Gå til indhold

Fremtidens skalérbare bioproduktion

Bioteknologiske produkter er typisk kendetegnet ved lange udviklingstider og høje omkostninger. Implementering af ny teknologi og en innovativ indsats i arbejdet med såkaldte single-use baseret produktion kan fremtidssikre dele af den biobaserede produktion i Danmark.

Indsendt af

DELTA

Resumé

Bioteknologiske produkter (lægemidler, biotek produkter, celler, enzymer og ingredienser) er typisk kendetegnet ved lange udviklingstider og høje produkt-omkostninger.

Det har tilsvarende bidraget til at gøre produktionen heraf for-beholdt de få og med meget store anlægs- og driftsomkostninger.

Implementering af ny teknologi og en innovativ indsats i arbejdet med såkaldte single-use baseret produktion kan fremtidssikre dele af den biobaserede produktion i Danmark.

Indspillet har sin FORSK2020 reference i tema 1: ”Et samfund med grøn økonomi”, særligt heri afsnittet 1.4 Bioressourcer, fødevarer og andre biologiske produkter samt tema 2: ”Et samfund med sundhed og livskvalitet”, herunder i 2.1. Fra basal forskning til effektiv forebyggelse, diagnostik og behandling af sygdomme. Dertil anbefalinger fra Vækstteam for Vand, Bio og Miljøløsninger.

Udfordring og muligheder

Som beskrevet i FORSK2020 har Danmark såvel gode forudsætninger samt behov for strategiske investeringer i rejsen fra biologisk forskning til nye lægemidler, stoffer og ingredienser.

Jagten på disse er dog ofte ikke bare lang, bekostelig men også med lavere og lavere succesrate til følge, hvorfor det er forbeholdt de få. Særligt vanskeligt er det for mindre virksomheder at gå fra lovende resultater i laboratoriet til egentlige produktion.

Området er ikke bare en af de største udgiftsposter i den offentlige økonomi men også en af de største bidragsydere på indtjening igennem eksport af f.eks. lægemidler.

Derved er det også den eller de sektorer, der selv under den økonomiske krise har oplevet vækst og stigende beskæftigelse. Udfordringen er dog, hvordan vi sikre at udvikle vores indsatser, så disse fremtidige nye, videnintensive produk-tionsjob etableres i Danmark, når de fleste jobbevaringsindsatser p.t. fokusere mere på at sikre de klassiske produktionsjobs.

Mulighederne eksisterer også for mindre virksomheder at etablere mindre produktioner igennem udvikling af såkaldte ’single-use’ teknologier. ’Single-use’ som element i fremtidens produktionsmodel har været et af de store temaer de seneste år inden for bioindustrierne og giver et paradigmeskifte. ’Single Use’-teknologierne betyder f.eks. erstatning af de traditionelle ståltanke med fleksible plastbioreaktorer til engangsbrug.

Det betyder, at de faste installationer af stålanlæg kan erstattes af plastcontainere, der nemt kan designes og fremstilles til det givne formål – og som efterfølgende let bortskaffes efter brug. Brugen af denne type af ’Single Use’ teknologier i produktionsprocesserne giver en lang række af fordele som f.eks. modulært design af produktionen; skalérbarhed fra udviklingsarbejde i laboratoriet over pilotproduktion til industriel skala; fleksibel produktionsform med, der nemt kan tilpasses ændrede behov; sikker produktionsform, der mindsker risiko for kontamination, øger ressourcebesparelser m.m.

Målsætning

En national målsætning må være at få øget udbytte af investeringer i FoU på det biologiske område samt at sikre fremtidig produktion af disse produkter, ingredienser, celler, enzymer og lægemidler sker i Danmark og skaber danske arbejdspladser. Konkret vil der kunne opsættes økonomiske mål for produktion med ’single-use’ teknologier, udbredelse eller antal pilotproduktioner.

Innovationsbehov

’Single-use’ teknologier har allerede demonstreret sine teknologiske potentialer og skalafordele men savner fortsat industriel implementering, der fordrer en samlet værdikæde indsats. Indsatsen centreres omkring at etablere pilot-produktioner baseret på modne ’Single-Use’ teknologier.

Det vil ikke alene have stor betydning for producenter men også for forskningen, uddannelses-institutioner, leverandører af de tilhørende materialer, sensorer, anlæg, procesudstyr m.m. – når der kan etableres samlede demonstrationsanlæg, der skal bevise hele produktionskæden.

Uddannelse af procestekniske kandidater og personale i brug af ’Single-Use’ teknologier, primært på professionshøjskolerne (f.eks. Metropol).
Faciliteter til pilotproduktion i samarbejde mellem universiteter (f.eks. KU og DTU), GTS-institutter (Bioneer og DELTA) samt industrien.

Single-Use innovationer – i samspil mellem industri, forskning og GTS-institutter inden for produktionsteknologier (cellebanker, bioreaktorer m.m.); oprensningsteknologier og styrings- og sensorteknologier (materialer m.m.).

Da ’Single Use’ teknologierne til en vis grad vil kunne erstatte store traditionelle anlæg med fleksible plastbioreaktorer til engangsbrug giver paradigmet også nye udfordringer og muligheder for både forskningen og underleverandører. Det medfører en anden kompleksitet og øget videnbehov i forskning og uddannelser. Det medfører øget behov for nye sensormaterialer, nye analyser, andre monitoreringsteknologier og deraf nye produkter og features hos under-leverandører, der løbende skal kunne levere produkter og ydelser fremfor få store installationer. Det vil især kunne være en indsats imellem aktører i værdikæden herunder eksempelvis DTU Kemiteknik, KU Kemi og The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability (CFB), Metropols uddannelsescentre inden for laborant- og procesteknikeruddannelserne, GTS-institutterne Bioneer og DELTA samt internationale videninstitutioner som f.eks. Johns Hopkins University (USA) og Dublin City University (Irland).

De danske forudsætninger

Danmark har med bl.a. Novo Nordisk, Chr. Hansen, Novozymes, ALK Abelló, Lundbeck, CMC Biologics, Biogen Idec m.fl. af medicinal- og biotekproduktion i Danmark. Samtidigt med dette førende videninstitutioner.

Lægemiddel-industrien alene beskæftiger cirka 20.000 personer, og regnes den indirekte beskæftigelse hos underleverandører med, er lægemiddelindustrien grundlaget for cirka 70.000 arbejdspladser. Sat i forhold til indbyggertallet gør det lægemiddelindustrien i Danmark til verdens næststørste.

Lægemidler er en af Danmarks absolut største eksportvarer, og med en eksport i 2011 på 58 mia. kr. betyder det, at lægemiddeleksporten udgør næsten 10 procent af den samlede danske eksport (Ref.: Lif).

Effekter og perspektiver

Effekten vil sigt være, at bioindustrielle virksomheder – fra producenter af biologiske lægemidler, over enzymer og ingredienser til følgeindustrielle virksomheder, skaber nye modulære ’Single Use’-produkter, nye produktionsformer samt nye omkostningseffektive produktioner af skræddersyede bioprodukter tilpasset det volumen, som kan afsættes. Dette
opgøres f.eks. i investeringer i danske produktionssteder og ultimativt i antal arbejdspladser inden for biomanufacturing.