Computersimulation Bioreaktor und Prozesstechnik

Inhalte & Lernziele

Die Betriebsweise eines Bioreaktors richtet sich ganz wesentlich nach der Aufgabenstellung. So sind Batch-Kulturen einfach und sicher durchzuführen, erbringen jedoch meist nur geringe Zell- und Produktausbeuten. Durch einen Fed-Batch lässt sich die Ausbeute erheblich steigern, erfordert jedoch spezielle Fütterungsstrategien. Kontinuierliche Chemostat-Kulturen eignen sich vorzugsweise für die Ermittlung kinetischer Kenndaten der Zellen. Perfusionskulturen mit Zellrückhaltung versprechen hohe Zell- und Produktausbeuten. Im Kurs werden verschiedene Prozessführungsstrategien sowie deren Vor- und Nachteile für entsprechende Fragestellungen diskutiert. Anhand von Simulation mit einem „virtuellen“ Bioreaktor werden Batch-, Fed-Batch- und Chemostat-Experimente durchgeführt und Strategien zur optimalen Führung dieser Prozesse vermittelt.  

Schwerpunktthemen des Kurses sind unter anderem:

• Betriebsweisen von Zellkultur-Bioreaktoren (Batch, Fed-Batch, Chemostat, Perfusion)
• Auswertung von Daten zur Kultivierung, Erstellung von Versuchsplänen (Design of Experiments)
• Ermittlung von Kenndaten für Zellkulturprozesse
• Simulation der Strategien durch die Teilnehmer am PC

Zielgruppe

Technische und wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit soliden Grundkenntnissen in der Zellkultur und Zellbiologie sowie Grundkenntnissen in Bioreaktortechnik.

Dozent

Priv.-Doz. Dr.-Ing. Ralf Pörtner studierte Chemietechnik an der Universität Dortmund und promovierte dort am Lehrstuhl für mechanische Verfahrenstechnik. Nach einem Post-Doc-Aufenthalt an der University of Tsukuba, Japan übernahm er an der Technischen Universität Hamburg-Harburg die Funktion des Oberingenieurs und Leiters der Arbeitsgruppe „Zellkulturtechnik und Tissue Engineering“. Nach seiner Habilitation wurde er 1997 zum Privatdozenten ernannt. Parallel war er als Lehrbeauftragter für die HAW Hamburg tätig. Derzeit gehört er zu den Koordinatoren des Forschungsschwerpunktes „Regeneration, Implantate und Medizintechnik“ der TU Hamburg- Harburg.