Processos de Separação de Biomoléculas

Objetivos

a) Demonstrar conhecimentos e capacidade de compreensão sistemática no domínio da separação de biomoléculas

b) Ser capaz de fundamentadamente selecionar a metodologia que seja mais adequada à separação da amostra a analisar

c) Dominar os procedimentos experimentais envolvidos na execução do trabalho laboratorial avançado com vista à obtenção de bioprodutos com valor acrescentado

d) Desenvolver um maior grau de maturidade científica, quer ao nível da pesquisa e exploração bibliográfica, apurando critérios de seleção e de análise crítica, quer ao nível da capacidade de expressão escrita e oral, nos moldes habitualmente utilizados pela comunidade científica

e) Demonstrar competências pessoais e interpessoais (desenvolver o gosto pela experimentação; demonstrar capacidade de desenvolver trabalho independente; valorizar o uso de boas práticas laboratoriais e normas de conduta ética; demonstrar capacidade de integração em equipas)

Programa

1 Breve introdução às estratégias de investigação para a obtenção de Biomoléculas

2 Introdução aos Processos de Separação

3 Operações de Separação Sólido-Líquido

Operações de remoção de sólidos em suspensão: Filtração, Sedimentação e Centrifugação

4 Métodos mais usados para a Extracção de produtos biológicos

5 Desintegração celular

6 Processos de Separação com Membranas

Micro/ultrafiltração, nanofiltração e osmose inversa. Diálise

7 Outros processos de concentração de produtos em solução

Precipitação, Cristalização, Evaporação

8 Processos de purificação

8.1 Técnicas de separação cromatográficas

Cromatog. líquida: a) cromatog. plana (papel; TLC); b) cromatog. líquida em coluna (líquido-líquido, fase ligada, adsorção, permuta iónica, afinidade, exclusão molecular) c) Cromatog. líquida realizada sob pressão (“flash”, LPLC, MPLC, HPLC, UHPLC) Cromatog. gasosa

8.2 Técnicas de separação eletroforéticas

9 Problemas integrados e Validação de processos

10 Execução de experiências laboratoriais

Métodos de Ensino

1 Metodologia de ensino Sessões teóricas expositivas apoiadas pela imagem e observação direta de toda a instrumentação que vai sendo referida. A participação dos estudantes é encorajada mediante uma exposição intercalada com debate orientado e a aplicação da metodologia PBL (aprendizagem baseada em problemas) em pontos-chave da matéria. Relativamente às sessões laboratoriais, os estudantes serão divididos em grupos de trabalho, fomentando-se, assim, a formação de espírito de equipa.

2 Atividades de aprendizagem

2.1 Resumos em pontos-chave da matéria

2.2 Pesquisa bibliográfica avançada e seleção de bibliografia

2.3 Execução de experiências laboratoriais

2.4 Elaboração de protocolos e de relatórios

2.5 Elaboração, apresentação e discussão de um artigo científico sobre um tema abordado nas sessões teóricas e laboratoriais

Bibliografia

- Ahuja S (ed.). 2000. Handbook of Bioseparations, Academic Press, San Diego, USA.

- Azevedo EG, Alves AM. 2009. Engenharia de Processos de Separação, IST Press.

- Foust AS, Wenzel LA, Clump CW, Maus L, Andersen LB. 1980. Principles of Unit Operations, 2nd ed., John Wiley & Sons, USA.

- Kennedy JF, Cabral JMS (eds.). 1993. Recovery Processes for Biological Materials, John Wiley & Sons, Chichester.

- Seader JD, Henley EJ, Roper DK. 2010. Separation Process Principles, John Wiley & Sons, USA.

- Stephanopoulos G (ed.). 1993. Biotechnology - A Multi-Volume Comprehensive Treatise, 2nd ed., Vol. 3, VCH, Weinheim.

Método de Avaliação

De acordo com o definido pelo docente - 100 %