Como acelerar o desenvolvimento de bioprocessos, testar mais condições e avançar da engenharia de linhagens ao scale-up com uma base experimental mais ampla?
Esse é o tema central do webinar “Como biofoundries aceleram a biomanufatura: automação, miniaturização e scale-up”, cujo título original é How Biofoundries Accelerate Biomanufacturing: Automation, Miniaturization & Scale-Up, promovido pela BioSpectrum India em parceria com a Beckman Coulter Life Sciences.
O encontro mostrará como diferentes tecnologias podem acelerar etapas de pesquisa e desenvolvimento em biomanufatura:
- Automação de workflows laboratoriais;
- Miniaturização de experimentos;
- High-throughput screening de linhagens e condições;
- Workflows orientados por dados para apoiar decisões;
- Otimização de cultivos e preparação para escalas maiores.
Entre os assuntos anunciados estão automação do ciclo Design-Build-Test-Learn (DBTL), engenharia e screening de linhagens em alto rendimento, fermentação miniaturizada, otimização de bioprocessos, experimentos de downscale, integração de dados e oportunidades e limitações da automação em circuito fechado.
A proposta central é acelerar o ciclo experimental. Miniaturizar permite testar mais condições; automatizar ajuda a executar esses experimentos em maior escala; e integrar os dados permite utilizar os resultados para orientar os próximos ciclos de desenvolvimento.
| Webinar | Como biofoundries aceleram a biomanufatura: automação, miniaturização e scale-up |
|---|---|
| Data e horário | 2 de setembro de 2026, das 6h30 às 7h30 — horário de Brasília |
| Adicionar ao calendário | Google Calendar | Outlook | Yahoo Calendar |
| Formato | Online, com sessão de perguntas e respostas ao vivo |
| Palestrantes | Olivier Galy, Toulouse White Biotechnology (TWB), e Maria Savino, Beckman Coulter Life Sciences |
| Inscrição | Inscreva-se gratuitamente |
O que será abordado no webinar?
A discussão parte de um desafio comum no desenvolvimento de bioprocessos: como aumentar a quantidade de experimentos e informações disponíveis sem ampliar na mesma proporção o trabalho manual, o consumo de reagentes e o espaço ocupado no laboratório?
Biofoundries procuram responder a esse problema conectando diferentes etapas do desenvolvimento em workflows mais automatizados, miniaturizados e padronizados.
A programação divulgada para o webinar inclui:
- biofoundries modernas e o futuro da biomanufatura;
- automação de workflows Design-Build-Test-Learn;
- engenharia e screening de linhagens em alto rendimento;
- fermentação miniaturizada e otimização de bioprocessos;
- experimentos de downscale para apoiar o scale-up;
- abordagens orientadas por dados para aumentar a produtividade em P&D;
- oportunidades e limitações da automação em circuito fechado.
A proposta, portanto, não é olhar apenas para uma etapa específica da biomanufatura. O foco está em como diferentes tecnologias podem ser conectadas para encurtar ciclos de desenvolvimento e aumentar a quantidade de condições avaliadas antes de avançar para etapas mais complexas.
Meet the Experts: conheça os especialistas do webinar
O webinar contará com especialistas da Toulouse White Biotechnology (TWB) e da Beckman Coulter Life Sciences, reunindo experiências em biofoundries, biotecnologia industrial, automação e desenvolvimento de workflows.
Olivier Galy, PhD
Chief Technology Officer da Toulouse White Biotechnology (TWB). Engenheiro bioquímico e PhD em viro-oncologia, Olivier Galy participou da concepção e implantação da TWB. Como CTO, supervisiona projetos tecnológicos e lidera iniciativas de inovação técnica da organização.
Maria Savino, PhD, MBA
Global Segment Development Manager da Beckman Coulter Life Sciences. Maria Savino possui PhD em Biologia Celular e Molecular pela Paris V University e MBA pela ESCP Madrid. Com mais de 15 anos de experiência internacional em biotecnologia, atua com biofoundries e empresas do setor industrial na aplicação de soluções em workflows laboratoriais.
O que é uma biofoundry?
Uma biofoundry é uma infraestrutura voltada à execução sistemática e, em diferentes graus, automatizada de workflows de engenharia biológica.
O conceito combina princípios como padronização, modularidade e automação com tecnologias de manipulação de líquidos, cultivo, screening, análise e processamento de dados.
Na prática, isso permite transformar atividades que tradicionalmente seriam realizadas como uma sequência de experimentos individuais em ciclos experimentais mais integrados e paralelos.
Essa abordagem é particularmente relevante quando existem muitas variáveis possíveis. Diferentes linhagens, meios, concentrações, estratégias de alimentação e condições de cultivo podem criar um espaço experimental grande demais para ser explorado de forma eficiente apenas com operações manuais.
Uma biofoundry não é simplesmente um laboratório com equipamentos automatizados. O ganho está em organizar automação, miniaturização, experimentação e dados em um workflow capaz de executar ciclos de desenvolvimento com maior throughput.
Design-Build-Test-Learn: ciclos mais rápidos de desenvolvimento
Um dos conceitos que serão abordados no webinar é o ciclo Design-Build-Test-Learn (DBTL), amplamente utilizado em biologia sintética e engenharia biológica.
A lógica é iterativa: projetar uma solução biológica, construí-la, testar seu desempenho, aprender com os resultados e utilizar esse conhecimento para orientar uma nova rodada de desenvolvimento.
Design: definir o que será investigado
Na etapa de Design são definidas as características que serão construídas ou modificadas. Dependendo do projeto, isso pode envolver diferentes construções genéticas, vias metabólicas, organismos ou condições experimentais.
Build: transformar o projeto em variantes experimentais
A etapa de Build transforma os projetos em sistemas que possam ser testados. Atividades como montagem de DNA, transformação microbiana e preparação de diferentes linhagens podem fazer parte dessa fase.
Test: avaliar um grande número de candidatos
Na etapa de Test, as variantes precisam ser caracterizadas. Quanto maior o número de candidatos, maior a importância de métodos capazes de realizar screening em alto rendimento.
Learn: transformar resultados em novas decisões
Os dados produzidos durante os testes são analisados para identificar quais características e condições estão associadas aos resultados desejados. Esse conhecimento retorna à etapa de Design e inicia um novo ciclo.
Acelerar a biomanufatura, nesse contexto, não significa apenas executar uma operação mais rapidamente. Significa reduzir o tempo necessário para percorrer sucessivos ciclos de projeto, construção, teste e aprendizado.
Como a automação aumenta o throughput?
À medida que cresce o número de variantes e condições experimentais, operações repetitivas de manipulação de líquidos podem se tornar um gargalo.
Plataformas automatizadas podem assumir tarefas como transferências, diluições, distribuição de reagentes, preparação de placas e outras operações que fazem parte de workflows de screening e desenvolvimento.
Além de aumentar a capacidade operacional, a automação permite executar procedimentos previamente definidos de maneira consistente, algo particularmente importante quando dezenas ou centenas de condições precisam ser comparadas.
Entre as tecnologias da Beckman Coulter Life Sciences relacionadas a esse tipo de aplicação estão as estações automatizadas Biomek i-Series, desenvolvidas para automação de workflows de manipulação de líquidos.
Miniaturização: testar mais utilizando volumes menores
Automação e miniaturização são conceitos complementares dentro de uma biofoundry.
Se cada condição experimental exigir grandes volumes, aumentar o número de experimentos também aumenta rapidamente o consumo de reagentes, amostras e espaço físico.
A miniaturização procura reduzir o volume utilizado em cada condição e, com isso, tornar viável a execução paralela de um número maior de experimentos.
O webinar cita especificamente a dispensação acústica entre as tecnologias que contribuem para essa estratégia. No portfólio da Beckman Coulter Life Sciences, a família Echo utiliza acoustic liquid handling para realizar transferências de líquidos sem o uso convencional de ponteiras na etapa de dispensação.
O benefício da miniaturização não está apenas em utilizar menos líquido. Volumes menores podem tornar economicamente e operacionalmente possível explorar um espaço experimental muito maior.
Da seleção de linhagens à fermentação miniaturizada
Encontrar uma linhagem promissora não encerra o desenvolvimento. O desempenho biológico também depende das condições em que o organismo é cultivado.
Composição do meio, densidade de inoculação, momento de indução, disponibilidade de oxigênio e estratégia de alimentação são exemplos de fatores que podem modificar significativamente os resultados.
Testar muitas dessas combinações diretamente em biorreatores convencionais pode limitar a quantidade de condições avaliadas. É nesse ponto que microbioreatores de alto rendimento se tornam relevantes para a estratégia de miniaturização.
BioLector XT: cultivos paralelos em microescala
O BioLector XT Microbioreactor, da Beckman Coulter Life Sciences, utiliza microplacas para realizar cultivos paralelos e acompanhar parâmetros do processo em tempo real.
O sistema permite monitorar online biomassa, fluorescência, pH e oxigênio dissolvido, entre outros parâmetros de cultivo.
Dependendo da configuração utilizada, o BioLector XT permite realizar 48 ou 32 cultivos paralelos, trabalhando com volumes de aproximadamente 800 a 2.400 µL. O módulo microfluídico opcional também permite estratégias de alimentação e regulação de pH individualizadas nos poços.
Mais informações técnicas estão disponíveis na página oficial do BioLector XT Microbioreactor .
A combinação de pequenos volumes, cultivos paralelos e monitoramento online permite comparar mais condições antes de selecionar quais processos justificam experimentos em escalas maiores.
Mais experimentos podem acelerar a otimização do bioprocesso
Um dos ganhos da experimentação em alto rendimento é ampliar o espaço de condições que pode ser investigado.
Em vez de escolher antecipadamente poucas combinações de linhagem e processo, plataformas miniaturizadas permitem comparar um número maior de alternativas e observar como diferentes variáveis interferem no cultivo.
Isso é especialmente importante porque uma linhagem com bom desempenho em determinada condição de screening não necessariamente apresentará o mesmo comportamento quando parâmetros de cultivo forem alterados.
Quanto mais cedo essas interações forem identificadas, mais informações estarão disponíveis para selecionar os candidatos e processos que seguirão no desenvolvimento.
Como a experimentação em pequena escala se conecta ao scale-up?
A aceleração do desenvolvimento não termina na seleção da melhor condição em microescala. O processo precisa avançar em direção a volumes maiores.
Essa transição apresenta desafios porque um biorreator de maior volume não reproduz automaticamente as mesmas condições físicas de um cultivo miniaturizado.
Mistura, transferência de oxigênio, transferência de massa, disponibilidade de nutrientes e outros fenômenos podem mudar com a escala.
Por isso, um dos objetivos apresentados para o webinar é mostrar como workflows automatizados e miniaturizados podem ajudar a reduzir custo, risco e incerteza experimental durante o desenvolvimento, sem sugerir que a miniaturização elimina a necessidade de validar o processo em escalas maiores.
A proposta não é substituir o scale-up por experimentos em microescala. É chegar às etapas de ampliação de escala com mais conhecimento sobre a linhagem e sobre as condições de processo que já foram investigadas.
Downscale: investigar em pequena escala desafios relevantes para o scale-up
O downscale testing também faz parte da programação anunciada para o webinar.
Enquanto o scale-up leva um processo em direção a volumes maiores, estudos de downscale utilizam sistemas em escala reduzida para investigar condições relevantes para processos de maior escala.
Isso pode permitir que diferentes hipóteses sejam avaliadas sem executar cada teste diretamente em equipamentos maiores, onde experimentos tendem a exigir mais recursos.
Quando combinado com plataformas miniaturizadas e de alto rendimento, o downscale amplia a capacidade de comparar respostas do sistema biológico sob diferentes condições antes de tomar decisões para as próximas etapas do desenvolvimento.
Um exemplo prático: 32 experimentos antes da transferência para 20 litros
Uma colaboração entre a Beckman Coulter Life Sciences e a Toulouse White Biotechnology (TWB) oferece um exemplo concreto de como experimentação paralela em microescala pode contribuir para o desenvolvimento de um processo.
O trabalho avaliou a fermentação de Vibrio natriegens, um microrganismo de crescimento rápido e não patogênico que apresenta desafios de scale-up relacionados, entre outros fatores, à elevada demanda por oxigênio e à sensibilidade às estratégias de alimentação.
Utilizando o BioLector XT, os pesquisadores realizaram 32 experimentos paralelos com monitoramento em tempo real de biomassa, oxigênio dissolvido, pH e fluorescência.
Foram avaliadas variáveis como composição do meio, densidade de inoculação, momento da indução e estratégias de fed-batch. Após essa etapa de otimização em escala de mililitros, processos selecionados foram transferidos para um biorreator de 20 litros.
O que foi observado na transferência de escala?
Segundo a nota de aplicação publicada pela Beckman Coulter Life Sciences, a otimização do processo fed-batch em escala de mililitros foi capaz de prever o desempenho observado posteriormente no biorreator de 20 litros.
A composição do meio de alimentação e o início antecipado da alimentação apresentaram impacto maior do que o perfil de alimentação avaliado. Uma condição de alto desempenho atingiu aproximadamente 1,8 vez mais biomassa nas duas escalas.
A Beckman Coulter também relata forte correlação entre os resultados obtidos em pequena escala e na escala pré-piloto.
Os resultados podem ser consultados na nota de aplicação sobre o desenvolvimento e scale-up de Vibrio natriegens .
O caso de Vibrio natriegens demonstra o resultado obtido nesse processo e nessas condições experimentais. Ele não significa que qualquer bioprocesso possa ser transferido diretamente da escala de mililitros para 20 litros.
Quando os dados do cultivo passam a controlar a automação
Automatizar um workflow não significa necessariamente executar apenas uma sequência fixa de operações.
Sistemas integrados também podem utilizar informações produzidas durante o próprio experimento para determinar quando uma ação deve acontecer.
Essa possibilidade aparece na integração entre o BioLector XT Microbioreactor e o Biomek i5 Liquid Handler.
Nessa configuração, sinais online provenientes do BioLector XT, como biomassa, pH, oxigênio dissolvido e tempo de experimento, podem ser utilizados como gatilhos para operações automatizadas.
O sistema pode, por exemplo, executar amostragem, adicionar solução de alimentação ou indutor e inocular poços com base nesses sinais, sem precisar interromper a agitação da microplaca.
Mais informações sobre essa configuração estão disponíveis na página oficial da integração entre BioLector XT e Biomek i5 .
A diferença é importante: em vez de realizar uma ação somente porque um tempo predeterminado foi atingido, o workflow pode responder a sinais medidos durante o próprio cultivo.
Closed-loop automation: oportunidades e limitações
A programação do webinar também inclui uma discussão sobre as oportunidades e limitações da closed-loop automation.
Em um workflow desse tipo, resultados produzidos pelo sistema podem alimentar decisões ou ações subsequentes, criando um ciclo de feedback entre medição e operação.
A integração entre monitoramento online e liquid handling mostra uma aplicação dessa lógica no cultivo: sinais biológicos podem acionar automaticamente determinadas operações.
O tema é particularmente relevante para biofoundries porque aumentar o throughput experimental também aumenta a quantidade de decisões que precisam ser tomadas. Quanto mais etapas puderem ser conectadas de maneira estruturada, menor a necessidade de intervenção manual entre cada operação.
Ao mesmo tempo, a própria programação do webinar inclui explicitamente as limitações dessa abordagem, indicando que o encontro não tratará automação em circuito fechado como solução universal para todos os workflows.
Por que workflows orientados por dados são essenciais?
Aumentar o número de experimentos cria um segundo desafio: transformar uma quantidade maior de resultados em conhecimento útil.
Cultivos paralelos podem gerar dados de biomassa, fluorescência, pH e oxigênio dissolvido ao longo do tempo. Esses resultados ainda podem ser relacionados às características das linhagens, à composição dos meios e às estratégias de processo utilizadas em cada condição.
Por isso, a programação do webinar inclui abordagens orientadas por dados para aumentar a produtividade em pesquisa e desenvolvimento.
Dentro da lógica DBTL, os dados produzidos na etapa de Test alimentam a etapa de Learn. O conhecimento extraído desses experimentos pode então orientar uma nova rodada de Design.
A aceleração vem justamente da possibilidade de repetir esse ciclo com maior capacidade experimental e aproveitar os resultados anteriores para definir os próximos experimentos.
Maior throughput com menor footprint
Um dos três principais benefícios destacados pela divulgação do webinar é a possibilidade de alcançar maior throughput utilizando uma infraestrutura física menor em comparação com abordagens tradicionais.
A relação é consequência principalmente da miniaturização e da paralelização.
Se dezenas de condições podem ser cultivadas em uma única microplaca e operações de liquid handling podem ser automatizadas, o crescimento da capacidade experimental não exige necessariamente um aumento equivalente no número de equipamentos convencionais ou no espaço ocupado por cada experimento.
Para laboratórios que precisam investigar um grande número de linhagens ou condições, essa diferença pode alterar significativamente a quantidade de experimentos executados em um mesmo período.
Automação mais acessível para workflows de biomanufatura
Outro ponto destacado na divulgação é a acessibilidade da automação.
O webinar pretende discutir equipamentos desenvolvidos para simplificar a adoção de workflows automatizados e permitir que tecnologias de nova geração sejam incorporadas às atividades de biomanufatura.
Isso é relevante porque implementar automação não precisa significar automatizar imediatamente todas as etapas de um laboratório.
Diferentes partes do workflow podem apresentar gargalos distintos. Em alguns casos, o problema pode estar na preparação manual de grande número de amostras; em outros, na capacidade de screening, no número de cultivos executados simultaneamente ou na integração entre cultivo e amostragem.
A adoção de automação pode, portanto, ser direcionada às etapas nas quais existe maior oportunidade de aumentar throughput, repetibilidade ou capacidade experimental.
Uma discussão que começou antes deste webinar
Olivier Galy e Maria Savino já participaram juntos de uma apresentação intitulada “From the Strain to Scale-up: How to Secure Scaling Up With a Biofoundry”, realizada em parceria com a Beckman Coulter Life Sciences.
Nessa discussão, biofoundries são apresentadas como estruturas capazes de aplicar princípios de engenharia, como padronização, modularidade e automação, aos workflows biológicos.
Entre os objetivos apresentados estavam justamente utilizar automação e miniaturização para otimizar o caminho entre engenharia de linhagens, high-throughput screening, otimização de cultivo e scale-up, além de aumentar throughput utilizando plataformas com menor footprint.
A apresentação anterior pode ser consultada na página do Protein Production Technology .
O que o participante poderá levar do webinar?
A divulgação do evento organiza os principais benefícios em três frentes que resumem bem a proposta da discussão.
Acelerar o desenvolvimento e reduzir incertezas no scale-up
Automação aplicada à engenharia e ao screening de linhagens permite avaliar mais candidatos e condições antes de avançar para escalas maiores. Isso pode reduzir custos e incertezas durante o desenvolvimento.
Aumentar throughput com menor espaço físico
Plataformas miniaturizadas permitem executar maior número de experimentos paralelos utilizando volumes menores e uma infraestrutura mais compacta do que abordagens baseadas exclusivamente em cultivos convencionais.
Incorporar automação ao desenvolvimento de bioprocessos
Equipamentos projetados para simplificar workflows automatizados podem ampliar o acesso a tecnologias de high-throughput e permitir a introdução progressiva de automação em laboratórios de biomanufatura.
Da linhagem ao scale-up: onde está a aceleração?
Quando as diferentes etapas são observadas em conjunto, fica mais claro por que biofoundries podem acelerar o desenvolvimento em biomanufatura.
A automação permite executar mais operações. A miniaturização reduz os recursos necessários para cada condição. O high-throughput screening amplia o número de candidatos avaliados. Microbioreatores permitem investigar mais condições de cultivo. O monitoramento online produz dados durante os experimentos. E esses resultados podem alimentar novos ciclos de desenvolvimento.
O ganho, portanto, não depende de uma única tecnologia.
Ele surge da conexão entre engenharia de linhagens, automação, screening, fermentação miniaturizada, análise de dados e desenvolvimento de processo.
Biofoundries aceleram a biomanufatura ao aumentar a capacidade de experimentar e aprender. O objetivo não é apenas fazer cada experimento mais rápido, mas explorar mais possibilidades e utilizar os resultados para orientar com maior eficiência os próximos passos do desenvolvimento.
Webinar gratuito sobre biofoundries e biomanufatura
O webinar “Como biofoundries aceleram a biomanufatura: automação, miniaturização e scale-up” será realizado em 2 de setembro de 2026, das 6h30 às 7h30 no horário de Brasília.
A apresentação contará com Olivier Galy, Chief Technology Officer da Toulouse White Biotechnology, e Maria Savino, Global Segment Development Manager da Beckman Coulter Life Sciences, além de uma sessão de perguntas e respostas ao vivo.
O conteúdo é especialmente relevante para profissionais e pesquisadores que trabalham com biomanufatura, desenvolvimento de bioprocessos, fermentação, biologia sintética, engenharia de linhagens, high-throughput screening e automação laboratorial.
