In-situ-Abtrennung von extrazellulären Proteinen mittels Magnetseparation und Darstellung der Rückwirkung auf den Bioprozess

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Clemens Posten
• Subject Area: Biological Process Engineering
• Term: from 2008 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 82736951

Die Steigerung der Produktivität biotechnologischer Verfahren ist eine der Voraussetzungen des Erfolgs für die gesamte Biotechnologie, vor allem aber für die Weiße Biotechnologie. Das vorliegende Forschungsvorhaben hat zum Ziel, die Magnetseparation als ein in-situ-Verfahren einzusetzen. Dazu werden magnetische Partikel so funktionalisiert, dass sie eine gewünschte Zielsubstanz (wie z.B. ein Produkt) spezifisch adsorbieren können. Diese Technologie soll während der Bioreaktion an sich verwendet und die sich dadurch ergebenden verfahrenstechnischen Möglichkeiten untersucht werden. In-situ-Verfahren haben den Vorteil, dass instabile Produkte schneller abgetrennt werden, die Aufarbeitungsprozesskette reduziert wird und evtl. auftretende negative Wechselwirkungen zwischen Zelle und Produkt (z.B. Inhibitierung) vermieden werden. Die hierfür einzusetzende Magnetseparation kann durch die externe magnetische Kraft zur Abtrennung kleiner, nicht-poröser Partikeln eingesetzt werden, welche eine hohe Adsorptionskinetik ermöglichen und auch in viskosen Medien benutzt werden können. Dadurch hat die Magnetseparation Vorteile gegenüber alternativen in situ-Verfahren. Extrazelluläre Proteine sollen während der Kultivierung von Produktionssystemen von Bacillus und E. coli „herausgefischt“ werden. Die Verweilzeitminimierung im Produktionsraum soll verfahrenstechnisch untersucht und optimiert werden und Transportlimitierungen des Produkts zur Ausbeutemaximierung überwunden werden.

• DFG Programme: Research Grants