EBT
Kartei Details
Karten | 20 |
---|---|
Sprache | Deutsch |
Kategorie | Technik |
Stufe | Andere |
Erstellt / Aktualisiert | 03.01.2016 / 25.06.2024 |
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https://card2brain.ch/box/biotechnologische_produktionsverfahren
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Was sind biotechnologische Verfahren? **
- Produktionsverfahren
- Entsorgungsverfahren
- Produktionsverfahren
Nenne die verschiedenen Prozessmodi?
- Batch
- Kontinuierlich
- Fed Batch
Wie läuft ein Batch-Prozess ab? Vor-/ Nachteile?
Geschlossenes System
Konstantes Arbeitsvolumen
Ernte bei max. Zellzahl oder Produktekonzentration
Vorteile
Einfach und flexibel
Nachteil
Geringe Raum-Zeit-Ausbeute
Probleme bei Prozessen mit Substrat- oder Produkteinhibierung
Inhibierung: wegen zu viel Substrat wachsen MO nicht mehr (Zucker in Konfi)
Grund für geringe Raum-Zeit-Ausbeute
Wie läuft ein Kontinuierlicher-Prozess ab? Vor-/ Nachteile? **
- Konstantes Arbeitsvolumen
Prozess beginnt als Batch bis gewünschte Zellkonzentration erreicht
Danach Umstellung auf kontinuierliche Medienzulauf und kontinuierliche Entnahme von Material
Verfahren ohne Zellrückhaltung **
Verfahren mit Zellrückhaltung **
Vorteile
Hohe Raum-Zeit-Ausbeute
Kleinere Bioreaktoren und tiefere Investitionskosten bei Verfahren mit Zellrückhaltung **
Gleicht negative Aspekte von Batch aus
Nachteile im Vergleich zu Batch
Teurer
Höherer apparativer Aufwand
Höherer Naehrmedienverbrauch
Höhere Aufarbeitungskosten (Produkte-Konz. Ist nicht sehr hoch)
Moeglicher Auswascheffekt oder Naehrstofflimitation bei zu hoher oder zu tiefer Verduennungsrate
Schwierigere Zulassung
Wie läuft ein fed batch-Prozess ab? Vor-/ Nachteile? **
- Häufig in Industrie
Höhere Lebendzelldichte und Produkteausbeute als Batch
Varianten
Arbeitsvolumen vergrössert (Feeding)
Arbeitsvolumen konstant (Feeding und Austausch)
Repeated Fed batch **
Nach fed batch-Phase wird Zellsuspension teilweise geerntet und Reaktor mit frischem Medium aufgefüllt
Vorteile
Regulation Wachstumsrate
Produziert hoehere Endkonzentrationen an Biomasse verglichen zu Batch
Verhinderung Substratinhibierung durch niedrige Substragtkonz.
Weniger teuer als Kontinuierliche Methode
Vereinigt Vorteile des kontinuierlichen Betriebs mit der Batch-Methode
Nachteil
um Eduktkonzentration konstant zu halten, sind zusaetzliche Amaturen erforderlich
Was sind Biokatalysatoren, was Substrate, was Produkt? **
Biokatalysator
Katalysieren Substrat und stellen so ein Produkt her
MO
Enzyme
Pflanzliche, animale und humane Zellen
Substrat
Einfache Substrate
Glucose, Sacsharose
Mischsubstrate und komplexe Substrate **
Blut
Inhalt von Mischsubstrate nicht genau bekannt
Produkt
Von Biokatalysator umgesetztes Substrat
Biomasse
Primär-/ Sekundärmetabolite
Beschreibe und erkläre ein biotechnologischer Produktionsprozess **
- API-Herstellung (API = Aktive pharmazeutische Wirkstoffe)
Upstream (vorbereitenden Maßnahmen für die Fermentation)
Medienherstellung
Inokulumproduktion (= Menge an Zellen mit der Fermenter angeimpft wird)
Fermentation
Downstream (=Abtrennung von Fermentationsprodukten aus einer Fermentationsbrühe)
Zellseperation
Pufferherstellung
Isolation / Aufkonzentrierung
Reinigung
Drug Substance
Pharmazeutische Herstellung **
Endformulierung und Abfüllung
Formulierung **
Dosierung
Kennzeichnung und Verpackung
Kennzeichnung
Verpackung
Drug Product
Welche zwei Fermentationsverfahren gibt es? Unterschied? Welches ist die bessere Methode? Warum?
Emersverfahren
Züchtung von Biokatalysatoren auf der Oberfläche
Festes Medium
Petrischalen mit Festmedium
Essigproduktion
Submersverfahren
Züchtung von Biokatalysatoren im Nährmedium
Flüssiges Medium
Schüttelkolben mit Flüssigmedium
Penicillin, EPO-Produktion
Vorteile
Verwendung grösserer Produktionsvolumina
Bessere Mechanisierung und Automatisierung des Prozessablaufes möglich
Möglichkeit der Realisierung kontinuierlicher Verfahren garantiert
Nenne Bsp. Von verfahrenstechnischen Grundoperationen des Up-Streaming (3)
Reinigen
Sieben, Filtrieren
Mischen
Lösen, Rühren, Homogenisieren, Dispergieren, Suspendieren
Sterilisieren
Thermisch, mechanisch, chemisch
Was bedeutet Scale-up? Warum wird die Scale-up Methode angewendet?
- Übertragung der Produktion von einem kleinen aud einen grossen BR
Es braucht Zwischenschritte vom Klein- zum Gross-Reaktor, da es sonst sehr lange dauern würde bis etwas wächst resp. bei tierischen Zellen gar nichts wachsen würde
Welches sind die verfahrenstechnischen Grundoperationen des Down-Streaming? (5)
Feststoff-Flüssigtrennung
Filtrieren, Sedimentation, Zentrifugation
Zellaufschluss
Intrazelluläre Produkte
Braucht viel Energie (Wärme) und ist meist schädlich für Produkte
Anreichern
Extrahieren, (Verdampfen)
Reinigen
Chromatographie, Dialyse (Filtrationsmethode)
Trocknen
Was ist der kostentreibende Faktor bei der biotechnologischen Produktion?
Aufarbeitungskosten
Definiere folgende Begriffe:
Absolute Sterilität
Praktische Sterilität
Sterilisieragens / Sterilisiermittel
Sterilgut
Sterilisationsgrad
- Absolute Sterilität (Mikrobio)
Frei von vermehrungsfähigen Keimen
Praktische Sterilität (LM)
Reduzierung der Keimzahl bei Ausschluss sämtlicher pathogenen Keime
Sterilisieragens / Sterilisiermittel
Reagens des Sterilgutes
Dampf => Schmelzgefahr bei Plastik
Strahlen
Filtermedien
Hochdruck
Sterilgut
Zu sterilisierende Substanz oder Anlage
Sterilisationsgrad
Endkeimgehalt nach ausgefuehrter Sterilisation
==> in der BT wird ein wirtschaftlich vertretbaren Sterilisationsgrad genutzt
Nennen sie die verschiedenen Sterilisationsverfahren / Sterilisationsmethoden (6)
Sterilisation mit feuchter und trockener Hitze
Sterilfiltration
Strahlensterilisation
Mikrowellensterilisation
Für Glasbehältnisse um Pharmabereich
VHP-Sterilisation
Gasförmiges Wasserstoffperoxid
Für Glasbehältnisse um Pharma- und Medizinbereich
Pascalieren
Bei LM
Denaturierung von Proteinen bei Schonung von Vitaminen und Aromastoffen
Beschreibe das Standard- resp. Overkillverfahren
Dampf => feuchte Hitze
Denaturierung von Proteinen
121 Grad, 15 bis 20 min
z.B. Autoklav, in situ Sterilisation
am haeufigsten in BT
Nachteil
Hoher Energieverbrauch
Alterung
Vitaminzerstörung
Farbveränderung
Batch
Beschreibe die HTST-Sterilisation
High Temp. Short Time
Dampf
140-160 Grad, Milisekunden bis 180s
Wärmetauscherdurchlaufsterilisator
Vorwärmer, Hocherhitzer, Heisshalter und Kühler
Vorteile
Schonend
Kontinuierlich für wasserähnliche Substanzen und Flüssigkeiten
Beschreibe die Sterilfiltartion
Filter bzw. Filterschichten als Sterilagens
Filter mit unterschiedlicher Porengrösse => je nach Porengrösse können Stoffe oder MO abgetrennt werden
Art des Filters (Material und Porengrösse) ist von Sterilisiergut abhängig
Vorteile
Kürzer
Schonender
Kontinuierlich
Schonend
Für wasserähnliche Substanzen und Flüssigkeiten geeignet
Batch und kontinuierlich realisierbar
Wie lässt sich die Sterilität nachweisen? (2) **
Direk
Lebendzellzahl bestimmen
Keimidentifikation und Infektionsgrad bestimmen
Standartmethode
Plattenkulturverfahren
Membranfiltartion
MPN-Verfahren
- MPN-Verfahren (most probable number => Statistisches Vefahren)
- Indirekt
Schnelltestmethode
Trübung
Geruch
pH
Leitfähigkeit
ATP-Gehalt
Kontaminationsgrad über Infektionsindikator bestimmt
Zugabe Indikatormedium
Mit welchen Methoden kann die Sterilität überprüft werden? (2)
Konventionell
Kein Universalmedium
Optimale Inkubationszeit unbekannt
Optimale Inkubationstemperatur unbekannt
Es wird geprueft, ob innerhalb von 48h etwas wächst => wenn nicht, kann von Sterilität ausgegangen werden
Mit Bioindikator
Einsatz von Sporen bildender, thermoresistenter Organismen
Geobacillus stearothermophilus
Optimale Kultivierungsbedingungen bekannt
Keim wird bewusst zuerst zugegeben und dann geschaut, ob es abgetötet werden konnte mit Sterilisationsverfahren
Wird nur am Anfang bei Einführung einer neuen Anlage gemacht
Bioindikator meist Sporenbildner, welcher bei korrekter Sterilisation abgetötet wird
was sind die Charaktreistika von Produktionsverfahren resp. Entsorgungsverfahren?
- Produktionsverfahren
- Monokulturen von MO oder Zellkulturen
- sterile Bedingungen
- Semikontinuierlich
- Entsorgungsverfahren
- Mischkulturen
- Unsteril
- Kontinuierlich
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