Saubere Probenahme aus Bioreaktoren

Die am Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg entwickelte Technologie ermöglicht eine sterile und sparsame Probenahme für die Bioprozessanalytik.

Die Pharmaindustrie bedient sich zur Entwicklung neuartiger Wirkstoffe zunehmend biotechnologischer Verfahren, die auf der Nutzung natürlicher biologischer Stoffumwandlungsprozesse beruhen. Eine ihrer wichtigsten Methoden besteht in der Kultivierung von Mikroorganismen oder Zellen in einem Bioreaktor, der mit einem flüssigen Nährmedium gefüllt ist.

Da an die Herstellung von Medikamenten besonders strenge Vorschriften geknüpft sind, müssen die Bedingungen im Inneren des Bioreaktors exakt überwacht werden. Die Möglichkeiten der Analytik direkt im Reaktor sind sehr begrenzt, da Analysegeräte mit Dampf oder Gammastrahlen sterilisiert werden müssten. Daher ist die Nutzung von externen Analysegeräten unbedingt notwendig.

Zur Kontrolle der Kultivierung werden Sonden eingesetzt, die Proben aus dem Medium entnehmen und an ein Analytiksystem weitergeben, das relevante Parameter analysiert. Ein zentrales Problem herkömmlicher Probenahmesysteme besteht jedoch darin, dass diese zu einem unnötigen Medienverlust im Bioreaktor führen und die Proben häufig durch Unsterilität kontaminieren und verfälschen.

bbi-biotech bietet nun völlig neuartige Probenahmesysteme an, die in der Lage sind, sterile Proben ohne Totvolumen aus Bioreaktoren zu entnehmen. Die Sterilgrenze, die den Sterilraum im Probenahmesystem vom nicht sterilen Raum trennt, liegt im Reaktor selbst. Daher ist kein Vorspülen notwendig, um eine repräsentative Probe zu bekommen. Das System besteht aus einer Einweg-Sonde, einer Pumpe, einer Pneumatikeinheit sowie einer neuartigen Steuerung. Die Probenahme entnimmt dem Bioreaktor nur das für die Analytik oder Qualitätskontrolle nötige Volumen. Durch den innovativen Transport der Probe mittels eines sterilen Gases wird das Leitungssystem automatisch gereinigt. Durch eine optionale Spülung kann in jedem Fall eine Kontamination oder Verfälschung aufeinander folgender Proben verhindert werden. Der vollautomatisierbare Probenahmevorgang kann darüber hinaus mit Hilfe des neuartigen Systems sehr kurz gehalten werden, Offline-Analytik wird zur Atline-Analytik. Durch diese zeitnahe Messung der Daten lässt sich der Prozesszustand unmittelbar oder sehr zeitnah bestimmen und umgehend regeln.

„Die neuartigen Probenahmesysteme sind in allen verfahrenstechnischen Anwendungen, also Prozessen, in denen z.B. aus Mikroorganismen durch die Nutzung biologischer Vorgänge ein Produkt geschaffen wird, in der Biotechnologie, Pharmaindustrie, Lebensmittel- sowie Kosmetikindustrie einsetzbar. Sie unterstützen Bioreaktoren jeder Größe und sind anbindungsfähig an jede Art von Analysegerät wie u.a. Flowzytometer, Enzymsensoren, Massenspektrometer, HPLC und BioArray. Auf diese Weise schützen wir bereits getätigte Investitionen in vorhandene Anlagen“, so bbi-biotech Geschäftsführer Bernd-Ulrich Wilhelm. Laut Bernd Ctortecka, Patent- und Lizenzmanager bei Max-Planck-Innovation, ist bbi-biotech ein „innovativer Anbieter von exklusiven Technologien im Bereich der Produktion wissenschaftlicher Instrumente. So ist die Firma in der Lage seinen Kunden auch maßgeschneiderte Komplettlösungen für verfahrenstechnische Anwendungen inklusive Bioreaktoren zu liefern. Unser Patent ist zentraler Bestandteil der Strategie der bbi-biotech und eröffnet ihren Kunden vollkommen neue Möglichkeiten der Überwachung, Kontrolle und Steuerung der Qualität der Kultivierung.“

bbi-biotech stellt das neue Probenahmesystem bioPROBE MK1 vom 23. bis 26. März 2010 auf der Analytica in München in Halle A3, Stand 580/12 vor.

Ansprechpartner
Markus Berninger
Tel.: 089 / 29 09 19-30
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