Un nuevo material reduce el costo de las industrias en la purificación de sustancias

La empresa Kopp Technologies desarrolla micropartículas magnéticas de sílice porosa, que tienen afinidad con diferentes moléculas

Por Suzel Tunes  |  FAPESP Investigación para la Innovación – El esfuerzo en procura de sortear un obstáculo tecnológico que detectó durante su tesis doctoral llevó al investigador brasileño Willian Kopp al desarrollo de un nuevo material para su uso en investigaciones y en la industria: micropartículas magnéticas de sílice porosa. Y dio origen a la empresa Kopp Technologies.

Todo empezó en 2010, cuando Kopp realizaba su doctorado en biotecnología en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en el estado de São Paulo, Brasil, con una beca de la FAPESP. El investigador procuraba inmovilizar enzimas para aplicaciones industriales utilizando adsorbentes magnéticos, materiales porosos con propiedades magnéticas que tienen la capacidad de promover la fijación de moléculas partiendo de un fluido, para separarlas así de contaminantes indeseables o para permitir la recuperación selectiva y la reutilización de catalizadores tales como las enzimas. Pero los materiales magnéticos disponibles en el mercado no contemplaban las necesidades de la investigación. “Mostraban una baja respuesta magnética, no poseían estabilidad química y, fundamentalmente, eran sumamente caros. Pensando en proceso industriales, resultaban inviables”, dice Kopp.

El investigador entonces modificó el tema de su doctorado y orientó su trabajo hacia el desarrollo de un adsorbente que ocupase esa laguna en el mercado de biotecnología. Antes incluso de defender su tesis, en 2013, depositó la solicitud de patente de un nuevo producto.

El paso siguiente consistió en asociarse a Maicon Vilabruna, un administrador experimentado, para estructurar el modelo de negocio de Kopp Technologies. "Además de ser mi socio, Maicon cuenta con más de una década de experiencia en una gran multinacional, y trajo todo ese bagaje adquirido a Kopp. Eliminamos uno de los grandes problemas que afrontan las startups hoy en día: la falta de alguien del mercado en la estructura societaria, lo cual contribuye también en el proceso de toma de decisiones. En 2015, ya teníamos la empresa constituida y contábamos con la patente de la tecnología licenciada para la empresa", dice el investigador.

Al año siguiente, en 2016, la empresa obtuvo la aprobación en el marco del Programa FAPESP de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) del proyecto de desarrollo de una serie de procesos tendientes a la inserción de distintos grupos químicos en la superficie de las micropartículas magnéticas de sílice, a los efectos de permitir su aplicación en diferentes procesos de purificación industrial.

“Estamos utilizando grupos químicos que poseen afinidad con distintas moléculas. Los mismos permiten la adherencia de esas moléculas en forma selectiva, y hacen posible así la purificación del producto”, resume el investigador. “Al final del proyecto, contaremos con una vasta cartera de productos que permitirán la aplicación de nuestra tecnología prácticamente en cualquier proceso industrial de purificación de moléculas de interés.”

El proyecto entró directamente en la Etapa 2 del PIPE –de investigación para el desarrollo del producto a escala piloto– y ya obtuvo la aprobación del informe del primer año de trabajo.

Los socios de la empresa habían previsto el desarrollo de 16 productos hasta agosto de 2018. En agosto de 2017, contaban con 27 productos desarrollados y probados, y durante la segunda quincena de noviembre lanzaron 10 de dichos productos para su utilización en laboratorios. Kopp habló acerca de sus expectativas para este año. “Esperamos vendérselos también a empresas, con perspectivas de exportación a países de América Latina durante los próximos dos años”, afirma Kopp.

Existen diferencias significativas entre los procesos de purificación de sustancias que se llevan a cabo en una empresa y los que se concretan en el laboratorio de una universidad. En la investigación académica, suelen utilizarse materiales magnéticos con aplicaciones en pruebas bioquímicas. Pero esta tecnología resulta es inviable en la industria, sobre todo por una cuestión de precios. “El gramo del material magnético cuesta 400 dólares en promedio. No puede usárselo a escala industrial”, informa el investigador.

Para separar una molécula blanco de moléculas contaminantes –una tarea esencial en la producción de vacunas, fármacos, cosméticos, etc.–, la industria recurre al filtrado o a la centrifugación. Así se obtiene una solución libre de sólidos en suspensión, que luego es sometida a un proceso de purificación con materiales no magnéticos, tales como sílice porosa y otras resinas cromatográficas.

Este proceso sigue teniendo un alto costo. Como las industrias brasileñas dependen de tecnología y de insumos importados, la purificación suele ser la etapa más cara del desarrollo de un nuevo compuesto químico o bioquímico: representa alrededor del 40% del costo de producción.

“Mediante el uso de las micropartículas magnéticas, la industria puede saltearse la etapa de la centrifugación o el filtrado, ya que las moléculas de interés se adherirán en forma selectiva al material, merced a la afinidad por los grupos químicos que están insertados sobre la superficie del mismo. Luego el material con ese producto puede separarse de manera fácil y rápidamente mediante la aplicación de un campo magnético externo. Se gana en el costo directo y se acorta el tiempo de producción, lo cual también genera un ahorro”, dice Kopp.

Según el investigador, las micropartículas magnéticas de sílice que Kopp Technologies pretende sacar al mercado tendrán un costo menor aún que los insumos no magnéticos importados, tales como las resinas cromatográficas.

Una tecnología disruptiva

Pero los socios de Kopp no están apostando únicamente a las micropartículas. Saben que desde el punto de vista de la industria, las mismas constituyen una tecnología disruptiva, que rompe completamente con los procesos industriales establecidos. Sucede que las empresas que cuentan actualmente con plantas industriales estructuradas pueden no querer darles un fin a sus filtros y sus centrífugas a corto plazo.

Teniendo en cuenta esta posibilidad, diseñaron algunas estrategias: sacaron el nuevo producto al mercado; pero, al mismo tiempo, seguirán atendiendo al mercado tradicional.

“Trabajaremos en la creación de nuevos procesos y en la adaptación de los procesos existentes. Insertamos en el modelo de negocio la prestación del servicio de consultoría para el desarrollo de procesos industriales de purificación de moléculas. Además de los materiales magnéticos, también estamos desarrollando simultáneamente tecnologías clásicas de purificación, tales como las de resinas cromatográficas de uso industrial, por ejemplo”, dice Kopp.

El investigador explica que la cromatografía es en la actualidad la tecnología dominante que se emplea en los procesos de purificación industrial, pero no existe producción local de resinas cromatográficas. “Dependemos totalmente de las tecnologías importadas. Resolvimos afrontar ese desafío y pronto seremos la primera empresa de Latinoamérica que produzca columnas cromatográficas con aplicaciones industriales.”

La vuelta a una tecnología clásica cuando ya se ha descubierto una posibilidad enteramente nueva no suele ser algo que le haga brillar los ojos a un científico. Pero esa decisión se tomó con la mira puesta en el mercado, tras la participación de los socios de Kopp Technologies en el programa InovAtiva Brasil en 2015, cuando quedaron clasificados como una de las 90 empresas más innovadoras del país. InovAtiva es una realización del Ministerio de Industria, Comercio Exterior y Servicios (MDIC) de Brasil y del Servicio Brasileño de Apoyo a las Micro y Pequeñas Empresas (Sebrae).

InovAtiva es un programa de aceleración gratuito y abierto a startups de todo Brasil que ofrece capacitación y mentoría para la concreción negocios innovadores. “Al igual que el PIPE, es una de esas iniciativas exitosas que merecen replicarse”, dice el investigador, quien a su vez explica que el programa de aceleración fue importante para que él y su socio vislumbrasen sus propias potencialidades y las adecuasen al mercado.

Ese mismo ambiente de diálogo e interacción los socios de Kopp Technologies lo encontraron en ParqTec, la incubadora de São Carlos en donde se instalaron desde septiembre de 2016. A su vez, el apoyo del PIPE le está permitiendo a la empresa montar una estructura de Investigación y Desarrollo (I&D) con la cual estará en condiciones de probar y desarrollar otros productos en consonancia con las necesidades del mercado. “Puedo afirmar que sin el PIPE no existiría esta empresa”, declara el investigador.

Kopp Technologies
Sitio web: kopptechnologies.com 
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