En blandning av proteiner flödar genom en kolonn packad med pärlor. Vissa proteiner fastnar på pärlorna. Andra flödar igenom. Genom att ändra förhållandena frigörs de fastnade proteinerna ett efter ett. Det är kromatografi, en teknik för att separera och rena biologiska molekyler. Det är ryggraden i nedströmsbearbetning inom biotillverkning.

Principen är enkel. Molekyler har olika affiniteter för en stationär fas (pärlorna) och en mobil fas (vätskan som flyter igenom). Dessa skillnader gör att de rör sig med olika hastigheter och separerar dem. Tekniken finns i flera former. Jonbyteskromatografi separerar molekyler genom laddning. Storleksuteslutningskromatografi separerar genom storlek. Affinitetskromatografi använder en specifik bindningsinteraktion, som en antikropp som binder till sitt mål. Hydrofob interaktionskromatografi separerar genom hydrofobicitet.

Kromatografi används överallt inom bioteknik. Den renar insulin, monoklonala antikroppar och vacciner. Den analyserar blodprover för läkemedel och metaboliter. Den separerar DNA-fragment för sekvensering. Det är en arbetshäst inom analytisk kemi och processutveckling.

Utmaningen är skalan. En kolonn som fungerar i ett laboratorium kanske inte fungerar i en fabrik. Kulorna, flödeshastigheten, trycket och buffertarna måste alla optimeras. Ett enda reningssteg kan ta timmar och kosta tusentals dollar. Den renhet som uppnås är värd ansträngningen.