TUM-Wissenschaftler entwickeln neuartige Bioreaktoren

Effiziente Bioprozessentwicklung

Biologische Produktionsprozesse sind mit den am Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik der TU München (Prof. Dirk Weuster-Botz) entwickelten neuartigen Bioreaktoren künftig wesentlich effizienter durchführbar. Den TUM-Wissenschaftlern gelang es dabei erstmalig, großtechnische biologische Produktionsprozesse in den Millilitermaßstab zu übertragen.

Waren zur Bioprozessentwicklung bisher viele hintereinander durchgeführte Experimente in einzelnen Bioreaktoren in Labor und Technikum erforderlich, können die neuen miniaturisierten Bioreaktoren jetzt auf der Laborbank in großer Anzahl parallel betrieben werden. Die Dauer der Prozessentwicklung wird so erheblich verkürzt.

Ein an der TU München in Zusammenarbeit mit der Firma H+P Labortechnik AG neu konzipierter Bioreaktorblock (?Personal Biotechnikum“) ist nur in etwa so groß wie ein Schuhkarton, enthält aber 48 parallele Rührkesselreaktoren im Millilitermaßstab. Die industrielle Herstellung biologischer Produkte erfolgt ebenfalls in Rührkesselreaktoren, die allerdings sehr viel größer sind. Somit können mit Hilfe des Bioreaktorblocks zukünftig bereits im Labor wichtige Einflussgrößen wie z.B. die Nährstoffversorgung unter technischen Bedingungen untersucht werden.

Mit mikrobiellen Produktionsverfahren werden heute bereits viele Bioprodukte hergestellt, die beispielsweise in der Futtermittelindustrie und als Wirkstoff für Arzneimittel und Medikamente Anwendung finden. Aktuellen Schätzungen zufolge wird der Anteil biotechnologischer Verfahren von derzeit unter 5 % am gesamten Chemiemarkt weltweit bis 2010 auf 20 % steigen – ein Wert, der sich nur mit dem Einsatz dieser neuen, leistungsfähigen Techniken für die Entwicklung biologischer Produktionsprozesse realisieren lässt.

Die Firma H+P Labortechnik AG aus Oberschleißheim bei München hat mittlerweile die neu entwickelten parallelen Bioreaktoren in Lizenz übernommen und plant noch dieses Jahr die Markteinführung des Bioreaktorblocks zusammen mit der eigenen magnetisch-induktiven Antriebstechnik. Gemeinsam mit weiteren Industriepartnern sind bereits Weiterentwicklungen geplant. Unter anderem soll der Bioreaktorblock mit einem Sensorblock zur parallelen Erfassung wichtiger Messgrößen, einem Pipetierroboter und einer neuen Prozessmanagement-Software für parallele Bioprozesse ausgestattet werden.