Bioverfahrenstechnik

 

Schwerpunkte

  • Bioprozessentwicklung
  • Entwicklung von Online Messtechnik
  • Fermentationstechnik
  • Tierische Zellkultur
 

1996 von Prof. Dr.-Ing. Jochen Büchs gegründet, hat sich die Bioverfahrenstechnik (AVT.BioVT) mittlerweile ein unverwechselbares Profil in der Entwicklung neuer Methoden und Techniken für innovative biotechnologische Produktionsprozesse erarbeitet. Die AVT.BioVT kooperiert dabei national und international sowohl mit anderen Universitäten und Forschungseinrichtungen, als auch mit renommierten Firmen.

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte der AVT.BioVT bilden die Entwicklung von online Messtechnik und die Bioprozessentwicklung in allen (Bioreaktor-) Maßstäben, die Fermentationstechnik sowie die tierische Zellkultur.

Erfolgte der Einsatz von geschüttelten Bioreaktoren bis vor wenigen Jahren meist empirisch, so haben die Forschungsergebnisse der AVT.BioVT wesentlich zu einem rationaleren Verständnis von Kultivierungen in Schüttelkolben und Mikrotiterplatten beigetragen. Ziel ist es, durch eine engmaschige Prozessüberwachung und eine Angleichung der Prozessbedingungen an den späteren Produktionsmaßstab die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus geschüttelten Kleinkulturen im Scale-up zu verbessern. Hierfür leisten die an der AVT.BioVT entwickelten und kommerziell erhältlichen RAMOS-, COSBIOS- und BioLector-Techniken zur online-Prozessüberwachung einen essentiellen Beitrag, ebenso wie die Realisierung der Fed-Batch-Betriebsweise im Kleinkulturmaßstab (z.B. durch FeedBeads, FeedPlates). Ein weiteres kommerzielles Beispiel stellen die Flowerplates dar, die als Screeningplattform Sauerstofftransferraten nahezu wie im intensiv gerührten Fermenter ermöglichen.

Im Bereich der Rührkesselfermentation bildet die Entwicklung neuer Prozessstrategien einen weiteren Schwerpunkt. Die AVT.BioVT verfügt dazu neben zahlreichen Laborfermentern auch über mehrere Stahlfermenter mit einem Arbeitsvolumen von 7,5 L – 150 L, die bis zu einem Überdruck von 10 bar betrieben werden können. Eine ATEX-zertifizierte, 7,5L fassende Fermenterkaskade eignet sich zur Fermentation mit gasförmigen Kohlenstoffquellen, wie beispielsweise CO, H2 und CH4. Im Verbund des Kompetenzzentrums NGP² Bioraffinerie betreibt die AVT.BioVT einen 150 L Druckfermenter, welcher zur in-situ Permeatabtrennung ausgelegt ist. Alle Fermenter sind mit einer umfassenden Prozessüberwachung ausgestattet.

Ein weiteres Forschungsfeld an der AVT.BioVT stellt das Gebiet der tierischen Zellkultur dar. Der Fokus liegt hier auf der Anwendung von online Messtechnik in kleinskaligen Kultivierungssystemen (mL-Maßstab) und der Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse zwischen Mikrotiterplatten, Schüttelkolben und gerührten Bioreaktoren. Um dies zu erreichen, werden dazu bereits etablierte online-Messtechniken wie die RAMOS- und BioLector-Technologie auf die tierische Zellkultur übertragen. Auch werden Methodiken zur Onlineüberwachung von Zytotoxizitätstests und der Lebendzellzahl entwickelt.

Wir bieten fortlaufend Abschlussarbeiten zu allen genannten Themengebieten an. Ausschreibungen finden Sie im Angebot der Studien- und Abschlussarbeiten der AVT (Zugriff nur aus dem RWTH-Netz). Zudem können Sie uns jederzeit gerne eine Initiativbewerbung über unser Sekretariat zukommen lassen (Secretary.BioVT@avt.rwth-aachen.de).