391015 Spezialisierung Zellkulturtechnik (V+Ü) (WiSe 2021/2022)

Die Vorlesung behandelt die wesentlichen Aspekte und Methoden der Zellkulturtechnik, die in der Entwicklung von Produktionsprozessen eine Rolle spielen. Dies beginnt bei grundlegenden Eigenschaften der verwendeten Zelllinien (insb. Stoffwechsel und Apoptose), der Generierung und Selektion von Hochproduktionszelllinien und reicht über die Medien- und Bioreaktorentwicklung bis hin zu leistungsfähigen Prozessführungsstrategien. Weitere behandelte Aspekte sind das Upscaling, Grundlagen der Regelung biotechnologischer Prozesse, die Verwendung von Einwegsystemen in Fermentation und Analytik. Abschließend werden alternative Expressionssysteme besprochen.
Im Übungsteil der Veranstaltung werden die statistische Versuchsplanung als Werkzeug zur Optimierung und die Modellierung als Werkzeug zur Prozessentwicklung behandelt. Dies umfasst die Grundlagen der statistischen Versuchsplanung, Strategien der Planung, Arten von Versuchsplänen und die Ergebnisinterpretation sowie die Grundlagen der Prozessmodellierung und die Aufstellung und Analyse einfacher Prozessmodelle.
Der Übungsteil besteht aus zwei Teilen: Zunächst wird mit dem Programm EXCEL anhand eines experimentellen Modellsystem eine statistische Versuchsplanung durchgeführt und ausgewertet. Im zweiten Teil wird Berkeley Madonna verwendet, um anhand realer Daten einer Batch-Fermentation von CHO-Zellen eine Modellierung durchzuführen und darauf aufbauend einen optimierten FedBatch-Prozess zu entwerfen und zu simulieren. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer arbeiten in der Übung in Kleingruppen zusammen.

Diese Veranstaltung ist mit dem Blockpraktikum Zellkulturtechnik im Sommersemester kombinierbar.