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Plan de estudio

La carrera propuesta consta de 30,5 créditos de 16hs cada uno (488hs totales) distribuidos en la siguiente estructura de materias de articulación y de especialización:

1. Materias de Articulación

Permitirán compatibilizar parcialmente los antecedentes de los graduados provenientes de distintas disciplinas. Cada una de estas materias será de 16hs totales. Otorgarán 1 crédito cada una.

A.1 Fundamentos de los fenómenos de transporte en bioprocesos industriales
Transferencia de cantidad de movimiento. Viscosidad. Tipos de fluidos. Circulación de fluidos. Instrumentos. Pérdida de carga. Mecanismos de transferencia de calor: Conducción. Convección. Radiación. Mecanismos de transferencia de materia. Difusión. Convección. Correlaciones. Transferencia de materia entre fases. Balances macroscópicos de materia y energía en estado estacionario y no estacionario. Transferencia de cantidad de movimiento. Viscosidad. Tipos de fluidos. Circulación defluidos. Instrumentos. Pérdida de carga. Mecanismos de transferencia de calor:Conducción. Convección. Radiación. Mecanismos de transferencia de materia. Difusión.Convección. Correlaciones. Transferencia de materia entre fases. Balancesmacroscópicos de materia y energía en estado estacionario y no estacionario.
A.2 Fisicoqúimica en bioprocesos
Primero y segundo principio de la termodinámica. Potencial químico. Actividad. Equilibrio químico. Equilibrio de fases. Soluciones ideales. Desviaciones de la idealidad. Propiedades coligativas. Equilibrio en soluciones iónicas. Potencial de electrodo. Celdas electroquímicas y electrolíticas. Nociones de cinética química. Primero y segundo principio de la termodinámica. Potencial químico. Actividad. Equilibrioquímico. Equilibrio de fases. Soluciones ideales. Desviaciones de la idealidad.Propiedades coligativas. Equilibrio en soluciones iónicas. Potencial de electrodo. Celdaselectroquímicas y electrolíticas. Nociones de cinética química.
A.3 Química orgánica de los bioprocesos

Estructura y enlace de los compuestos orgánicos. Estereoquímica. Cromatografía: mecanismos de separación y técnicas cromatográficas. Espectroscopias UV, IR, Resonancia Magnética Nuclear, Espectrometría de Masa. Mecanismos de reacciones catalizadas por enzimas. Sustituciones, adiciones, eliminaciones.

A.4 Química biológica

Estructura celular. Moléculas biológicas: proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Estructura y propiedades. Proteínas como catalizadores. Estrategias para la obtención de energía celular: Respiración celular. Fotosíntesis. Síntesis de proteínas.

A.5 Biología molecular

Estructura del ADN. Cromatina. Replicación de ADN: Mecanismo y proteínas involucradas. Transcripción: Mecanismo y proteínas involucradas. Promotores. Etapas de la transcripción. Procesamiento del RNA: splicing, capping y poliadenilación. Traducción de proteínas: Etapas de la traducción. Mecanismo. Conceptos básicos de clonado.

2. Materias de Especialización

Las materias que permitirán adquirir las habilidades mínimas requeridas para el objetivo de formación propuesto. Todas las materias de especialización son de carácter obligatorio Se indica la carga horaria de cada materia; el número de créditos que otorga es función de la carga horaria. Cada crédito es equivalente a 16hs.

E.0  Introducción a las aplicaciones industriales de la Biotecnología

Breve historia de la biotecnología. Nuevas empresas de biotecnología: características. Tecnologías “básicas o moleculares”: la nueva biología. Industrias establecidas: microbiología industrial hasta 1950. Industrias químicas: nuevos procesos, nuevos materiales. Industria farmacéutica y del diagnóstico: evolución, nuevas ideas, nuevos productos. Aplicaciones de la biotecnología en la agricultura y en la ganadería. Industria de la alimentación: enzimas, polisacáridos. Nutrigenómica. Aplicaciones al cuidado del medio ambiente. Biodiversidad. Biotecnología en minería y en el sector energético. Legislaciones, regulaciones y normas. Propiedad Intelectual

E.1  Técnicas de Análisis en Biotecnología
Caracterización de los componentes separados por cromatografía: Retención, selectividad y resolución. Análisis cualitativo y cuantitativo. Preparación de muestras. Cromatografía gaseosa (CG). Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Espectrometría de masa como método de detección en GC y HPLC de moléculas pequeñas. Espectrometría de masa aplicada a macromoléculas. Resonancia Magnética Nuclear aplicada a la elucidación estructural de moléculas y a la cuantificación. Aplicaciones de técnicas de biología molecular aplicada a proteínas. Aplicaciones de técnicas de biología molecular aplicada a ácidos nucleicos
E.2 Biotecnología de los Microorganismos
Biología celular microbiana. Evolución de los microorganismos y su diversidad. Metabolismo. Usos de los caminos biosintéticos y catabólicos de microorganismos para la producción de productos químicos, alimentos y fármacos. Microorganismos en la recuperación de metales y en mejoramiento vegetal.
E.3 Cultivos celulares
Cultivo de tejidos animales: Características de las células eucariontes in vitro. Métodos de cultivo. Líneas celulares. Diferentes tipos de contaminaciones. Aplicaciones industriales de los cultivos celulares. Cultivo de tejidos vegetales: Aplicaciones del cultivo de tejidos vegetales. Sistemas de cultivo. Transformación vegetal. Sistemas de transferencia directa de genes. Métodos de expresión transitoria.
E.4 Ingeniería genética y metabólica
Ingeniería Genética: Hibridación de los ácidos nucleicos. Clonado molecular. Características únicas de la transferencia de material genético en bacterias. Manipulación de la expresión de genes en bacterias. Selección de recombinantes y caracterización. Métodos de secuenciación. Transfección y expresión en células eucariotas. Técnicas de amplificación génica. Transformación vegetal. Genómica y post-genómica: Microarreglos de ADN. Proteómica. Ingeniería Metabólica: Anabolismo y catabolismo. Utilización del sustrato para la obtención de biomasa, energía y productos metabólicos. Regulación metabólica. Flujos metabólicos. Modelos metabólicos “in silico”.
E.5  Biocatálisis aplicada
Biocatálisis como tecnología. Ventajas y desventajas de la biocatálisis. Enzimas aisladas y células enteras. Factores que afectan la actividad de biocatalizadores. Enzimas en solventes orgánicos. Enzimas libres e inmovilizadas. Aplicaciones industriales de las enzimas como productos finales y para facilitar procesos industriales. Aplicaciones en detergentes, en la industria de alimentos, farmacéutica, textil, etc. Aplicaciones en procesos sintéticos a gran escala. Biocatálisis en medios no convencionales. Ingeniería del medio. Estereoselectividad en reacciones biocatalíticas. Aplicaciones en el desarrollo de productos de alto valor agregado de la industria alimentaria y farmacéutica. Comparación de las características de catalizadores químicos y biológicos en nuevos procesos.
E.6  Regulaciones
Organismos regulatorios en las diferentes áreas: ANMAT, SENASA, SAGPYA, INPI, etc. Legislación en: Salud humana (medicamentos y alimentos)-Salud animal (medicamentos y alimentos)-Agro-ganadería (cultivos y animales a campo). Registro de establecimientos en las diferentes áreas. Registro de productos en las diferentes áreas. Regulación ambiental: Organismos regulatorios. Normas de presupuesto mínimos. Normas Provinciales y Municipales: Manejo de Residuos Industriales. Residuos Patológicos Control de Calidad de productos Biotecnológicos: concepto de identidad, pureza eficacia y seguridad. Técnicas utilizadas en el control de estos productos. Evaluación del producto y del proceso
E.7  Operaciones Físicas en bioprocesos
Circulación de fluidos y sistemas de bombeo. Tipos de bombas. Mezclado de fluidos. Equipos de mezcla. Mecanismos de mezcla. Valoración de la efectividad del mezclado. Operaciones mecánicas de separación de partículas sólidas. Caracterización de partículas. Movimiento de sólidos en fluidos. Filtración. Sedimentación. Centrifugación. Operaciones de transferencia de calor. Intercambiadores de calor. Evaporadores. Esterilización de medios de cultivo.
E.8  Bioseparaciones
Fundamentos de las operaciones de separación en bioprocesos. Clasificación. Operaciones mecánicas y por transferencia de masa. Operaciones mecánicas de ruptura de células. Operaciones con transferencia de masa: Contactado en etapas. Concepto de etapa ideal. Recta de operaciones. Operaciones con transferencia de masa: Contactado continuo. Concepto de unidad de transferencia. Fuerza impulsora. Número de unidades de transferencia. Operaciones con transferencia de masa hacia una fase sólida. Adsorción y cromatografía. Adsorción en sistemas agitados y en columnas rellenas. Equipos. Otras operaciones.
E.9  Biorreactores I
Cinética y Estequiometría de reacciones. Definiciones. Ecuaciones cinéticas. Reacciones catalizadas por enzimas. Desactivación. Reactores ideales isotérmicos: Reactores discontinuos, continuos y semi-continuos. Ecuaciones de diseño. Reactores ideales no isotérmicos: Diseño para reactores no-isotérmicos. Reactores adiabáticos. Cinética y Estequiometría del crecimiento de células. Crecimiento en cultivos discontinuos. Modelos cinéticos. Estequiometría. Medios de cultivo. Cultivos mixtos. Reactores para el cultivo de células. Diseño de reactores con crecimiento de células. Reactores discontinuos, continuos y alimentados (fed-batch). Quimiostatos: diseño y optimización.
E.10  Biorreactores II
Bioprocesos aeróbicos. Velocidad de consumo y de transferencia de oxígeno. Medición de coeficientes. Reactores para procesos aeróbicos. Inmovilización de enzimas y células. Métodos de inmovilización. Biofilms. Limitaciones difusionales. Diseño de reactores con enzimas y/o células inmovilizadas. Reactores de lecho relleno y con lecho en suspensión. Reactores de membrana. Biorreactores multifásicos industriales. Reactores agitados. Columnas de burbujeo y reactores de arrastre (“air-lift”). Columnas rellenas. Reactores con diseño especial para el cultivo de células animales y vegetales. Reactores reales y Escalado: Modelos de flujo. Mezclado. Procedimientos básicos de escalado. Fermentaciones sólidas. Biorreactores empleados. Variables del proceso. Sustratos o medios de cultivo. Características básicas del diseño. Aproximaciones al escalado.
E.11  Recuperación y Purificación de Macromoléculas
Introducción al downstream processing. Ruptura celular. Métodos. Mecanismos. Equipos. Centrífugas. Filtración, microfiltración y ultrafiltración. Precipitación de macromoléculas. Partición en dos fases acuosas. Partición por afinidad. Cromatografía de exclusión molecular. Cromatografía de intercambio iónico. Procesos de adsorción y elución. Cromatografía de interacción hidrofóbica y mixta. Cromatografía de afinidad. Nuevos ligandos específicos. Matrices comerciales y de preparación propia. Escalado. Diseño y optimización de procesos de purificación. Sistemas integrados. Cromatografía convectiva. Soportes perfusivos. Columnas monolíticas y nuevos soportes cromatográficos. Purificación de proteínas recombinantes. Estrategias y aplicación. Cuerpos de inclusión. Proteínas de fusión. Purificación en el estado desnaturalizado. Métodos de renaturalización. Purificación de macromoléculas de alto y bajo peso molecular.
E.12  Instrumentación y Control. Control estadístico
Instrumentación y control de procesos: Conceptos básicos y definiciones. Análisis del proceso on-line y off-line. Medida de variables de proceso. Presión. Caudal. Nivel. Temperatura. Otras variables. Elementos finales de control. Válvulas. Otros elementos. Lazos de control. Lazo abierto y cerrado. Componentes del lazo cerrado: Bloque proceso y Bloque controlador. Sistemas multilazo: Cascada. Anticipatorio o feedforward Control Estadístico: Concepto de monitoreo inteligente. Impacto económico. Situaciones anormales, evolución temporal. Detección, diagnóstico e identificación de fallas. Instrumentos estadísticos: basados en modelos y basados en la historia del proceso. Métodos lineales y no-lineales. Aplicación en un bioproceso.
E.13  Técnicas de estabilización y formulación de biomateriales
El agua y la estructura y dinámica de los biomateriales. Fundamentos del secado de productos biológicos. Secado por aspersión (spray). Liofilización. Retención de la funcionalidad de biomoléculas. Agentes protectores. Fundamentos de la criopreservación. Equipos para congelación. Encapsulación de biomoléculas. Cambios estructurales. Estados de equilibrio y de no equilibrio. Transiciones de estado y de fase. Formación de matrices vítreas por secado y crio-concentración. Diagramas de estado suplementados. Cambios en las biomoléculas inducidos por la congelación o liofilización y secado. Mecanismos de estabilización de proteínas y membranas durante los procesos: el rol de la estructura y la dinámica de vidrios. Estrategias industriales para la preservación de microorganismos, enzimas, proteínas de interés biotecnológico, anticuerpos y liposomas. Control de calidad: evaluación de la estabilidad química y física. Factores que influyen sobre la vida útil de las formulaciones. Parámetros críticos.
E.14  Aseguramiento de la Calidad
Concepto de Aseguramiento de la Calidad. Conceptos de Buenas prácticas de laboratorio (GLP). Conceptos de Buenas prácticas de manufactura (GMP).Conceptos de Buenas prácticas de ensayos clínicos (GCP). Concepto de Normas ISO. Ensayos preclínicos, toxicidad. Ensayos clínicos, diferencias entre las diferentes fases. Procedimientos operativos estándar (SOPs). Registros y mantenimiento de la información. Clasificación de áreas. Conceptos de validación de equipos, métodos y procesos Validación de métodos y la calificación de los equipos DQ, IQ, OQ, PQ. Trazabilidad, garantía de la integridad en la cadena de información. Armado del laboratorio de Control de Calidad.
E.15  Economía para la Innovación Biotecnológica y Formulación de Proyectos
Teoría económica y cambios tecnológicos: Tecnología y crecimiento económico. Efectos económicos de la innovación tecnológica. Competitividad y desarrollo. Evolución de los cambios técnicos, la emergencia de la biotecnología. Innovaciones radicales e incrementales. El conocimiento como bien económico. La difusión y apropiabilidad de la tecnología. Biotecnología y desarrollo económico: Perspectivas de la biotecnología en las economías. Estrategias empresariales: redes globales (ET), clusters, Start-up. Biotecnología en los sectores productivos: análisis y comparación entre distintos sectores. Gestión y formulación de proyectos biotecnológicos: Fuentes de financiamiento y capital de riesgo. Formulación económica en I+D+i:. Flujos de fondo y Plan de negocios. Metodologías para la elaboración de planes de negocios.
E.16  Introducción a la propiedad industrial
Diferencias entre Propiedad Industrial y Derecho de Autor. Diferentes formas de protección en el campo de la Propiedad Industrial. Derecho de Patentes. La Ley de Patentes Argentina. Patentabilidad. La redacción de una solicitud de Patente. Patentes de productos farmacéuticos y biotecnológicos. Patentes desarrolladas en el ámbito académico.
E.17  Bioética y percepción pública
Bioética: concepto, definiciones, alcances. Tecnología de ADN recombinante, Proyecto Genoma Humano; Organismos Genéticamente Modificados; células madres; genómica (otros “omas”): características y riesgos. Propiedad de la información genética: a quien pertenece?. Bioética en salud humana: industria farmacéutica y del diagnóstico. Bioética de la vida cotidiana y de situaciones límites. Bioética en Agrobiotecnología: plantas y animales transgénicos. Acceso de la biotecnología a toda la sociedad: precios de nuevos medicamentos; tratamientos; nuevos alimentos (nutrigenómica). Biotecnología en los Países en Vías de Desarrollo. Bioética en las bioindustrias.
E.18  Planta Piloto
Trabajos prácticos ejemplificatorios de temas abordados en distintas materias del posgrado, que conforman un proceso biotecnológico industrial tipo.
  • PRACTICO N°1: Generación de inóculos. Métodos de seguimiento del producto.
  • PRACTICO N°2: Fermentación alimentada y expresión de una proteína recombinante
  • PRACTICO N°3: Ruptura celular
  • PRACTICO N°4: Microfiltración y centrifugación
  • PRACTICO N°5: Ultrafiltración y concentración
  • PRACTICO N°6: Cromatografía de pseudo afinidad
  • PRACTICO N°7: Cromatografía de exclusión molecular
  • PRACTICO N°8: Control de calidad de producto. Electroforesis y HPLC
E.19  Diseño de Bioprocesos
Desarrollo de un proyecto de producción por vía biotecnológica: Selección del producto a obtener. Estudio de factibilidad económica: Evaluación del mercado. Selección de la tecnología a utilizar. Revisión de tecnologías alternativas. Revisión de productos competitivos. Estudio de factibilidad técnica: Diagrama de la planta. Procedimientos de diseño. Etapas del montaje. Selección del equipamiento. Servicios. Materias primas. Acondicionamiento del producto. Disposición de residuos.