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Ausschreibender Bereich: IBG-1 - Biotechnologie
Kennziffer: 2020M-052, Biotechnologie, Biologie, Informatik

Master-, Bachelorarbeit oder Praktikum: Untersuchung inhomogener Kultivierungsbedingungen in einem großskaligen Bioreaktorsystem

Hintergrund
Die biotechnologische Produktion von Enzymen und Chemikalien für industrielle Anwendungen in großskaligen Bioreaktoren gehört zu den state-of-the-art Technologien. Im Gegensatz zum Laborreaktor ist die Kultivierungsumgebung im Produktionsmaßstab durch unvermeidbare Gradientenausbildungen (z.B. Substrat, Sauerstoff, pH) in der Regel nicht homogen. Diese Gradienten verursachen häufig Produktivitätseinbußen beim Scale-up eines Prozesses. Obwohl dieses Phänomen bekannt ist, ist die Messung vertikaler Gradienten und damit eine Charakterisierung der tatsächlichen Produktionsumgebung bislang technisch limitiert. Sondensteckplätze befinden sich standardmäßig im unteren Bereich eines Bioreaktors, wodurch bisher kein vollständiges Bild aufgenommen werden kann. Mobile Sensordisks sowie ein völlig neuartiger integrierter vertikaler Sensoraufzug sollen diese Lücke schließen und wertvolle Informationen bezüglich einer großskaligen Produktionsumgebung liefern.

Ziel der Arbeit
Im Rahmen dieses Projekts soll der neuartige Sensoraufzug in Bezug auf seinen Einfluss auf die Kultivierungsumgebung sowie eine orts- und zeitaufgelöste Aufnahme von Gradienten charakterisiert werden. Nach den ersten Tests soll der Aufzug in mikrobiellen Kultivierungen im 300 L Maßstab zum Einsatz kommen. Ein industrieller Prozess zur Herstellung von Proteasen mithilfe von B. subtilis wird hierbei als Modellprozess
herangezogen. Die experimentell ermittelten Inhomogenitätszonen sollen abschließend realitätsnah in einem sogenannten Zwei-Kompartimenten- Scale-down-System im Labormaßstab nachgestellt werden. Damit wird eine zielgerichtete Prozessoptimierung möglich.

Methodenspektrum

  • Charakterisierung eines 300 L Pilot-Bioreaktors mit integrierter Verfahreinheit für Prozesssensoren
  • Mikrobielle Kultivierungen im Labor- und Pilotmaßstab (1L & 300 L)
  • Verschiedene Methoden der Bioanalytik: Enzymassays, HPLC, LCMS/MS basierte OMICs

Zielgruppe
Sie studieren Bioverfahrenstechnik, Biotechnologie oder eine verwandte Disziplin und haben Interesse an moderner mikrobieller Kultivierung und
prozessanalytischen Methoden. Sie arbeiten selbstständig und strukturiert, haben eine pro-aktive Einstellung und sind teamfähig. Vorkenntnisse im Bereich mikrobieller Kultivierungen im Labormaßstab sind von Vorteil, können aber auch im Verlauf der Arbeit erworben werden.

Das Projekt ist ab sofort zu besetzen. Bitte reichen Sie Ihre Bewerbungsunterlagen ausschließlich elektronisch ein. Bei Interesse können Sie gerne schon vorab telefonischen Kontakt suchen.

Kontakt
Anne Hütterott
+49 (0) 2461-61-3374
a.huetterott@fz-juelich.de

Forschungszentrum Jülich
IBG-1 Biotechnologie
AG Bioprozesse & Bioanalytik
D-52425 Jülich

www.fz-juelich.de/ibg/ibg-1/EN/Research/SystemsBiotechnology/bioproc/bioproc_node
www.mibiolab.de

Angebot als pdf-Datei:  Master-, Bachelorarbeit oder Praktikum: Untersuchung inhomogener Kultivierungsbedingungen in einem großskaligen Bioreaktorsystem (PDF, 476 kB)