Nesta unidade curricular o estudante ganha sensibilidade para o papel vital e essencial dos microrganismos, de células animais e vegetais, e de enzimas, para a transformação bioquímica controlada de diversos substratos orgânicos, com aplicações variadas, seja na síntese de produtos biológicos à escala industrial, seja no tratamento secundário de efluentes, seja na produção de materiais alternativos a partir de matérias primas renováveis, ou seja ainda na construção de unidades extra ou intracorporais para compensar o funcionamento deficiente de certos órgãos.
O estudante é capaz de reconhecer os requisitos ambientais e nutricionais para o crescimento celular, a forma de incrementar a sua actividade biológica, e a forma de atenuar, corrigir ou compensar os desvios (hidráulicos, de composição ou outros) que os caldos de cultura ou os fluidos biológicos possam apresentar.

É capaz de seleccionar o tipo de reactor biológico e o biocatalisador mais adequado a cada aplicação, associar a produção e a separação dos produtos resultantes, controlar, optimizar e aumentar a escala de cada uma destas operações. Sabe ainda distinguir quando as vantagens da transformação biológica se sobrepõem às da transformação química.

Conceito de reactor biológico, de biocatalisador (livre e imobilizado) e de fermentação. Balanços mássicos em sistemas biológicos. Coeficientes de rendimento, produtividade e transferência de massa. Meios de cultura, esterilização, exigência de assepsia e transferência de oxigénio em culturas aeróbias. Modos de operação de um reactor biológico: descontínuo, semi-descontínuo e contínuo. Biorreactores multifásicos para cultura de células: aplicações particulares, modelação, projecto e operação. Aumento de escala em culturas de células. Selecção de matrizes extracelulares para a regeneração de tecidos. Estratégias e operações de separação em processos biológicos (Downstream Processing).