SPEZIAL
Juni 20 18
präsentiert von
ACHEMA / Chemspec Europe 31_tk6_18_SPEZIAL_TITELSEITE_ml.indd 29
24.05.2018 13:50:28 Uhr
Continuously Improving Bioprocesses Die Single-Use Lösung für das Downstream Processing: Wie das CadenceTM BioSMB-System die Kosten für das Multiproduct Biomanufacturing senkt Sie möchten die Verwendung Ihrer chromatographischen Sorbentien, insbesondere bei hohem Titer, signifikant optimieren? Die Cadence BioSMB-Plattform repräsentiert die erste kontinuierliche Mehrsäulenchromatographie mit Single-Use Flusspfad. Das System, das einzigartig im Bereich der biopharmazeutischen Anwendungen ist, wurde dafür konzipiert Ihre Produktivität erheblich zu steigern und die Verwendung kostspieliger Chromatographiesorbentien zu optimieren. t *EFBMGà SEJF$ISPNBUPHSBQIJFJN#JOE&MVUF.PEVT t .JOJNJFSUFS#FEBSGBO1VGGFSUBOLT TFMCTUCFJLPNQMFYFO&YQSFTTJPOTTZTUFNFO t *OUFHSJFSUFS4JOHMF6TF7FOUJMCMPDL[VS"OTUFVFSVOHWPOCJT[V4ÊVMFOC[X.FNCSBOBETPSCFSO t 4ÊVMFOLPOýHVSBUJPOJO"CIÊOHJHLFJUEFT1SP[FTTWPMVNFOT OJDIUEFS1SPEVLUNBTTF
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and Cadence are trademarks of Pall Corporation. © 201 Pall Corporation. Pall, ® indicates a trademark registered in the USA. GN16.9920
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spezial.
ACHEMA 2018
Bioökonomie und mehr Biotechnologie oder Chemie? Beides! Die Zeit der Grundsatzdiskussionen ist vorbei. Erlaubt ist, was gefällt, technisch machbar und wirtschaftlich sinnvoll ist. Das Fokusthema „Biotech for Chemistry“ der internationalen Leitmesse der Prozessindustrie ACHEMA beleuchtet die Integration von chemischen und biotechnologischen Verfahren.
Abb.: DECHEMA Ausstellungs-GmbH
Glyzerin, Bernsteinsäure, Propandiol – nur ein paar Produkte, die vor gar nicht allzu langer Zeit ausschließlich aus Erdöl hergestellt wurden. Heute, im Zeitalter der Bioökonomie, werden sie ganz selbstverständlich aus nachwachsenden Rohstoffen gemacht. Doch wer sind eigentlich die „Macher“ der Bioökonomie? Jeder Bioprozess braucht einen Reaktor und wenn es um Massenchemikalien wie Bernsteinsäure geht, dann ist der auch schon mal viele Kubikmeter groß. Auf der ACHEMA sind sie zu Hause, die stillen Helden der Bioökonomie; die Firmen, die eine Produktion in industriellen Größenordnungen überhaupt erst möglich machen. Alles für die Arbeit im Labormaßstab gibt’s in Halle 4, um das Upscaling kümmern sich die Anlagenplaner in Halle 9. Prozessleitsysteme finden sich in Halle 11 – und die Hallen 5 und 6 lassen in Sachen Ausrüstung keinen Wunsch offen. Im Angebot sind dort Fermenter, Filter und Destillen in jeder Größe. Deutlich zeigt sich hier: Die ACHEMA bringt die Technologie in die Bio-Technologie. Alle Aussteller, die sich dem Fokusthema „Biotech for Chemistry“ zugeordnet haben, sind an der Bodenmarkierung an einem bestimmten Icon zu erkennen (s. Abb.). Außerdem liegt an allen Eingängen ein Printmagazin zum Fokusthema aus.
Freitag, 15. Juni 2018, gibt es im Congress Center Messe Frankfurt spannende Vorträge zu den neuesten Entwicklungen in der Bioökonomie. Das PRAXISforum „Bioprocessing: Speed, flexibility, disposables“ stellt das Neueste in Sachen Single-use-Technologien vor. Erschöpft ob des vollgepackten Programms ist auf jeden Fall ein Besuch bei der DECHEMA am Stand D74 in Halle 9.2 angesagt. Die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie lädt dort in ihr Messe-Wohnzimmer ein. Bei einem Kaffee lässt sich entspannt mit den Experten der Gesellschaft über aktuelle Trends und Themen plaudern. Termine können vorab unter wohnzimmer.dechema.de vereinbart werden.
Die Autorin
Dr. Marlene Etschmann Kommunikation und Fokusthemen, DECHEMA Ausstellungs-GmbH
Die ACHEMA-App für Android und iOS ist der perfekte Begleiter für die Messe, mit den tagesaktuellen Konferenzen, allen Ausstellern und einer Spezial-Suchfunktion für die Fokusthemen. .
Kaffeeklatsch im Wohnzimmer Die Bio-Seite der Biotechnologie kommt natürlich auch nicht zu kurz. In Halle 9.2 lassen sich Universitäten, Forschungsinstitute und progressive Unternehmen über die Schulter gucken und stellen vor, was sie gerade so entwickeln. Von Dienstag, 11. Juni 2018, bis |transkript. 6.2018.
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Das Piktogramm des ACHEMA-Fokusthemas „Biotech for Chemistry“ (links) und der QR-Code zum Programm des Fokusthemas (rechts) 33 .
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Spezial.
Chemspec Europe 2018
Chemistry makes the world go around!
Dr. Holger Bengs BCNP Consultants GmbH, Initiator des European Chemistry Partnerings in Frankfurt am Main
Die deutsche Chemie-Industrie hat das „Notinvented-here-Syndrom“ überwunden: Die etablierten Großunternehmen öffnen sich immer häufiger für Innovationen von außen. So stehen insbesondere agile Start-ups hoch im Kurs. Die Chemspec Europe bietet diesen Gruppen 2018 zum zweiten Mal die Möglichkeit, sich in einem eigenen Forum auszutauschen: Im Agrochemical Lecture Theatre präsentieren sich am ersten Messetag, dem 20. Juni, beim Chemspec Europe Start-up-Forum „Innovative Startups: New Paths to Fine and Specialty Chemicals“ fünf Chemie-Start-ups aus den Niederlanden, Polen und Deutschland. Darunter sind mit Glyconic aus Hamburg und Vertoro aus Eindhoven auch zwei Vertreter der Bioökonomie. Glyconic stellt glykosylierte Moleküle her. Diese Glycoactives dienen als Wirkstoffe in der Human- und Tiergesundheit und als Inhaltsstoff für Kosmetika. Ventoro setzt auf die Verwertung von Biomasse und hat Lignin, Ligninöl und Aromastoffe als Produkte im Blick. 97% aller Produkte enthalten mindestens einen chemischen Produktions- oder Verarbeitungsschritt. Doch diese Beispiele zeigen, dass sich die Chemie-Industrie und ihre Anwenderbranchen gerade neu erfinden; erfinden müssen, wenn die angestammte Industrie im globalen Marktumfeld mithalten will. Die Basis bilden immer „molecules and materials“ – zu denen die Biotech-Branche wesentliche Neuerungen beisteuert: Doch es geht nun immer häufiger auch um „systems and solutions“ wie es Klaus Griesar vom Chemie-Pharma-Konzern Merck in Darm-
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stadt formuliert. Genau diesen Ansatz verfolgen die Veranstalter der Chemspec Europe mit ihrem Partnering-Programm während der zwei Messetage und Foren wie diesem, wo sich Start-ups und andere Neugierige treffen, um gemeinsam einen Blick über den Tellerrand und in die Zukunft zu wagen. Dabei ist Interdisziplinarität einer der Erfolgsfaktoren, wenn die Vertreter der klassischen Chemie die Start-ups des Forums um Apeiron aus Breslau in Polen (Metathese-Katalysatoren), CEN-Mat aus Stuttgart (Nanomaterialien) und Boostani aus Geleen in den Niederlanden (Kunststoffrecycling) komplettieren.
Trends. Gründungen. Erfolgsgeschichten. Auf die Bedeutung der Impulse von Hochschulund Unternehmensausgründungen gehen weitere Kenner der Branche ein: Michael Brandkamp vom High-Tech Gründerfonds präsentiert die internationale Perspektive von Investoren und Start-ups, Peter Wonerow stellt die Erfolgsgeschichte 20 Jahre Science4Life Venture Cup für Life-Sciences-Entrepreneure vor und Patrick van der Meer berichtet über die Brightlands Innovation Factory und rückt Kreislaufwirtschaft und Digitalisierung als wesentliche Treiber für Chemie-Innovationen in den Fokus. „Chemistry makes the world go around“ sind sich die Organisatoren des Start-up-Forums sicher. . „Innovative Startups: New Paths to Fine and Specialty Chemicals“ Mittwoch, 20. Juni 2018, 14:00 Uhr Chemspec Europe 2018, Koelnmesse www.chemspeceurope.com
Abb.: BCNP Consultants“
Der Autor
Die Chemspec Europe bringt zum 33. Mal die Entscheidungsträger der Fein- und Spezialchemie zusammen. Neben den mehr als 350 Ausstellern bietet die Messe auch ein umfassendes Zusatzprogramm.
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23.05.2018 15:33:49 Uhr
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25.05.2018 12:22:26 Uhr
Spezial.
Ausblick
Zukunftstechnologien für die Lebensgrundlagen
Michael Carus ist Geschäftsführer des nova-Instituts und Veranstalter der Konferenz „Revolution in Food and Biomass Production“.
Hochtechnologien kommen auf den Markt, die unsere Gewohnheiten umfassend verändern werden. Präzisionslandwirtschaft mit künstlicher Intelligenz, Robotern und Drohnen kann helfen, Pflanzen effizienter und umweltschonender zu düngen und vor Schädlingen zu schützen. Ver besserte Pflanzensorten werden höhere Mengen an gewünschten Inhaltsstoffen aufweisen und die Sonneneinstrahlung mit optimierten Photo synthesesystemen effizienter nutzen. Auch die „Mariculture“, die marine Landwirtschaft, ge winnt an Bedeutung. Meeresorganismen wie Fische, Garnelen oder Algen werden im offenen Ozean und in geschlossenen Meeresabschnit ten, in Tanks oder mit Meerwasser gefüllten Be cken gezüchtet. Der Wald wird zum Nährboden ungeahnter Erzeugnisse. Die Forstwirtschaft der Zukunft bietet eine breite Palette von Le bensmitteln, Chemikalien und biobasierten Pro dukten, die in Bioraffinerien hergestellt werden.
Expertentreffen
Die Zukunft kommt nach Köln Die Konferenz „Revolution in Food and Biomass Production (REFAB)” vom 1. bis 2. Oktober 2018 in Köln bringt Experten von Unternehmen wie Bayer, Evonik, Claas, Osram und Tata zusammen, um einen Blick in die Zukunft zu werfen. Im Rahmen der Konferenz wird der „Future Protein Award“ vom nova-Institut an die besten Unternehmen verliehen, die ihre Produkte und Konzepte von Zukunftsproteinen aus CO2, Insekten, Algen, Bakterien und Zellkulturen auf der begleitenden Ausstellung präsentieren. Bewerbungen für die Teilnahme am Preis werden bis Ende Juni entgegengenommen. Alle Infos unter www.refab.info.
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Kleinstlebewesen entfalten ihr Massenpotential. Insekten, Algen und Bakterien können genutzt werden, um neue Proteinquellen zu erschlie ßen. Bakterien können sogar CO2 nutzen, um Futterproteine für Aquakulturen zu produzieren. Unser Essen wächst zu Hause und in der Nachbarschaft. Mit Indoor-Farming in unseren Küchen und industriellem Vertical-Farming in Städten können gesunde Lebensmittel effizient und lokal produziert werden. Auch unter ext remsten Bedingungen wird die Produktion von Nahrungsmitteln und Biomasse möglich sein: In Trockengebieten wird die „Begrünung der Wüs te“ durch Solartechnik, Tiefwasser- oder Ent salzungsanlagen und Hydrokultur zur Realität. Im eisigen Norden kann die Produktivität durch LED-beleuchtete Gewächshäuser gesteigert werden, während andere Technologien sogar die Produktion von Nahrungsmitteln in Raum stationen, auf dem Mond und auf dem Mars er möglichen. Aber auch der ökologische Landbau und kleinbäuerliche Produktionsmethoden wer den von vielen dieser neuen Entwicklungen pro fitieren können, ohne ihre ursprünglichen Ideale und Prinzipien aufgeben zu müssen. Gerade der Einsatz von Biostimulantien nutzt schonend die Kräfte der Natur zur Effizienzsteigerung. All jene, die an solchen richtungsweisenden High tech-Strategien arbeiten, vernetzt die Konferenz „Revolution in Food and Biomass Production” (s. Hintergrundkasten). Wer die Revolution nicht nur am Rande verfolgen will, sollte im Oktober 2018 unbedingt nach Köln kommen. .
Abb.: nova-Institut
Der Autor
Es ist heute kaum vorstellbar, wie unsere Lebensmittel in wenigen Jahrzehnten hergestellt werden. Effizienter, klimaschonender, gesünder, schmackhafter und oft in direkter Nachbarschaft gewachsen. Auch die Produktion von Biomasse für biobasierte Materialien ist im Umbruch.
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Spezial.
Labordiagnostik
„Eine ganz andere Nummer!“ Vor knapp zwei Jahren stellte Siemens Healthineers ein neues System zur Pro benbearbeitung in Diagnostiklaboren vor. In Konstanz kommt es zum ersten Mal weltweit in einer vollautomatisierten Laborstraße zum Einsatz – und überzeugt.
Alles automatisch: Vor der Fahrt in den Kühlschrank wird die Originalprobe versiegelt.
„Ich bin am Limit. Wir haben einfach sehr, sehr viele Referenzbesuche hier bei uns in Konstanz.“ Trotzdem will sich Simone Brunner-Zillikens nicht beklagen. Die Geschäftsführerin der Labor Dr. Brunner GmbH bereut den Einsatz des neuen Probenbearbeitungssystems Atellica der börsennotierten Siemens Healthineers AG keinesfalls. Zum 40. Geburtstag des Unternehmens stand Ende des Vorjahres der Umzug in neue und doppelt so große Räumlichkeiten am Klinikum Konstanz an. Der wurde genutzt, um das medizinisch-diagnostische Labor weiter zu automatisieren. „Ich hatte den Wunsch nach einer Vollautomatisierung vom Schüttguttrichter mit den Proberöhrchen über die Zentrifugation, die Analytik, die Aliquotierung bis hin zur Lagerung im Kühlschrank“, so Brunner-Zillikens gegenüber |transkript. Gespräche führte sie mit Roche und Siemens. „Am Ende hat mich Siemens‘ flexibel anpassbares Atellica-System gereizt. Als Premierenkunde haben wir natürlich auch von sehr guten Konditionen profitiert.“ Die Zeit seit dem
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Das mittelständische Unternehmen beschäftigt knapp 50 Mitarbeiter und bearbeitet Proben von Ärzten aus einem Umkreis von 80 km. Die Automatisierung ist auch eine Reaktion auf den Mangel an qualifizierten Angestellten in der Region, betont Brunner-Zillikens: „Wir müssen unseren Mitarbeitern spannende Tätigkeiten anbieten, sonst wandern sie ab.“ Das System übernehme hier viele der eher ungeliebten Aufgaben. Als ein Alleinstellungsmerkmal des Siemens-Systems gilt der magnetische Probentransport. „Mit welcher Geschwindigkeit die Röhrchen unterwegs sind – sagenhaft! Das ist eine ganz andere Nummer“, zeigt sich die Unternehmerin begeistert. Zudem könne das System die Proben deutlich besser navigieren. „Kurz mal zur Seite, wenn eine Notfallprobe schneller bearbeitet werden muss, das ist problemlos machbar. Das ist in meinen Augen eine Technologie, die sich in Zukunft durchsetzen wird.“ Davon geht offenbar auch die brasilianische Hermes PardiniGruppe aus. Diese hatte Ende April angekündigt, zusammen mit Siemens Healthineers ein Riesenlabor mit einer Kapazität von 110 Millionen Proberöhrchen pro Jahr aufzubauen. Dort sollen mehr als 50 Atellica-Systeme rund um die Uhr laufen. ml.
Abb.: Labor Dr. Brunner
Umzug Anfang November war ohne Zweifel herausfordernd. Es wurden nicht einfach nur neue Geräte und eine neue Middleware installiert. Die Umstellung auf eine Vollautomation stellte auch etablierte Arbeitsabläufe auf den Kopf. „Der Gerätepark läuft mittlerweile optimal“, sagt die Firmenchefin. „Die Arbeitsabläufe unserer Mitarbeiter werden wir aber noch weiter optimieren. Hier haben wir das Potential noch nicht ausgeschöpft.“
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23.05.2018 15:34:50 Uhr
(REFAB) High-tech strategy for a future food and biomass supply New conference, 1 – 2 October 2018, Maritim Hotel Cologne (Germany)
More than 5 partic 00 ipants expec ted
The conference “Revolution in Food and Biomass Production (REFAB)”, 1 – 2 October 2018, Cologne (Germany) will for the first (REFAB)” time bring together forward-thinking experts from companies, startups and research institutions to have a look at the future of food and biomass production. Join the future! Precision farming, robotics, drones and Artificial Intelligence (AI) Biostimulants – nitrogen fixation, mycorrhiza, biopesticides Home, urban and vertical farming Agriculture under extreme conditions (desert, ice, outer space) and in combination with solar energy Improved plant varieties for the future Alternative protein sources – insects, bacteria, artificial meat and CO2 utilization Future of organic and smallholder farming Mariculture or marine farming, algae and aquaculture Biorefineries for food, chemicals, materials and fibres Programme Tatevik Babayan +49 (0)2233 - 48 14 76 tatevik.babayan@nova-institut.de
Conference Manager Dominik Vogt +49 (0)2233 - 48 14 49 dominik.vogt@nova-institut.de
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23.05.2018 15:35:04 Uhr
SPEZIAL.
Zellernte
Welche Technologie passt zu welcher Zellkultur? Die Autoren
Silke BergheimPietza Global Product Manager, Pall Biotech
Während der Prozessentwicklung zur Herstellung eines monoklonalen Antikörpers muss entschieden werden, welche Zellernte-Technologie etabliert wird. Der Mammalian Cell Culture Harvesting Guide wurde entwickelt, um auf Grundlage der Zellkultureigenschaften einen schnellen Überblick über die drei wichtigsten Zellernte-Plattformen zu ermöglichen.
Die Herstellung von monoklonalen Antikörpern (mAb) in Säugerzellkulturen ist längst den Kinderschuhen entwachsen. Eine kontinuierliche Optimierung der Prozesse führte in den letzten Jahren zu wachsender Produktivität mit hohen Zelltitern und mAb-Konzentrationen. Diese Verbesserungen gehen jedoch Hand in Hand mit mehr Biomasse und – damit verbunden – mit Herausforderungen bei der Zellernte. Auf Grund der erreichbaren Zelltiter und mAb-Konzentrationen werden diese modernen Prozesse oftmals in kleinerem Maßstab
bis zirka 2.000 L Zellkulturvolumen und mit Single-use-Komponenten betrieben. Der Einsatz von Zentrifugen zur Zellernte ist daher im Verhältnis kapitalintensiv und wird zunehmend durch passendere Plattformen abgelöst. Neben der Tiefenfiltration sind die Schallwellenseparation und die Anschwemmfiltration mit Kieselgur attraktive Zellernte-Technologien, die zunehmend Anwendung finden. Für die Tiefenfiltration wurde als Referenz der StaxTM mAx-Filter benutzt. Der erste Klärungs-
Abb.: Pall Biotech
Dr. Dirk Sievers Senior Technical Marketing Manager, Pall Biotech
Abb. 1: Prozessräume mit verschiedenen Technologien für die Zellernte
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SPEZIAL.
Kieselgur zugeführt und in einem LevMixer in die Zellkultur eingerührt. Die Prozessflüssigkeit wurde über Stax CF (Cake Filtration) Kapsulen durch die Anschwemmung der Kieselgur als Filterkuchen geklärt, ebenfalls mit einer finalen Trübung von unter 10 NTU. Unter dem Aspekt des Handlings, der kritischen Parameter und der Kosten wurden mehr als 25 unterschiedliche Zellkulturen mit den genannten Technologien geerntet und die Ergebnisse, jeweils bezogen auf einen 1.000 L-Ansatz, verglichen.
Handling
Abb. 2: Kosten verschiedener Erntetechnologien (abhängig von Zelldichte, 1.000 L-Ansatz)
schritt erfolgte durch eine PDP8-Doppellage (Rückhalterate: 6–30 µm). In einem zweiten Klärungsschritt mit einer PDE2-Doppellage (Rückhalterate: 0,2–3,5 µm) wurde eine finale Trübung unter 10 NTU sichergestellt. Die Schallwellenseparation wurde mit einem CadenceTM Acoustic Separator durchgeführt. In den akustischen Kammern bewirken die Schallwellen eine Agglomeration der Zellen, die sich somit separieren und abscheiden lassen. Die verbleibenden Zellen wurden über eine anschließende Tiefenfiltration geklärt. Die Tiefenfilterfläche reduzierte sich im Vergleich zur konventionellen Tiefenfiltration um bis zu 80%. Die finale Trübung lag unter 10 NTU. Für die Anschwemmfiltration wurde dem Prozess in einen Powder Handling Bag
Talkin' bout an evolution
Die Tiefenfiltration ist im Vergleich die einfachste Technologie mit dem kleinsten Platzbedarf. Im wirtschaftlichen Bereich von maximal 20 Kapsulen pro 1.000 L-Ansatz kann mit zwei Stax-Halterungen gearbeitet werden. In der Vorbereitung werden die Kapsulen installiert, über ein Manifold verbunden und gespült. Nach der Filtration erfolgte ein weiterer Spülvorgang sowie die Entsorgung der Kapsulen und des Manifolds. Der Cadence Acoustic Separator, ausgelegt auf einen 1.000 L-Ansatz, hat einen größeren Platzbedarf. Dazu kommt die Tiefenfiltereinheit, die jedoch deutlich kleiner ausgelegt werden kann als bei der konventionellen Tiefenfiltration. In der Vorbereitung werden das Manifold für beide Prozessschritte und die erforderliche Anzahl an Filterkapsulen installiert. Beides wird vor und nach der Zellernte gespült und anschließend entsorgt. Der Arbeitsaufwand ist vergleichbar mit dem der Tiefenfiltration.
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Die Anschwemmfiltration erfordert den größten Platzbedarf und Arbeitsaufwand. Die Kieselgur, für die staubfreie Zugabe in einem Powder Handling Bag vorbereitend gelagert, wird in handhabbaren Portionen in einer separaten Mischereinheit in die Zellkulturlösung eingerührt. In der Vorbereitung wird das Single-use-System des Mischers installiert sowie die benötigte Anzahl Anschwemm-Tiefenfilterkapsulen. Die Einheiten werden über ein Manifold verbunden, vor und nach der Zellernte gespült und anschließend entsorgt. Für einen 1.000 LAnsatz muss die Kieselgur in mehreren Portionen zugeführt und eingerührt werden, was den Arbeitsaufwand und die benötigte Zeit vergrößert.
SmartExtraction
We Change the Way to Prep
Um eine optimale Ausbeute des gewünschten monoklonalen Antikörpers zu erreichen, sind Säugerzellkulturen bezüglich Zelllinie, Klon, Medien und Prozessführung individuell abgestimmt. Die üblicherweise im Prozess ermittelten Kontrollgrößen sind unter anderem Zelldichte (Zellen/ml), Trübung (NTU) und Zellmasse (PCM, packed cell mass %). Für die Entwicklung des Mammalian Cell Culture Harvesting Guide wurden diese Kontrollgrößen als kritische Parameter definiert und deren Einfluss auf die unterschiedlichen Technologien untersucht. Es wurden Zellkulturen mit einer Zelldichte von 6 bis 60 x 106 Zellen/ml, einer Trübung von 800 bis 4.000 NTU und einer Zellmasse von 2 bis 30% geerntet und die Ergebnisse verglichen.
Kosten-Nutzen-Vergleich Die Tiefenfiltration zeigt eine robuste Leistung bis zu einer Zelldichte von zirka 35 x 10 6 Zellen/ml und einer Trübung von 3.000 NTU. Höhere Zelldichten und Trübungswerte führen zu einer starken Vergrößerung der notwendigen Filterfläche und damit erhöhten Kosten. Die Schallwellenseparation zeigt eine konstant gute Leistung bei allen Zelldichten und jeder Trübung. Mit steigender Zelldichte müssen mehr Separationskammern und nachgeschaltete Filterfläche eingesetzt werden, um den Zellerntez eitraum unter 5 bis 6 Stunden zu halten. Trotzdem ist das Verfahren im Vergleich zur Tiefenfiltration und zur Anschwemmfiltration ab einer Zelldichte von 35 x 106 Zellen/ml wirtschaftlich interessant. Die Anschwemmfiltration ist sehr robust gegenüber steigenden Zelldichten und erhöhter Trübung. Sie zeigt eine starke Abhängigkeit von der Zellmasse. Je höher die Zellmasse, desto mehr Kieselgur muss der Zellkulturlösung zugegeben werden, um eine effektive Kuchenbildung zu gewährleisten. Das Verhältnis Zellmasse zu Kieselgur liegt bei 1:2, mit pHWert-Reduzierung (pH 5) bei 1:4. Mit steigender Zellmasse erhöht sich die Anzahl der erforderlichen Anschwemm-Tiefenfilterkapsulen und entsprechend der Arbeitsaufwand für die Zugabe der Kieselgur und das Einrühren in die Zellkultur und letztendlich die Zellernte-Zeit. Die Anschwemmfiltration lässt sich wirtschaftlich in einem Bereich unterhalb 35 x 10 6 Zellen/ml und einer Zellmasse von 15–20% betreiben. Bei Ansatzgrößen oberhalb von 1.000 L ist diese Technologie
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SPEZIAL.
Abb. 3: Der Mammalian Cell Culture Harvesting Guide erlaubt eine zeitsparende und kostenreduzierte Prozessentwicklung in der Zellkulturtechnologie.
mit Erntezeiten von über acht Stunden zu zeitaufwendig.
Zusammenfassung Der wirtschaftliche Vergleich der drei Zellernte-Technologien, ermittelt für 25 Zellkulturen mit unterschiedlichen Zelldichten, weist darauf hin, dass die Tiefenfiltration und die
Anschwemmfiltration bis zu einer Zelldichte von 35 x 106 Zellen/ml zu bevorzugen sind. Oberhalb dieser Zelldichte ist die akustische Separation ökonomischer. Mit der Zelldichte als erstes Entscheidungskriterium entscheidet die Trübung der Zellkulturlösung, welche Technologie unterhalb einer Zelldichte von 35 x 106 Zellen/ml wirtschaftlicher ist. Bis zu einer Trübung von 3.000 NTU ist die Tiefenfiltration empfehlenswert – auch wegen des geringen Platzbedarfs und der einfachen Handhabung. Darüber ist die Anschwemmfiltration kostengünstiger, jedoch mit den erwähnten Einschränkungen hinsichtlich der langen Erntezeiten bei großen Ansatzvolumina und Zellmassen. Oberhalb einer Zelldichte von 35 x 106 Zellen/ml ist die Anschwemmfiltration für kleine Ansätze und Zellmassen von 15–20% ebenfalls attraktiv. Die aus Sicht der Wirtschaftlichkeit interessanteste Technologie für hohe Zelldichten (bis 100 x 106 Zellen/ ml) und Perfusionsprozesse ist die Schallwellenseparation. .
Forschungslandschaft
Hessen: aus LOEWE wird Fraunhofer
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sowie rheumatologische und dermatologische Autoimmunerkrankungen. Besondere Bedeutung kommt vor allem der Entwicklung prädiktiver Modelle zu, die so früh wie möglich Aussagen über das therapeutische Potential neuer Wirkstoffe erlauben sollen. .
Wissenschaftsminister Boris Rhein überreicht die Förderbescheide für die Finanzierung des LOEWE-Zentrums an Universitätspräsidentin Birgitta Wolff.
Abb.: Pall Biotech (oben), Goethe-Universität Frankfurt: House of Pharma & Healthcare (unten)
Nach dem Ende der ersten Förderperiode hat das Land Hessen Anfang Mai nun weitere 20 Mio. Euro für das Frankfurter LOEWE-Zentrum für Translationale Medizin und Pharmakologie (TMP) bis 2020 zugesagt. Außerdem hat die Fraunhofer-Gesellschaft beschlossen, ab 2021 die Fraunhofer-Projektgruppe TMP in ihre Grundfinanzierung zu überführen, so dass aus dem LOEWE-Zentrum Frankfurts erstes Fraunhofer-Institut entstehen soll. Voraussichtlich 2023 soll der Neubau auf dem Campus des Frankfurter Uniklinikums bezogen werden. Das LOEWE-Zentrum basiert auf der historisch gewachsenen Expertise der Goethe-Universität im Bereich der Entzündungsforschung. „Wir haben die Arzneimittelforschung seit 2002 systematisch zu einem Schwerpunkt der Goethe-Universität ausgebaut“, so Gerd Geißlinger, Sprecher des Zentrums. „Durch die LOEWE-Förderung konnten wir 2012 eine Fraunhofer-Projektgruppe einrichten, die genau auf diesem Schwerpunkt gründet.“ Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich heute auf die vier Indikationen Schmerz, multiple Sklerose, Sepsis
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