En blanding av proteiner strømmer gjennom en kolonne pakket med kuler. Noen proteiner fester seg til kulene. Andre strømmer gjennom. Ved å endre forholdene frigjøres de fastklemte proteinene ett etter ett. Det er kromatografi, en teknikk for å separere og rense biologiske molekyler. Det er ryggraden i nedstrøms prosessering i bioproduksjon.

Prinsippet er enkelt. Molekyler har ulik affinitet for en stasjonær fase (kulene) og en mobil fase (væsken som strømmer gjennom). Disse forskjellene får dem til å bevege seg med ulik hastighet, og separere dem. Teknikken finnes i flere former. Ionebytterkromatografi separerer molekyler etter ladning. Størrelseseksklusjonskromatografi separerer etter størrelse. Affinitetskromatografi bruker en spesifikk bindingsinteraksjon, som et antistoff som binder seg til målet sitt. Hydrofob interaksjonskromatografi separerer ved hydrofobisitet.

Kromatografi brukes overalt innen bioteknologi. Den renser insulin, monoklonale antistoffer og vaksiner. Den analyserer blodprøver for legemidler og metabolitter. Den separerer DNA-fragmenter for sekvensering. Den er en arbeidshest innen analytisk kjemi og prosessutvikling.

Utfordringen er skala. En kolonne som fungerer i et laboratorium, fungerer kanskje ikke i en fabrikk. Kulene, strømningshastigheten, trykket og bufferne må optimaliseres. Et enkelt rensetrinn kan ta timer og koste tusenvis av dollar. Renheten det oppnår er verdt innsatsen.