Die Fütterungstechnik entscheidet
Bisher erfolgt das erste Testen von Produktions-organismen (Primärscreening) unter Bedingungen, die in wesentlichen Parametern von den späteren Produktionsbedingungen abweichen. Der entscheidende Unterschied liegt in der Fütterungstechnik: Erfolgte das Screening bisher im so genannten Batch-Betrieb («Satzbetrieb»), bei dem der gesamte Nährstoffvorrat zu Beginn zugegeben wird, werden bei der Produktion Nährstoffe definiert nachgefüttert. Diese Betriebs-bedingungen bezeichnet man als Fed-Batch-Betrieb («Zufütterungsbetrieb»). Der Batch-Betrieb ist für viele Mikroorganismen nicht ideal. Führt man das Primärscreening unter diesen Bedingungen durch, wird der ausgewählte Mikroorganismus in der Regel nicht der bestgeeignete für die Produktion unter Fed-Batch-Bedingungen sein.

FeedBeads simulieren Zufütterungsbetrieb
Mit den FeedBeads wurde eine Lösung für das Screening-Dilemma gefunden: In Polymerscheiben sind Nährstoffe eingekapselt, wie zum Beispiel der Zucker Glucose. Während des Fermentationsprozesses werden diese kontrolliert freigesetzt,wodurch Fed-Batch-Bedingungen simuliert werden. Diese polymerbasierten Freisetzungssysteme bieten zudem die Möglichkeit, bereits im Kleinkulturmaßstab wesentliche Prozessparameter rational zu optimieren,was zu einem erheblichen Zeit- und Ressourcenvorteil gegenüber der Optimierung im Fermentermaßstab führt.

Hochdurchsatzscreening unter Fed-Batch-Bedingungen
Die FeedBeads werden steril geliefert und dem Vorlagemedium im Schüttelkolben zugefügt. Bei der Mikrotiterplatte befinden sich die FeedBeads in den Vertiefungen am Boden. Durch die Standardisierung der Mikrotiterplatten können bestehende Gerätschaften problemlos benutzt werden und sind zum Hochdurchsatzscreening (HTS) geeignet. Mit dieser effizienten Screening-Methode werden tagtäglich zahlreiche Versuche und Nach-optimierungen überflüssig – ein gelungener Beitrag zum vorsorgenden Umweltschutz.

Projektziel:
Screening unter Fed-Batch-Bedingungen durch
Projektträger:
RWTH Aachen, Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik Prof. Dr. Jochen Büchs Worringer Weg 1 52056 Aachen
Telefon:
0241/80-25546
Fax:
0241/80-22265
URL:
www.biovt.rwth-aachen.de
E-Mail:
info@biovt.rwth-aachen.de