Ein Bioreaktor produziert eine Nährlösung aus Zellen, Nährstoffen und dem gewünschten Produkt. Dieses Produkt kann beispielsweise ein Protein, ein Antikörper oder ein kleines Molekül sein. Es macht nur einen winzigen Bruchteil des Gesamtvolumens aus. In der nachfolgenden Verarbeitung wird es isoliert und gereinigt. Dieser Schritt der Bioproduktion wandelt die biologische Lösung in ein nutzbares Produkt um.

Die einzelnen Schritte variieren je nach Produkt, folgen aber einer allgemeinen Abfolge. Bei der Gewinnung werden die Zellen von der Flüssigkeit getrennt, häufig durch Zentrifugation oder Filtration. Die Konzentration reduziert das Volumen. Die Reinigung erfolgt mittels Chromatographie, um das Produkt von Verunreinigungen zu trennen. Die Feinreinigung entfernt Spurenverunreinigungen. Die Formulierung stabilisiert das Produkt für Lagerung und Auslieferung. Jeder Schritt muss validiert werden, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.

Die Weiterverarbeitung ist kostspielig und kann 60 bis 80 Prozent der gesamten Herstellungskosten ausmachen. Hier treten auch die meisten Fehler auf. Ein im Labor funktionierender Reinigungsschritt lässt sich möglicherweise nicht im großen Maßstab anwenden. Ein Puffer, der in kleinen Mengen günstig ist, kann in großen Mengen unerschwinglich sein. Ein Produkt, das eine Woche lang stabil ist, kann sich innerhalb eines Monats zersetzen.

Ziel sind Reinheit, Ausbeute und Reproduzierbarkeit. Eine hohe Ausbeute eines unreinen Produkts ist nutzlos. Ein reines Produkt mit geringer Ausbeute ist unwirtschaftlich. Die nachgelagerte Aufarbeitung erfordert ein sorgfältiges Abwägen – hier beweisen Bioprozessingenieure ihr Können.