com foco na caracterização da vegetação e da paisagem, bem como das suas mudanças ao longo do tempo - candidaturas até 19 de dezembro.

Duas pessoas a interagirem num contexto de realidade virtual

O curso explora o potencial da Realidade Virtual (VR) e Aumentada (AR) como ferramentas inovadoras nos processos de onboarding e desenvolvimento de competências - candidaturas até 25 de janeiro.

Ginásio "inundado" de tecnologia

Um programa único na Europa, com o objetivo de capacitar para a integração crítica, segura e eficaz de ferramentas digitais na intervenção clínica - candidaturas até 16 de janeiro.

Imagem abstrata

Neste curso, será promovida uma abordagem multidisciplinar, apresentando as descobertas mais recentes sobre o tema e desafiando a forma tradicional de considerar as associações simbióticas como exceções e não como a regra - candidaturas até 09 de janeiro.

As inscrições são grátis para funcionários e estudantes de CIÊNCIAS e da FCiências.ID, mediante a utilização do código CIENCIASFREE. 

O workshop propõe promover a partilha de estratégias metodológicas que permitam transformar as ferramentas de inteligência artificial em apoios qualificados ao trabalho docente, assegurando que complementam, e nunca substituem, a intervenção profissional, o rigor pedagógico e a intencionalidade do professor.

Pessoas a analisarem dados

Candidaturas até 13 de fevereiro.

Um curso prático, limitado a um pequeno número de participantes, destinado a quem procura formação básica em teoria e estatística macroecológica e deseja familiarizar-se com algumas das potenciais utilizações de vários métodos avançado - candidaturas até 13 de fevereiro.