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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2020-10-01 - 2024-09-30

PURE wendet wissenschaftliche biologische, chemische und technische Prinzipien an, um eine bahnbrechende Technologie zu entwickeln. Rekombinante Spidroine, die an präzisen Stellen reaktive ncAAs enthalten und bei Bedarf mit auf Zielbiopharmazeutika zugeschnittenen Affinitätsliganden weiter funktionalisiert werden, liefern den Rohstoff für den Aufbau von Vlies-Nanofasern als neue Generation biobasierter Adsorbentien für die zukünftige Biopharmaindustrie. Mit PURE steht Europa an der Spitze eines nachhaltigen, kostengünstigen, effizienten und patientenorientierten Biopharmas.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-09-15 - 2020-03-14

Biopharmazeutische Prozessentwicklung und Produktion ist bis data sehr empiriegetrieben. Eine große Zahl an Experimenten und die zugehörigen Daten von Analysenmethoden sowie aus Monitoringprozessen werden erhoben, um die strikten behördlichen Auflagen zur Gewährleistung der Produktqualität und damit der Patientensicherheit zu erfüllen. Statistik wiederum erlaubt die Extraktion von Informationen aus zuvor unorganisiert erscheinenden Datensätzen. Statistische Methoden ermöglichen die Beurteilung von Zusammenhängen zwischen verschiedenen Parametern und ob diese zuvor erstellte Theorien oder Hypothesen tatsächlich unterstützen. Statistische Beurteilung von Daten um die Präzision, Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Robustheit von Messungen einzustufen gehört mittlerweile zum Alltag. Vorhanden Methoden reichen von einfachen Kalkulationen von Mittelwert und Standardabweichung hin zu komplexen Anwendung wie der Variablenselektion aus mulit-dimensionalen Datensets oder der Hybridmodellierung, welche die Kombination verschiedenster Datenquellen ermöglicht. Innerhalb der biopharmazeutischen Industrie haben sich in den letzten Jahren Hochdurchsatzmethoden sowohl für die Prozessentwicklung als auch für die zugehörige Analytik etabliert. Diese generieren in kurzer Zeit und mit geringem Materialaufwand unter Verwendung von parallelen Versuchen in Mikroreaktoren eine Unzahl an Daten, die es zu bewerten gilt. 2004 initiierte dieFDA die Einführung der Quality-by-Design Strategie in der biopharmazeutischen Industrie, um eine prozessbedingte Qualitätssicherung zu ermöglichen. Die Grundlage für eine solche Prozessführung veränderte den Stellenwert von Dateninterpretation in diesem Industriezweig vehement, Modellierungsstrategien für Prozessschritten werden benötigt, Vorhersagen und Beurteilung von Daten sollten in Echtzeit möglich sein. Einerseits die explosionsartige Zunahme und Datenmengen, andererseits die weitaus höhere Komplexität an geforderten statistischen Methoden um den Anforderung der Quality-by-Design Strategie gerecht werden zu können, macht eine intensive Auseinandersetzung mit Statistik und deren Anwendungsmöglichkeiten im biopharmazeutischen Bereich notwendig. Um dem gerecht zu werden, werden im vorliegenden Projekt in einer Zusammenarbeit des Departments für Biotechnologie, des Institutes für Statistik und dem Process Science Department der Firma Boehringer Ingelheim RCV Strategien für die statistische Bewertung von Daten im Bereich der Proteinaufreinigung (Downstream Processing) entwickelt.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2014-04-01 - 2017-03-31

Automatisierung und Miniaturisierung der Prozessentwicklung ist der Schlüssel um Entwicklungskosten zu reduzieren und ressourcenschonend durchzuführen. In den letzten Jahrzehnten wurde deshalb viel Forschungsarbeit zur Etablierung von Hochdurchsatzmethoden (HTS) zur Prozessentwicklung im Bereich der Expressionsoptimierung (upstream) sowie auch Produktaufarbeitung (downstream) von Bioprozessen geleistet. Während im upstream-Bereich eine Vielzahl an verschiedenen Prozessformaten im Kleinmaßstab etabliert und evaluiert wurden, ist das im downstream-Bereich nur für wenige Arbeitsschritte der Fall. Der Großteil der veröffentlichten Arbeiten hat seinen Schwerpunkt im Bereich der chromatographischen Prozessierung, wie HTS zur Harz-und Prozessbedingungsauswahl. Einige wenige Daten sind im Bereich der Minaturisierung von Inclusion body Solubilisierung und der Protein Rückfaltung nach Überexpremierung in bakteriellen Wirtsorganismen, sowie zur Proteinextraktion mit wässrigen Zweiphasensystemen (ATPS) veröffentlicht. Im Bereich des Zellaufschlusses, der Produktprimärreinigung oder der Präzipitation stehen kaum Daten zu Verfügung. Auch eine Verbindung von HTS im upstream und downstream Bereich zur einer gesamten Prozessentwicklungsplattform wurde bisher nicht veröffentlicht. Das Gesamtziel dieses Projekts liegt darin Zeit und Kosten der Prozessentwicklung von Biopharmazeutika im Vergleich zu den konventionellen Methoden zu reduzieren. Die durchgeführten Arbeiten sollen schlussendliche HTS im up- und downstream Bereich miteinander verknüpfen und daher eine durchgehende Prozessentwicklung von der Expressionsoptimierung bis zur Produktaufarbeitung ermöglichen. Dazu werden schon entwickelte Methoden adaptiert und integriert und zusätzlich Methoden für zusätzliche Arbeitsschritte entwickelt. Des Weiteren werden Analysenmethoden etabliert und in die Prozessentwicklungsplattform integriert werden, die eine möglichst zeitnahe Überwachung ermöglichen sollen. Optimaler Weise stehen schließlich flexible und kombinierbare Arbeitspakete zu Verfügung die Produktion und Aufarbeitung von löslich und unlöslich exprimierten Produkten ermöglichen.

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