Im Rahmen des IGF-Projekts "Entwicklung eines neuartigen, nicht invasiven In-situ-Kombi-Sensors zur Überwachung des metabolischen Zustands von Kultivierungsprozessen" (ISICOM; 19361 N) der Leibniz Universität Hannover, Institut für Technische Chemie, für das die Forschungsvereinigung F.O.M. Fördermittel eingeworben hat, sollte ein In-situ-Kombi-Sensor entwickelt werden, der den O2-Verbrauch als Indikator des Zellzustands während der Kultivierung online ohne Probenahme ermittelt. Das Projekt wurde im August 2020 erfolgreich abgeschlossen.
Den Wissenschaftlern ist es gelungen, durch simultane Messung von Biomassekonzentration (mittels Trübungsmessung) und pO2-Wert (über faseroptische Sensoren) in einer kurzzeitig abgeschlossenen Kammer mit definiertem Volumenelement online und nicht-invasiv auf den metabolischen Zellzustand in Bakterien- (E. coli), Hefe- (K. phaffi) und Tierzell- (Chinese Hamster Ovary-/CHO-)Kultivierungen über den gesamten Kultivierungsprozess ohne Probenahme zu schließen. Somit waren Rückschlüsse auf die Anlaufphase des Populationswachstums („Lag-Phase“), die Änderungen des metabolischen Zustands und die Produktivität der Zellen möglich.
Durch die breite Anwendung von biotechnologischen Prozessen in der (Bio-)Pharmazeutika- und Lebensmittelbranche kann der Sensor hier entscheidende Informationen zur Prozessoptimierung und -auslegung liefern: Bei der Prozessüberwachung ist mit dem Sensor eine frühzeitige Fehlchargenerkennung und optimale Endpunktbestimmung möglich, sodass Ressourcen eingespart werden können. Zudem kann durch den Online-Einsatz des Sensors bei Bedarf gezielt während der Produktion in den Prozess eingegriffen werden. In der Prozessentwicklung können durch den Einsatz des ISICOM-Sensors Entwicklungszeit und somit Entwicklungskosten eingespart werden.
Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Weitere Informationen zum Projekt und zu den Ergebnissen finden Sie auf der Projektseite und in der Erfolgsnote.