Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Methoden zur Verkleinerung mikrobieller Bioprozesse

Maria Papagianni

Es wurde viel Forschung zur Hydrodynamik von Bioreaktoren und ihren Wechselwirkungen mit verschiedenen mikrobiellen Zellmechanismen betrieben und es wurden mehrere Methoden vorgeschlagen, um Scale-up-Probleme zu lösen. Dazu gehört der Ansatz der Scale-down- und Regimeanalyse. Die Regimeanalyse im Produktionsmaßstab muss die geschwindigkeitsbegrenzenden Mechanismen des Prozesses definieren und das vorherrschende Regime identifizieren. Eine solche Analyse, die auf charakteristischen Zeiten basiert, kann wertvolle Informationen für die Maßstabsübertragung und Optimierung von Bioprozessen liefern. Ein effizienter Scale-down-Bioreaktor muss Bedingungen schaffen, die für die Bedingungen im großen Maßstab repräsentativ sind. Miniaturisierte Bioreaktorsysteme (MBR) können insbesondere in Prozessabläufen im Frühstadium als Scale-down-Werkzeuge dienen. In späteren Phasen, z. B. bei der Optimierung von Prozessbedingungen und -abläufen, können nur skalierbare Geräte erfolgreich eingesetzt werden. Die Wahl der Scale-down-Methode und damit der Art des verwendeten Scale-down-Bioreaktors sollte auf den Eigenschaften des Prozesses basieren. Die erstellten Modelle und die Regeln, die zum Scale-down des Prozesses verwendet wurden, werden beim Scale-up der optimierten Bedingungen im Produktionsmaßstab verwendet. Das Papier untersucht den systematischen Ansatz von Scale-Down-Methoden.