Bioverfahrensentwicklung

Zukunft sichern durch Nachhaltigkeit? Bioverfahrenstechnik bedeutet einen wichtigen Schritt auf dem Weg dorthin. Sie ersetzt klassische chemische Syntheseverfahren durch nachhaltige biologische Verfahren und vereint unterschiedliche Gebiete aus dem naturwissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Bereich. Mit diesem Buch wird allen, die an der Entwicklung biotechnologischer Prozesse beteiligt sind, ein Werk an die Hand gegeben, das die einzelnen Aspekte der Bioverfahrensentwicklung darstellt und zu einem Gesamtbild zusammenfügt: Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie und Biochemie sowie die ingenieurtechnischen Bereiche Elektrotechnik, Informatik, Steuerungstechnik, Maschinenbau und Verfahrenstechnik - jeweils aus dem Blickwinkel der Verfahrensentwicklung betrachtet. Mit klaren, praxisorientierten Verfahrensbeispielen werden die beschriebenen Prozesse erklärt. Im Vordergrund stehen dabei Verfahren, die in der Industrie eine wichtige Rolle spielen. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, die bei der Entwicklung eines Verfahrens schon im Anfangsstadium eine entscheidende Rolle spielen, ist ein ganzes Kapitel gewidmet. Die zweite Auflage des Erfolgstitels von 2003 ist ein Muss für alle Studenten der Biotechnologie und Verfahrenstechnik und das ideale Nachschlagewerk für Ingenieure der Verfahrenstechnik, Biochemiker und Pharmazeuten. Stimmen zur 1. Auflage: 'Das Buch ist ein nützlicher Begleiter in der täglichen Praxis und kann sowohl als Lehrbuch wie auch als Nachschlagewerk verwendet werden.' BIO WORLD, Dr. C. Andretta 'Dieses Buch richtet sich an alle, die einen Beitrag zur Entwicklung eines biotechnologischen Prozesses leisten möchten. Es informiert sehr ausführlich über die Bioverfahrensentwicklung und ermöglicht, sich ein Gesamtbild zu verschaffen. Es ist auch als Lehrbuch für das Gebiet Bioverfahrenstechnik gut geeignet.' F & S (Filtrieren und Separieren)

Autorentext
Prof. Winfried Storhas ist Professor für Biotechnologie an der Hochschule Mannheim. Sein Forschungsinteresse gilt u.a. dem Modellieren und Simulieren von Reaktionen, dem Up-Scaling und der Bioreaktorentwicklung, wobei ihm seine vor dem Studium erworbene siebenjährige Erfahrung im Maschinenbau bei der MAN in Augsburg und der Deutschen Werft in Hamburg zu Gute kommt. Professor Storhas studierte zunächst Maschinenbau an der Fachhochschule Augsburg, dann Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Berlin. Anschließend arbeitete er 16 Jahre lang als Verfahrensingenieur bei der BASF in Ludwigshafen, wo er für die Planung und Entwicklung von Anlagen für biotechnologische Produktionsprozesse sowie für Wirtschaftlichkeitsstudien für bioverfahrenstechnische Prozesse verantwortlich war.

Inhalt
LEISTUNGSFÄHIGKEIT DER BIOVERFAHRENSTECHNIK Allgemeine Betrachtungen Einsatzfelder und Produktgruppen Voraussetzungen für den Einsatz der Bioverfahrenstechnik Märkte und Marktanteile biotechnologischer Produkte ARBEITSGEBIETE DER BIOVERFAHRENSTECHNIK Einführende Betrachtungen Stellung und Aufgaben der Mikrobiologie Stellung und Aufgaben der Molekularbiologie Stellung und Aufgaben der Zellkulturtechnik Stellung und Aufgaben der Biochemie Informatik - Messen, Regeln und Steuern von Prozessen Stellung und Aufgaben der Verfahrenstecnik MOSAIK DER BIOVERFAHRENSENTWICKLUNG Verknüpfung aller Aufgabengebiete Logistik Einfluss auf die Ökologie Ringschlüssel Behördenengineering: GMP-Richtlinien, Genehmigungsgrundlagen, Gesetze und Verordnungen BIOREAKTIONSTECHNIK IN LABORGEFÄßEN Allgemeine Betrachtungen Beschreibung des kleinsten Bioreaktors Leistungseintrag in Kolbenreaktoren Sauerstofftransferraten (OTR) in Kolbenreaktoren UPSTREAM-PROCESSING Lagerung und Logistik Anmaischprozesse Konditionierungsprozesse Reinigungsprozesse (CIP, "cleaning in place") Sterilisationsprozesse (SIP, "sterilization in place") Virusinaktivierung bei Pharmazeutika STOFFUMWANDLUNG Bildung der Biokatalysatoren (Zellwachstum) Beschreibung der Produktbildung Ezymkatalysierte biotechnologische Reaktionen Sauerstoffversorgung eines Mycel-Pellets Modellierung und Simulation DOWNSTREAM-PROCESSING Mechanische Trennung Zerteilung von Stoffen Vereinigung von Stoffen Wärmeübertragung Thermische Trennung - Destillation, Rektifikation Absorption Adsorption Extraktion Kristallisation Trocknung In-vitro-Refolding Proteinaufreinigung und Chromatographie INTEGRIERTE PROZESSE UND VERFAHRENSENTWICKLUNG Aufbau und Darstellung eines Prozesses Vorgehensweise bei der Verfahrensentwicklung Sicherheitsaspekte bei der Verfahrensentwicklung Prozessintegrierter Umweltschutz WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNGEN Methoden zur Kostenanalyse eines Verfahrens Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mittels Short-cut-Methoden VERFAHRENSBEISPIELE Einleitung Allgemeine Prozessschemata Auslegungsbeispiel: Beta-Galactosidase