Neue Plattformen für die Bioverarbeitung
Plattformtechnologien, die momentan beim Herstellungsprozess von Biopolymeren mit therapeutischer Wirkung (d. h. Biopharmazeutika) verwendet werden, verfügen nicht über das erforderliche Niveau bezüglich des Durchsatzes und bieten keine kostengünstige variable Leistungsfähigkeit mit begrenzter Leistungsfähigkeit. Zwei Beispiele sind die Chromatografie, welche komplexe Mischungen durch ihre Trennung in die Chemikalien, aus denen sie bestehen, analysiert, sowie die Elektrophorese, bei der elektrische Kräfte zur Trennung von Molekülen für die Durchführung von biologischen Untersuchungen herangezogen werden. Durch die Verwendung neuer Materialien und Verfahren und die Anwendung von Mikrokapillaren aus Plastik zur Trennung und Reinigung von Biopolymeren konnte die Forschung nachweisen, dass neue Plattformen eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei drastisch reduzierten Kosten bieten. Solche Plattformen werden die Produktivität in einer Vielzahl von Bereichen erweitern und neue Märkte für die Kapillarinstrumentierung öffnen. Das PlasticBiopharmaPur-Projekt ("Separation and Purification of Biopolymers and Biopharmaceuticals using Advanced Chemical Engineering Tools") zielte darauf ab, moderne Werkzeuge für eine robustere, kostengünstige Trennung und Reinigung sowie für die biopharmazeutische Produktion zu entwickeln. Ein kürzlich entwickeltes, nicht-poröses mikrotechnisches Material mit hohem Durchsatz, das teilweise wiederverwertbar ist, könnte dies möglich machen. Die wissenschaftliche und technologische Entwicklung führte zur Herstellung von drei Geräten zur Intensivierung chromatografischer und elektrophoretischer Verfahren sowie von Verfahren zur Inaktivierung. Diese sind allesamt wichtig für die Bioverarbeitung und den Markt der Gesundheitsprodukte. Die für die Chromatografie und Elektrophorese entwickelten Geräte sind skalierbar und bieten Echtzeitinformationen über den Bioseparationsprozess. Das dritte Gerät arbeitet an der Inaktivierung von Viren in konzentrierten Proteinlösungen. Die Experimente des PlasticBiopharmaPur-Projekts brachten hervor, dass ein hohes Maß an Inaktivierung von großen umhüllten Viren in etwa zwei Sekunden erzielbar ist, die hierfür benötigte Zeit mit anderen Inaktivierungstechniken beträgt in der Regel mehr als 15 Sekunden. Die Forschungsbemühungen im Rahmen dieses EU-finanzierten Projekts führten zur Entwicklung einer neuen Mikroskalen-Plattform für die schnelle Detektion von mehreren Analyten in biologischen Proben unter Einsatz eines enzymgekoppelter Immunadsorptionstest. Dies hat Auswirkungen auf eine Vielzahl von Anwendungen: Auf die Umweltkontrolle, auf forensische Analysen und die klinische Diagnostik. Verschiedene biopharmazeutische Unternehmen haben Interesse an diesen neuen technologischen Konzepten gezeigt, für einige der wichtigen Schritte der Herstellung und der Verwendung der neuen Immuntest-Plattform wurde ein Patent angemeldet.
