Bioprozesstechnik

Dabei kann das Ziel eine Prozessentwicklung, Pilotierung oder Automatisierung sein. Wichtige Schritte der Produktion lassen sich wissenschaftlich genauer analysieren und verstehen. Die Kontrolle über einen Prozess kann erhöht werden und seine Abläufe inklusive vor- und nachgelagerter Verarbeitung werden simuliert und neu designt. Das hilft Forschungsgruppen, die Proteine herstellen wollen, um spezifische wissenschaftliche Probleme zu lösen. Und es nützt Unternehmen, die ein Biomolekül auf den Markt bringen möchten. Sie können so herausfinden, wie ein Prozess gefahren werden muss, um die gewünschte Ausbeute möglichst effizient in der angestrebten Qualität zu erreichen. Digitalisierung und ausführliche Datenanalysen spielen hierbei eine entscheidende Rolle.

Zelllinien und Medien werden im Kleinstmassstab optimiert und die Produktion anschliessend mittels Batch, Fed-Batch und kontinuierlichen Verfahren in Bioreaktoren durchgeführt. Die Kultivierung von Mikroorganismen oder Säugetierzellen kann in den Bioreaktoren über zahlreiche Online-Proben mitverfolgt oder gesteuert werden. Die hergestellten Biomoleküle werden durch mehrere chromatographische Verfahren und Filtrationsschritte (Zellernteklärung, TFF, UF/DF) aufgereinigt und mit modernsten analytischen Methoden charakterisiert.

In der Aus- und Weiterbildung lernen Studierende die Schritte und Techniken des Upstream- und Downstream-Processing bis hin zur finalen Formulierung. In Praktika zur Kultivierung, Aufreinigung, Sensorik und Analytik sowie Semester-, Bachelor- oder Masterarbeiten können sie dieses Wissen praktisch vertiefen.