Bioproducția folosește sisteme vii pentru a fabrica produse la scară industrială. Aceasta este modul în care se produce insulina, cum se fabrică vaccinurile, cum se generează enzimele pentru detergenții de rufe și cum se sintetizează unele materiale plastice și substanțe chimice. Sistemele vii sunt de obicei bacterii, drojdii sau celule de mamifere modificate genetic. Acestea sunt cultivate în rezervoare mari, hrănite cu nutrienți și valorificate pentru a produce o moleculă dorită.

Procesul are mai multe etape. Prelucrarea în amonte pregătește celulele și mediul de cultură. Fermentația sau cultura celulară cultivă celulele și produce produsul. Prelucrarea în aval purifică produsul, eliminând celulele, resturile și impuritățile. Fiecare etapă trebuie controlată cu precizie. Temperatura, pH-ul, nivelurile de oxigen și nutrienți afectează randamentul. Contaminarea poate distruge un lot în valoare de milioane de dolari.

Bioproducția necesită capital intensiv. O singură instalație poate costa sute de milioane de dolari și poate dura ani de zile pentru a fi construită. De asemenea, este strict reglementată. FDA și Agenția Europeană pentru Medicamente stabilesc standarde pentru bunele practici de fabricație. Fiecare lot trebuie testat pentru identitate, puritate, potență și siguranță.

Domeniul este în creștere pe măsură ce tot mai multe produse trec de la sinteza chimică la producția biologică. Provocarea este scara. Ceea ce funcționează într-un balon de un litru trebuie să funcționeze într-un rezervor de 10.000 de litri. Acest lucru nu este întotdeauna simplu.