O PARADOXO HIDRODINÂMICO EM BIORREATORES DE INSULINA RECOMBINANTE: EQUILÍBRIO ENTRE OXIGENAÇÃO E INTEGRIDADE CELULAR
Palavras-chave:
Biofísica Industrial, Insulina Recombinante, Mecânica dos Fluidos, Tensão de CisalhamentoResumo
A produção industrial de insulina recombinante humana representou um marco na biotecnologia farmacêutica, permitindo o tratamento seguro e escalável do Diabetes Mellitus. No entanto, a transição da bancada laboratorial para a escala industrial impõe desafios físicos severos ao cultivo de microrganismos geneticamente modificados, como a Escherichia coli. Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica aprofundada sobre a hidrodinâmica em biorreatores de tanque agitado, focando no antagonismo biofísico entre a necessidade metabólica de alta transferência de oxigênio e o risco mecânico de dano celular. Analisa-se o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio () como parâmetro crítico para a respiração celular e a tensão de cisalhamento (Shear Stress) gerada pelos impelidores como fator limitante da viabilidade da biomassa. Discutem-se estratégias de otimização, como o enriquecimento de oxigênio e a alteração da geometria dos impelidores, concluindo que o design eficiente depende de uma abordagem biofísica integradora para garantir a integridade da parede celular bacteriana.
