Mieszanina białek przepływa przez kolumnę wypełnioną kulkami. Niektóre białka przylegają do kulek. Inne przepływają. Zmieniając warunki, przyklejone białka są uwalniane jedno po drugim. To jest chromatografia, technika rozdzielania i oczyszczania cząsteczek biologicznych. Stanowi ona podstawę dalszego przetwarzania w bioprodukcji.

Zasada jest prosta. Cząsteczki mają różne powinowactwa do fazy stacjonarnej (kulek) i fazy ruchomej (przepływającej cieczy). Te różnice powodują, że poruszają się z różną prędkością, co powoduje ich rozdzielenie. Technika ta występuje w kilku formach. Chromatografia jonowymienna rozdziela cząsteczki według ładunku. Chromatografia wykluczania wielkościowego rozdziela cząsteczki według rozmiaru. Chromatografia powinowactwa wykorzystuje specyficzną interakcję wiązania, taką jak wiązanie przeciwciała z docelowym cząsteczką. Chromatografia oddziaływań hydrofobowych rozdziela cząsteczki według hydrofobowości.

Chromatografia jest powszechnie wykorzystywana w biotechnologii. Oczyszcza insulinę, przeciwciała monoklonalne i szczepionki. Analizuje próbki krwi pod kątem obecności leków i metabolitów. Rozdziela fragmenty DNA do sekwencjonowania. Jest kluczowym narzędziem w chemii analitycznej i rozwoju procesów.

Wyzwaniem jest skala. Kolumna działająca w laboratorium może nie sprawdzić się w fabryce. Kulki, natężenie przepływu, ciśnienie i bufory muszą być zoptymalizowane. Pojedynczy etap oczyszczania może zająć godziny i kosztować tysiące dolarów. Osiągana czystość jest warta wysiłku.