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

Inscrições até 24 de maio.

Título do programa e logótipos das entidades organizadoras, sobre fotografia do espaço

O programa decorre de 08 a 26 de julho, com candidaturas até 03 de junho.

Pormenor de linguagem corporal (braços e mãos) de pessoa a dialogar

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

Logótipo do prémio

As candidaturas à 11.ª edição decorrem até 28 de junho.

Vai realizar-se em Lisboa, nos dias 28 e 29 de junho de 2024, o 37.º Encontro do Seminário Nacional de História da Matemática.

Logótipo do Verão na ULisboa, sobre um fundo amarelo

Uma oportunidade única de conheceres e experimentares o ritmo e o espírito da vida académica!

The topics of the conference include (but are not limited to) classical and quantum integrable systems, complex geometry of moduli spaces, automorphic forms and their applications to number theory.

Título/data do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de Lisboa (Castelo de S. Jorge e respetiva colina)

Inscrição (taxa reduzida) até 20 de abril.

Título/data/local do evento, logótipos das entidades organizadoras e várias fotografias da orla costeira e de pessoas

Escola de verão com um programa muito diversificado, com especialistas em vários tópicos, que vão falar sobre formas de olhar para o nosso planeta de uma forma integrada, juntando conhecimentos de várias disciplinas.

Are you a BSc or MSc student interested in Soft Matter, Non-linear Dynamics and Waves or Particle Physics?

Vem investigar connosco!

Logótipo do evento, sobre um fundo branco

Um evento de reunião da comunidade nacional nas diversas vertentes da informática, com a ambição de ser o fórum de eleição para a divulgação, discussão e reconhecimento de trabalhos científicos.

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