Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue, effiziente Steuerungskonzepte für biologische Prozesse

30.09.2003


Brot backen, Bier brauen, Käse reifen lassen - alles biotechnologische Prozesse, mit denen schon unsere Vorfahren vertraut waren. Längst aber hat die Biotechnologie industrielle Dimensionen angenommen. Heute geht es darum, biologische Verfahren gezielt für technologische Prozesse anzuwenden und auszunutzen. Einmal in Gang gebracht, ist der Mensch darum bemüht, diese nach seinen Vorstellungen und wirtschaftlichen Erfordernissen ständig zu optimieren. Doch erfolgreich "steuern" lassen sich die Lebensvorgänge in der Zelle nur, wenn man über messbare Informationen darüber verfügt. Bislang beurteilen Fachleute den Zustand einer Hefezelle einzig nach ihrer Lebensäußerung: sie verbraucht viel oder wenig Sauerstoff, sie produziert mehr oder weniger Kohlendioxid. Dieses Verfahren ist jedoch zu ungenau und liefert keine exakten Werte über den aktuellen Zustand einer Zelle.



Eine vielversprechende Alternative kommt nun aus den Laboren Dresdner Bioverfahrenstechniker auf den Marktplatz für biotechnologische Innovationen: An der Technischen Universität Dresden entwickeln Prof. Dr. Thomas Bley und sein junges Projektteam eine neuartige komplexe Methode, um die physiologischen Prozesse in der Zelle zuverlässig beurteilen zu können. Mit der Flow Cytometry nutzen die Forscher ein bereits in der Medizin bewährtes Verfahren, um schnell und kostengünstig messbare Daten über die physiologischen Vorgänge in der lebenden Zelle zu erhalten. Dabei erfasst die Flow Cytometry den Zustand jeder einzelnen Zelle und erlaubt so Rückschlüsse auf "das Befinden" ganzer Zell-Populationen. Das aufwändige manuelle Vorbereiten der Proben (Waschen, Verdünnen, Fixieren und Färben der Zellen) hielt die Fachleute bislang davon ab, dieses Messverfahren auch für die industrielle Biotechnologie anzuwenden. Nunmehr entlasten die TU-Forscher die Biologielaboranten, indem sie alle zeitraubenden Arbeiten (Vorbereiten und Bearbeiten der Proben) an einen eigens dafür entwickelten Laborroboter abdelegieren. Fließinjektionsanalyse (FIA) sagen die Bioverfahrenstechniker dazu: Sozusagen wie am Fließband entnimmt das modular aufgebaute System die Proben aus dem Bioreaktor. Die Kopplung mit einem leistungsfähigen Flow Cytometer der Görlitzer Cytecs GmbH erlaubt es nun, die Zustandsverteilung der Zellen online zu untersuchen. Eigens entwickelte schnelle und robuste Färbeprozeduren helfen, die gewonnenen Prozessdaten schneller und noch sicherer zu machen.

Bis zur Serienreife des innovativen Messsystems haben die TU-Wissenschaftler und ihre Görlitzer Projektpartner jedoch noch einige Probleme zu lösen.
Aber schon vor Beginn der bedeutendsten europäischen Biotechnologie-Messe steht fest: Mit ihrem kompakten, leistungsfähigen Steuerungssystem bietet das sächsische Projektteam erstmals auch eine sehr kostengünstige Lösung für das automatisierte Monitoring biotechnologischer Prozesse von Hefen und eröffnet damit für den Weltmarkt völlig neue Perspektiven.



Das Sächsische Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft fördert die Forschungsarbeiten.

Cytecs GmbH Görlitz
Prof. Dr. Wofgang Göhde
Dipl.-Ing. Jost Weber
Tel. 03581 - 87460, Fax - 874670
E-Mail: Jost.Weber@mailbox.tu-dresden.de

Birgit Berg | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de
http://www.tu-dresden.de/mw/ilb/ilb.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Selbstleuchtende Pixel für eine neue Display-Generation
22.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Innovative Ideen für eine saubere Umwelt
14.05.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics