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Biotechnologische Produktionsverfahren

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Cartes-fiches 20
Langue Deutsch
Catégorie Technique
Niveau Autres
Crée / Actualisé 03.01.2016 / 09.01.2022
Attribution de licence Non précisé
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https://card2brain.ch/box/biotechnologische_produktionsverfahren
Intégrer
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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