Details
| Original language | German |
|---|---|
| Qualification | Doctor rerum naturalium |
| Awarding Institution | |
| Supervised by |
|
| Date of Award | 14 Sept 2018 |
| Place of Publication | Hannover |
| Publication status | Published - 2019 |
Abstract
Cite this
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- RIS
Hannover, 2019.
Research output: Thesis › Doctoral thesis
}
TY - BOOK
T1 - Innovative Aufreinigungsstrategien auf Membranadsorberbasis für rekombinante Zytokine
AU - Gieseler, Gesa-Maria
PY - 2019
Y1 - 2019
N2 - Das Downstream Processing ist bis heute kostenintensiv und birgt bis zu 80% der Herstellungkosten für biotechnologische Produkte. Ein großes Bestreben liegt daher in der Optimierung, um ökonomische Aufarbeitungsprozesse zu realisieren. Um Limitierungen der klassischen bead-basierten Säulenchromatographie zu umgehen, bieten Membranadsorber Möglichkeiten die Aufreinigung von Proteinen industriell attraktiv zu gestalten. Der Stofftransport erfolgt hauptsächlich durch Konvektion und reduziert sowohl Prozesszeit als auch Elutionsvolumen. Die Diffusionslimitierung ist bei Membranadsorbern geringer verglichen mit konventionellen beads. Dies beschleunigt die Prozessgeschwindigkeit während der Aufreinigung. Durch den Einsatz innovativer Membranadsorbereinheiten kann die Anzahl der benötigten Schritte reduziert und die Produktivität des Gesamtprozesses gesteigert werden. Die Übertragung vom Laborversuch in den industriellen Maßstab ist durch den modularen Aufbau vereinfacht. Insbesondere die Erweiterung des Anwendungsspektrums durch den Einsatz innovativer Plattform-Aufarbeitungstechnik steht im Fokus. Die Anwendungsmöglichkeiten der Membranadsorber-Technologie zur Aufreinigung von Zytokinen sollte untersucht werden. Zytokine spielen eine entscheidende Rolle für die Stammzellkultivierung und Generierung von künstlichem Gewebe. Nach heutigem Stand der Technik erfordert die Gewinnung rekombinant hergestellter, humaner Zytokine mehrstufige Aufreinigungsprozesse mittels chromatographischer Verfahren. Die Anwendung der Membranadorber wurde anhand von drei Modellproteinen aus der Klasse der Zytokine getestet. Bei den Modellproteinen handelt es sich um anspruchsvolle biologisch aktive Proteine, deren Darstellung prozesstechnisch aufwendig ist. Die hohe Tendenz zur Proteinaggregation oder aufwendige Renaturierungsschritte sind nur einige Beispiele, um die Komplexität der Aufreinigung zu beschreiben. Ziel der modernen Aufarbeitung ist es, Virusverunreinigungen durch tierische Komponenten zu vermeiden. Um einen Prozess als „animal component free“ bezeichnen zu können, müssen auf Heparin basierende Aufarbeitungsmedien umgangen werden, was oft in niedrigen Produkttitern resultiert und den Prozess unwirtschaftlich macht.
AB - Das Downstream Processing ist bis heute kostenintensiv und birgt bis zu 80% der Herstellungkosten für biotechnologische Produkte. Ein großes Bestreben liegt daher in der Optimierung, um ökonomische Aufarbeitungsprozesse zu realisieren. Um Limitierungen der klassischen bead-basierten Säulenchromatographie zu umgehen, bieten Membranadsorber Möglichkeiten die Aufreinigung von Proteinen industriell attraktiv zu gestalten. Der Stofftransport erfolgt hauptsächlich durch Konvektion und reduziert sowohl Prozesszeit als auch Elutionsvolumen. Die Diffusionslimitierung ist bei Membranadsorbern geringer verglichen mit konventionellen beads. Dies beschleunigt die Prozessgeschwindigkeit während der Aufreinigung. Durch den Einsatz innovativer Membranadsorbereinheiten kann die Anzahl der benötigten Schritte reduziert und die Produktivität des Gesamtprozesses gesteigert werden. Die Übertragung vom Laborversuch in den industriellen Maßstab ist durch den modularen Aufbau vereinfacht. Insbesondere die Erweiterung des Anwendungsspektrums durch den Einsatz innovativer Plattform-Aufarbeitungstechnik steht im Fokus. Die Anwendungsmöglichkeiten der Membranadsorber-Technologie zur Aufreinigung von Zytokinen sollte untersucht werden. Zytokine spielen eine entscheidende Rolle für die Stammzellkultivierung und Generierung von künstlichem Gewebe. Nach heutigem Stand der Technik erfordert die Gewinnung rekombinant hergestellter, humaner Zytokine mehrstufige Aufreinigungsprozesse mittels chromatographischer Verfahren. Die Anwendung der Membranadorber wurde anhand von drei Modellproteinen aus der Klasse der Zytokine getestet. Bei den Modellproteinen handelt es sich um anspruchsvolle biologisch aktive Proteine, deren Darstellung prozesstechnisch aufwendig ist. Die hohe Tendenz zur Proteinaggregation oder aufwendige Renaturierungsschritte sind nur einige Beispiele, um die Komplexität der Aufreinigung zu beschreiben. Ziel der modernen Aufarbeitung ist es, Virusverunreinigungen durch tierische Komponenten zu vermeiden. Um einen Prozess als „animal component free“ bezeichnen zu können, müssen auf Heparin basierende Aufarbeitungsmedien umgangen werden, was oft in niedrigen Produkttitern resultiert und den Prozess unwirtschaftlich macht.
U2 - 10.15488/4312
DO - 10.15488/4312
M3 - Dissertation
CY - Hannover
ER -