Biotecnología

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Biotecnología por Mind Map: Biotecnología

1. Biorreactores

1.1. Modos de Operación

1.1.1. Flujos de entrada y salida

1.1.2. Lote

1.1.2.1. No hay intercambio de medio ni células

1.1.2.2. Volumen Constante

1.1.2.3. Fase de estabilidad/estrés

1.1.2.3.1. Posible degradación del producto

1.1.2.4. Más simple

1.1.2.5. Más utilizado a escala industrial

1.1.3. Lote repetido

1.1.3.1. Utiliza parte de la biomasa extraída al final de un lote para iniciar el siguiente lote

1.1.4. Lote alimentado

1.1.4.1. Alimentado de medio de cultivo fresco

1.1.4.2. Aumento de volumen

1.1.4.3. Alimentación continua

1.1.4.4. Alimentación por pulsos

1.1.5. Continuo

1.1.5.1. Alimentado de medio fresco

1.1.5.2. Salida de medio gastado y biomasa

1.1.5.3. Estado estable

1.1.5.4. Tasa de crecimiento celular

1.1.5.5. Generación de Biomasa

1.1.5.6. Biofilms

1.1.5.7. No eficiente para producción industrial de proteínas

1.1.5.8. Clonas de baja producción

1.1.5.8.1. Alta tasa de reproducción

1.1.6. Perfusión

1.1.6.1. Alimentado de medio fresco

1.1.6.2. Salida de medio gastado

1.1.6.3. Recirculación de Biomasa

1.1.6.4. Producto extrcelular

1.1.6.5. Anticuerpos Monoclonales

1.1.6.6. Proteínas recombinantes

1.1.6.7. Ingeniería de Órganos

1.1.6.8. Módulo de Perfusión

1.1.6.8.1. Membrana de Polipropileno

1.1.6.8.2. Sedimentación

1.1.6.8.3. Onda sonora

1.1.6.9. Sangrado

1.2. Tipos de Biorreactores

1.2.1. Geometría e Instrumentos

1.2.2. Tanques de Mezclado

1.2.2.1. Más utilizado

1.2.2.2. Fermentación Microbiana

1.2.2.3. Mezclado

1.2.2.4. Aireación

1.2.3. Reactor de Burbujeo

1.2.3.1. Usado en cultivos de suspensión

1.2.3.2. Fermentación Microbiana

1.2.3.3. Tratamiento de aguas residuales

1.2.3.4. Cultivo de células de mamífero

1.2.3.5. Gran potencial de escalamiento

1.2.3.6. Mezclado por burbujas de aire

1.2.4. Reactor de Fase Sólida

1.2.5. Reactores tipo estanque

1.2.6. Reactor de lecho fluidizado

1.2.6.1. Lecho en suspensión

1.2.6.2. Estructura tipo espoja

1.2.6.3. Poros y canales interconectados

1.2.6.4. Crecimiento celular

1.2.6.5. Esferas de colágeno

1.2.6.6. Consumo de oxígeno

1.2.6.7. Microacarreadores

1.2.6.7.1. Esferas donde crecen las células

1.2.6.7.2. Porosidad

1.2.6.7.3. Dextrano

1.2.6.7.4. Colágeno

1.2.6.7.5. Celulosa

1.2.6.7.6. Vidrio

1.2.6.7.7. Sílica

1.2.6.7.8. Acrilamida

1.2.6.7.9. Poliestireno

1.2.6.7.10. Polietileno

1.2.6.7.11. Propileno

1.2.6.7.12. Poliéster

1.2.7. Reactor de lecho empacado

1.2.7.1. Alternativa al lecho fluidizado

1.2.7.2. Inmovilización celular

1.2.7.3. Tratamiento de aguas residuales

1.2.7.4. Microesferas de vidrio

1.2.8. Reactor tipo ola

1.2.8.1. Cultivo de células en suspensión

1.2.8.2. Anticuerpos monoclonales

1.2.8.3. Vacunas

1.2.8.4. Factores de crecimiento

1.2.8.5. Bolsas de plástico desechables

1.2.8.6. Pared permeable del plástico

1.2.8.7. Trasferencia de oxígeno

1.2.8.8. Movimiento tipo ola (mecedora)

2. Sistemas de expresión

2.1. Sistemas sintéticos

2.1.1. Cell-free synthesis

2.1.2. Biología sintética

2.1.3. Maquinaria celular

2.1.4. Ribosomas

2.1.5. Templado de ADN

2.1.6. Producción Programada

2.1.7. Requerimientos de ATP

2.1.8. Proteínas de alta especificidad

2.1.9. Proteínas tóxicas a células

2.1.10. Inhibidores de nucleasas

2.1.11. Estructuras hairpin

2.2. Sistemas celulares de expresión

2.2.1. Proteínas Recombinantes

2.2.2. Frecuencia de codones

2.2.3. Contenido GC

2.2.4. Interés farmacéutico

2.2.5. Bacteria

2.2.5.1. E. coli

2.2.5.2. Pseudomonas

2.2.5.3. Plásmidos

2.2.5.4. Eficiencia

2.2.5.5. Modificaciones post-trascripcionales

2.2.5.5.1. Incapaz de hacer glicosilaciones

2.2.5.5.2. Fragmentos de anticuerpos

2.2.5.6. Variabilidad inter-específica

2.2.5.7. Rápido crecimiento

2.2.5.8. Sustratos económicos

2.2.5.9. Tiempos cortos de duplicación

2.2.5.10. Fácil ingeniería genética

2.2.5.10.1. Expresión de chaperonas humanas

2.2.5.10.2. Optimización par moléculas de mamíferos

2.2.6. Archaea

2.2.6.1. Enzimas extremófilas

2.2.6.2. Procesos indutriales

2.2.6.3. Condiciones extremas de T o P

2.2.6.4. No muy utilizadas aún

2.2.6.5. Gran Potencial

2.2.6.6. Muchas ventajas

2.2.6.6.1. Menor riesgo de contaminación

2.2.6.6.2. Tasas de transferencia mejoradas

2.2.6.6.3. Menor viscosidad

2.2.6.6.4. Mayor solubilidad a sustratos

2.2.7. Eucaria

2.2.7.1. Protistas

2.2.7.1.1. Producción de Peroxisomas

2.2.7.1.2. Organelos eucariotas

2.2.7.1.3. Enzimas

2.2.7.1.4. T. pyroformis

2.2.7.1.5. Giardia

2.2.7.1.6. Entamoeba

2.2.7.2. Fungi

2.2.7.2.1. S. cereviseae

2.2.7.2.2. P. pastoris

2.2.7.2.3. GRAS

2.2.7.2.4. Fácil cultivo

2.2.7.2.5. Sistema de expresión estable

2.2.7.2.6. Transformación química

2.2.7.2.7. Electroporación

2.2.7.2.8. Retículo endoplásmico

2.2.7.2.9. Mal doblamiento

2.2.7.2.10. Ingeniería

2.2.7.2.11. Producción exitosa de fragmentos de anticuerpos

2.2.7.3. Plantae

2.2.7.3.1. Biofábricas

2.2.7.3.2. Cultivo de tejidos

2.2.7.3.3. Proteínas recombinantes

2.2.7.3.4. Maquinaria de modificaciones post-traduccionales

2.2.7.3.5. Biomasa de bajo costo

2.2.7.3.6. Altos rendimientos

2.2.7.3.7. Retos de optimización

2.2.7.3.8. Mecanismos evolutivos

2.2.7.3.9. Presencia de UTR afecta expresión

2.2.7.3.10. Modificaciones genéticas

2.2.7.3.11. Cassettes de expresión eficientes

2.2.7.3.12. Vectores virales

2.2.7.3.13. Alternativa a células de mamífero

2.2.7.3.14. Algas marinas

2.2.7.3.15. Alimentos genéticamente modificados

2.2.7.4. Animalia

2.2.7.4.1. Cultivo de células de mamífero

2.2.7.4.2. Biorreactores montorean condiciones

2.2.7.4.3. Microacarreadores sirven como microambientes para mejor control

2.2.7.4.4. Células de insectos

2.2.8. Virus

2.2.8.1. Baculovirus

2.2.8.2. Producción de Proteínas recombinantes

2.2.8.3. Modificaciones post-transcripcionales

2.2.8.3.1. Doblamiento

2.2.8.3.2. Oligomerizción

2.2.8.3.3. Fosforilación

2.2.8.3.4. Glicosilación

2.2.8.3.5. Acilación

2.2.8.3.6. Puentes disulfuro

2.2.8.3.7. Corte proteolítico

2.2.8.4. Expresión de múltiples proteínas

2.2.8.5. VLPs

2.2.8.6. Selección de codones

2.2.8.7. Co-infección

2.2.8.7.1. Distribución no uniforme

2.2.8.7.2. Rápida producción de baculovirus monocistronicos

2.2.8.8. Co-expresión

2.2.8.8.1. Todo lo que necesita una proteína se produce en una sola célula

2.2.8.8.2. Inestabilidad

2.2.8.9. Necesidad de métodos de purificación

2.2.8.9.1. Intercambio aniónico

3. Medicina Regenerativa

3.1. Células Pluripotentes

3.1.1. Diferenciación

3.1.1.1. Factores de crecimiento

3.1.2. Paciente-específico

3.1.2.1. No inmunosupresores

3.1.2.2. Elevados costos

3.1.3. Proliferación ilimitada

3.1.4. Condiciones de cultivo

3.1.5. Escalamiento

3.1.6. Automatización

3.1.7. Fuente celular universal

3.1.7.1. No específica

3.1.7.2. Inmunosupresores

3.1.8. Paso de 2D a 3D

3.1.8.1. Pérdidas celulares

3.1.8.2. Sensibilidad a pases

3.1.8.3. Estandarización de protocoloss

3.1.8.4. Suplementación

3.1.8.5. Biorreactores de agitación

3.1.8.6. Perfusión

3.1.9. Monitoreo in vitro

3.2. Andamios celulares

3.2.1. Estructuras para el desarrollo celular y de tejidos

3.2.2. Interacciones celulares

3.2.3. Biodegrdabilidad

3.2.4. Duración

3.2.5. No toxicidad

3.2.6. Propiedades parecidas a las nativas

3.2.7. Factores de crecimiento

3.2.8. Grupos de adhesión

3.2.9. Seda

3.2.9.1. Desarrollo de tejido mamario

3.2.9.2. Polaridad de células mamarias

3.2.9.3. Densidad

3.2.9.4. Rigidez

3.2.9.5. Formación de tejidos

3.2.9.6. Desarrollo de cáncer

3.2.9.7. Permeabilidad de oxígeno

3.2.9.8. Resistencia a corte enzimático

3.2.9.9. Modificaciones funcionales

3.2.9.10. B. Mori

3.2.9.11. Elasticidad

3.2.9.12. Resistencia

3.2.9.13. Fibroina de la seda

3.2.9.14. Cubrimiento para el crecimiento celular

3.2.9.14.1. Colágeno

3.2.9.14.2. Gelatina

3.2.9.14.3. Fibronectinaa

3.2.9.15. Adhesión celular

3.2.9.16. Migración celular

3.2.9.17. Expansión celular

3.2.9.18. RGD Binding Domains

3.2.10. Quitina

3.2.10.1. Segundo polímero más abundante

3.2.10.2. Dificultad de procesamiento

3.2.10.2.1. Solubilidad en agua

3.2.10.3. Derivados de quitina

3.2.10.4. Entrecruzamiento

3.2.10.5. Propiedades de degradación enzimática

3.2.10.6. Sal aumenta su solubilidad

3.2.10.7. Cartílago

3.2.10.8. Hueso

3.2.10.9. Tendones

3.2.10.10. Células madre

3.2.11. Sílica

3.2.11.1. Desórdenes óseos

3.2.11.2. Configuración 3D

3.2.11.3. Imitar tejido óseo

3.2.11.4. Material mesoporoso

3.2.11.4.1. Estabilidad térmica

3.2.11.4.2. Estabilidad química

3.2.11.4.3. Soporte para catálisis celular

3.2.11.4.4. Hidrofobicidad ajustable

3.2.11.4.5. Baja toxicidad

3.2.11.4.6. Nanoportadores

3.2.11.5. Sitios de nucleación

3.2.11.6. Mineralización

3.2.11.7. Reserva de nutrientes

3.2.11.8. Infiltración celular

3.2.11.9. Proliferación celular

3.2.11.10. Impresoras 3D

3.2.11.10.1. Computer assisted design (CAD)

3.2.11.11. Densidad mineral ósea

3.2.11.12. Nanoportículas

3.2.11.12.1. Combatir osteoporosis

3.2.12. Materiales piezoeléctricosi

3.2.12.1. Impulsos eléctricos

3.2.12.2. Impulsos mecánicos

3.2.12.3. Cargas eléctricas

3.2.12.3.1. Sentido contrario

3.2.12.4. Materiales inteligentes

3.2.12.5. Regeneración ósea

3.2.12.5.1. Estimulación mecánica osteoblasts

3.2.12.6. PVDF films

3.2.12.6.1. Polímero más utilizado

3.2.12.7. Remplazo de otros materiales

3.2.12.7.1. Más ligero

3.2.12.7.2. Barato

3.2.12.7.3. Resistentes

3.2.12.7.4. Compatibles

3.2.12.7.5. Estimulación celular

3.3. Matrices Extracelulares Decelularizadas

3.3.1. Decelularización

3.3.1.1. Retirar células

3.3.1.2. Estructura extracelular

3.3.1.3. Sistema vascular

3.3.1.4. Proteínas extracelulares

3.3.1.4.1. Guías para células

3.3.1.5. Crecimiento

3.3.1.6. Diferenciación

3.3.1.7. Fuentes

3.3.1.7.1. Cadáveres Humanos

3.3.1.7.2. Cerdos

3.3.1.7.3. Ovejas

3.3.1.7.4. Ratas

3.3.1.7.5. Primates

3.3.1.8. Esterilización

3.3.2. Recelularización

3.3.2.1. Siembra directa

3.3.2.1.1. Menos uniforme

3.3.2.2. Circulación por sistema vascular

3.3.2.2.1. Biorreactor de perfusión

3.3.2.2.2. Más utilizado

4. Alimentos

4.1. Alimentos genéticamente modificados

4.2. Hostilidad en algunos consumidores

4.3. Factores que afectan aceptación

4.3.1. Nivel socioeconómico

4.3.2. Educación científica

4.3.3. Grado de escolaridad

4.3.4. Crianza

4.3.5. Religión

4.3.6. Técnica que se utilizó

4.3.6.1. Cisgénesis

4.3.6.2. Transgénesis