Moderne Messtechnik verbessert Qualität von Bioreaktoren

Weg vom Erdöl, hin zur Nutzung von Pflanzen: Deutschland ist auf dem Weg zu einer klimafreundlicheren und nachhaltigen Industrie. Pflanzliche Reststoffe etwa können in der biotechnologischen Produktion aller chemischen Produkte zum Einsatz kommen. Doch noch ist es ein weiter Weg, bis diese Möglichkeiten umgesetzt werden.

Die Produktionsstätten der Biotechnologie sind Bioreaktoren – große Hightech-Behälter aus Stahl oder Kunststoff, in denen die Organismen wie Mikroben oder Säugerzellen unter optimalen Bedingungen kultiviert werden. Ob jedoch das Produkt– sei es ein Enzym, Wirkstoff oder Biotreibstoff – in der gewünschten Qualität entstanden ist, wird in der Regel erst am Ende des Prozesses festgestellt.

Diesen Check deutlich nach vorne zu verlagern und den Organismen direkt bei der Produktion zuzuschauen – das ist das Ziel der neuen strategischen Allianz „Wissensbasierte Prozessintelligenz“, an der auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Technische Chemie (TCI) der Leibniz Universität Hannover beteiligt sind.

Koordiniert vom niedersächsischen Labor- und Prozesstechnologieanbieter Sartorius werden bundesweit 20 Partner aus akademischer Forschung und Industrie zusammenarbeiten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert die Allianz in der ersten Phase mit mehr als neun Millionen Euro (insgesamt steuert die Industrie dazu noch 20 Millionen Euro bei).

An zwei Modellprozessen am TCI und an der Technischen Universität München wird die neue Allianz von Ingenieuren, Informatikern und Biotechnologen gemeinsam arbeiten. Sie haben sich vorgenommen, eine Sensor- und Software-Plattform aufzubauen, die innovative Messtechnik mit modernen Methoden der Datenauswertung kombiniert. Als Besonderheit werden sich alle Beteiligten des Netzwerks auf zwei Modellprozesse aus der Lebensmittelbiotechnologie und der Arzneiproduktion konzentrieren.

Den akademischen Partnern kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu. Das Team um Prof. Dr. Thomas Scheper am TCI begleitet den Modellprozess für die Produktion von Biopharmazeutika. Hier geht es darum, mit tierischen Zellen hochwertige Pharmaka herzustellen. „Wir wollen kontinuierlich in den Prozess hineinschauen, um zu sehen, ob sich die Zellen wohlfühlen und das tun, was sie tun sollen.

So können wir den gesamten Prozess verstehen, verbessern, sichern und die Nutzung landwirtschaftlicher Rohstoffe effizienter gestalten,“ sagt Thomas Scheper. „Wenn uns dies an den hochkomplexen Biopharmaprozessen gelingt, ist es auch kein weiter Weg dahin, mit ähnlichen biologischen Prozessen tägliche Dinge wie Duftstoffe, Polymere und Farben aus pflanzlichen Rohstoffen bereitzustellen.“

Dr. Dörte Solle ist die Teamleiterin im TCI, die die gesamten Arbeiten koordiniert. „Ich freue mich auf diese spannende Zusammenarbeit zwischen Hochschule und der Industrie deutschlandweit und bin stolz, dass wir in Hannover einen der beiden Modellprozesse bearbeiten“, sagt Dr. Solle. „ Das ist eine hohe Anerkennung für die wissenschaftlichen Arbeiten, die wir in den vergangenen Jahren auf diesem Gebiet geleistet haben“.

Aus Niedersachsen sind neben Sartorius (Göttingen), die Firmen Christian Hansen (Nienburg) und Trace (Braunschweig) beteiligt.

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Prof. Dr. Thomas Scheper, Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511
762 2509 oder per E-Mail unter scheper@itc.uni-hannover.de gern zur Verfügung.