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Ausschreibender Bereich: IBG-1 - Biotechnologie
Kennziffer: 2020M-076, Biologie, Biochemie, Biotechnologie

Praktikum, Bachelor-/Masterarbeit: Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Cadaverin-Derivaten durch eine enzymatische Kaskadenreaktion

Hintergrund
In der chemischen und pharmazeutischen Industrie wird die industrielle Biotechnologie zu einem Schlüsselelement für die Bioökonomie. Ein spezielles Gebiet der industriellen Biotechnologie ist die Biokatalyse. Enzyme werden als Biokatalysatoren eingesetzt, um technische Wertprodukte- oder deren Vorprodukte, wie Feinchemikalien, Pharmazeutika oder Biopolymere zu erzeugen. Enzyme arbeiten im wässrigen Milieu, bei neutralem pH, Temperaturen um die 30°C und atmosphärischem Druck. Aus diesem Grund stellen sie oft eine umweltschonende Alternative zu chemischen Verfahren dar. Außerdem sind sie recycelbar und biologisch abbaubar und können somit dabei helfen grünere und nachhaltigere Prozesse zu realisieren. Vor allem bei der Herstellung von Arzneistoffen besitzt der Einsatz von Enzymen als Katalysator häufig einen Vorteil, da sie enantio- und regiospezifische Reaktionen ausführen können und somit oft „reinere“ Produkte liefern.

Die Entwicklung biokatalytischer Prozesse umfasst verschiedene Forschungsgebiete. Dazu gehören die Herstellung und Charakterisierung von Enzymen, Immobilisierungsstrategien, reaktionstechnische Ansätze und Reaktordesignkonzepte.

Ziel der Arbeit
Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung eines nachhaltigen enzymatischen Kaskadenprozesses, ausgehend von nachwachsenden Rohstoffen. Sowohl das Zwischenprodukt sowie das Endprodukt der Reaktion finden Verwendung als Vorstufen für Pharmazeutika oder die Herstellung von Biopolymeren.

Im Zuge eines Praktikums oder einer Abschlussarbeit soll eine der Reaktionen optimiert werden, gefolgt von einer Skalierung der Reaktion auf einen Maßstab von 10-50 ml. Außerdem soll ein geeignetes Verfahren im Satzreaktor (Batch) oder Strömungsreaktor (Flow) etabliert werden.

Weitere Schwerpunkte in diesem Projekt liegen auf der Anwendung von Enzymimmobilisierungen nach Protokoll und der Anwendung verschiedener Methoden der Bioanalytik.

Methodenspektrum

  • Optimierung von Reaktionsbedingungen
  • Immobilisierung von Enzymen
  • Verschiedene Methoden der Bioanalytik: Enzymassays, HPLC, Bradford Assay, BCA Assay, etc.
  • Skalierung von Reaktionen im kleinen Maßstab (10-50 ml)
  • Entwicklung eines geeigneten Batch- oder Flow-Verfahrens

Zielgruppe
Wir freuen uns auf Studenten der Biologie, Biochemie, Biotechnologie oder verwandter Felder, vorzugsweise für ein Praxissemester mit nachfolgender Abschlussarbeit. Nach der Einarbeitung sollten Sie in der Lage sein, selbständig und sorgfältig an dem Projekt zu arbeiten. Ebenso erwartet werden soziale Kompetenz, Effizienz und Freude an Teamarbeit.

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
Selina Seide
+49 (0) 2461-61-3787
s.seide@fz-juelich.de

Forschungszentrum Jülich
IBG-1 Biotechnologie
AG Biokatalyse
D-52425 Jülich