Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikropartikel als Proteinfänger

20.05.2014

Die meisten heute verkauften Arzneimittel sind biotechnologisch produziert. Ein neues, beim Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) entwickeltes Reinigungsverfahren vereint fünf Verfahrensschritte und erleichtert die Aufarbeitung extrem. Eingesetzt wird diese Mikropartikel-Technologie bereits bei Boehringer Ingelheim.

Sieben der zehn weltweit meistverkauften Arzneimittel waren im Jahr 2012 Biopharmazeutika. Die biotechnologische Produktion liegt weiter voll im Trend. Ein großes Problem dabei ist die Reinigung der mit diversen Zelllinien hergestellten Produkte. In der Reinigung werden häufig mehr als 80% der gesamten Herstellungskosten aufgewendet. Das Austrian Centre of Industriel Biotechnology (acib) hat ein Verfahren auf Basis von Mikropartikeln entwickelt, das fünf Verfahrensschritte vereint; eine Revolution im Reinigungsprozess von Biopharmazeutika.

„Bei unserem Mikropartikel-Projekt geht es um ein neues Reinigungsverfahren vor allem für Proteine (also Eiweißstoffe) mit medizinischem Einsatzgebiet, die mit Mikroorganismen produziert werden. Höchste Qualität und damit auch Reinheit sind in der Herstellung von Biopharmazeutika die wesentlichen Parameter. Damit wird der Herstellungsprozess zum Beispiel von Biopharmazeutika qualitativ besser und schneller“, erklärt Prof. Bernd Nidetzky, wissenschaftlicher Leiter (CSO) des acib (Austrian Centre of Industrial Biotechnology). Das neue Verfahren entstand im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit dem acib-Industriepartner Boehringer Ingelheim RCV in Wien.

„Fünf auf einen Streich“
„Die wirtschaftliche Relevanz dieses neuen Verfahrens liegt vor allem in der Einfachheit und Schnelligkeit. So können wir fünf Verfahrensschritte zu einem einzigen kombinieren“, erläutert Georg Klima, Leiter Prozessentwicklung Biopharma bei Boehringer Ingelheim RCV in Wien. „Zusätzlich erwarten wir eine noch bessere Qualität, da das Produkt durch die Mikropartikel gezielt aus der Zelle aufgenommen wird. So erhalten wir ein deutlich reineres Produkt als mit konventionellen Verfahren.“ Ein zentraler Punkt war der Technologietransfer von den Forschungs- in die Unternehmenslabors, der in wenigen Wochen abgeschlossen war. Georg Klima: „Aus gemeinsamen Projekten wissen wir um die Wichtigkeit des Technologietransfers. Das ist einer der Gründe, warum die Zusammenarbeit mit dem acib so gut läuft.“

Details zur Mikropartikel-Technologie
Derzeit nutzt man zur Proteinreinigung die Chromatographie. Dazu werden die Mikroorganismen zuerst „aufgeknackt“. Anschließend fließen die Zellüberstände über ein in Säulen verpacktes Chromatographiematerial, wo die Zielproteine vom Rest abgetrennt werden. Das funktioniert nur in der Theorie einfach. In der Realität kämpft man mit langsamen Bindungsvorgängen, verstopften oder wegen des notwendigen hohen Drucks beschädigten Trägermaterialien, Produktverlusten und anderen Hindernissen.
Das neue acib-System funktioniert anders: Anstatt einen Träger in Säulen zu verpacken, haben die WissenschafterInnen winzige Mikropartikel mit einer Größe von ein bis zwei Mikrometern hergestellt. „Diese Partikel sind ausgezeichnete, schnelle Proteinfänger mit hoher Kapazität“, erklärt Prof. Alois Jungbauer, „sie können bis zu 150 Milligramm Protein pro Gramm Partikelmaterial binden“. Der gesamte Bindungsvorgang ist nach 30 Sekunden abgeschlossen. Klassische, chromatographische Reinigungsverfahren dauern Stunden. Wie diese basieren die Mikropartikel auf dem Ionenaustausch-Prinzip.

Für das neue System wurde zusätzlich ein kontinuierliches Verfahren etabliert, um die Proteinreinigung weiter zu beschleunigen. Für das Verfahren sind zwei Patente eingereicht. Diese neuartige Technologie kann die Einschränkungen in der Weiterverarbeitung wertvoller Proteine überwinden. Die acib-Partner Boehringer Ingelheim und Sandoz haben begonnen, die Mikropartikel-Technologie in ihre Produktionsprozesse zu übernehmen.

Über acib
Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) entwickelt neue, umweltfreundlichere und ökonomischere Prozesse für die Industrie (Biotech, Chemie, Pharma) und verwendet dafür die Methoden der Natur als Vorbild und die Werkzeuge der Natur als Hilfsmittel. Beim acib forschen und arbeiten rund 200 Beschäftigte an mehr als 40 Forschungsprojekten, die durchwegs darauf abzielen, industrielle Verfahren umweltfreundlicher und ökonomischer zu machen und unsere Lebensqualität zu verbessern.

Das acib zählt als internationales Forschungszentrum für industrielle Biotechnologie Standorte in Graz, Innsbruck, Tulln, Wien, Bielefeld und Hamburg (D), Pavia (I) und Barcelona (E) und versteht sich als Partnerschaft von 80+ Universitäten und Unternehmen, darunter bekannte Namen wie BASF, DSM, Sandoz, Boehringer Ingelheim RCV, Jungbunzlauer, F. Hoffmann-LaRoche, Novartis, VTU Technology oder Sigma Aldrich. Eigentümer des acib sind die Universitäten Innsbruck und Graz, die TU Graz, die Universität für Bodenkultur Wien sowie Joanneum Research.

Weitere Informationen:

http://www.acib.at/de/mikropartikel-als-proteinfanger/

Thomas Stanzer | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie