Bioverfahrenstechnik

  Ramosanlage der BioVT AVT  

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 Beschreibung und Charakterisierung geschüttelter Kleinkultursysteme, die Fermentationstechnologie und die Entwicklung neuer Methoden zur online-Prozessanalyse und -überwachung in allen (Bioreaktor-) Maßstäben.

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, SmartPlates). Ein weiteres kommerzielles Beispiel stellen die Flowerplates dar, die als Screeningplattform Sauerstofftransferraten wie im intensiv gerührten Fermenter ermöglichen.

Im Bereich der Rührkesselfermentation bildet die Entwicklung neuer Prozessstrategien einen weiteren Schwerpunkt. Die AVT.BioVT verfügt dazu u.a. über einen einmaligen, zum Reaktorkalorimeter erweiterten Druckfermenter mit einem Arbeitsvolumen von 50 L, der bis zu einem Überdruck von 10 bar betrieben werden kann und über viele weitere Messsysteme zur Prozessüberwachung verfügt. Mit diesem Druckfermenter ist der Sauerstofftransfer auch bei schnell wachsenden Mikroorganismen nicht mehr limitierend. Zurzeit wird intensiv die integrierte Produktaufarbeitung in Zusammenarbeit mit den anderen AVT-Lehrstühlen erforscht.

Zusätzlich besitzt die AVT.BioVT langjährige Expertise in der Anwendung von Biokatalysatoren. Bildete die Enzymkatalyse einen bisherigen Forschungsschwerpunkt, fokussiert sich die AVT.BioVT im Zuge der Ausgründung der Enzymprozesstechnik (AVT.EPT) zukünftig auf Ganzzellbiotransformationen in lösemittelhaltigen Zweiphasensystemen.

Publikationen Bioverfahrenstechnik