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Archive for the ‘Biotechnologie’ Category

anatomy-1751201.pngDie Sensortechnologie richtet sich neu aus: Sensorintelligenz, Dezentralisierung, Multisensorsysteme und Miniaturisierung sind die Anforderungen, die Sensoren zukünftig erfüllen müssen. Hintergrund für den Paradigmenwechsel in der Sensortechnologie sind neue Ansätze in der Prozesstechnik, die der Philosophie von „Industrie 4.0“ und „Internet der Dinge“ folgen: Auch in der Bioverfahrenstechnik sollen Prozesse zukünftig integriert und kontinuierlich laufen und möglichst in Echtzeit gesteuert und optimiert werden. Die Biotechnologie stellt dabei besonders hohe Ansprüche an Produktqualität und –sicherheit; gleichzeitig sind die Prozesse und Strukturen teils hochkomplex. Eine Vielzahl an Messdaten allein nützt wenig; die Datenflut muss gleichzeitig ausgewertet und die Ergebnisse in den Prozess zurückgespeist werden. Sogenannte „Smart Sensors“ sind in der Lage, nicht nur zu messen, sondern auch Aufgaben der komplexen Signalverarbeitung zu übernehmen und zusätzliche Informationen über sich und die Prozessumgebung bereitzustellen. Diese erweiterte „Sensorintelligenz“ umfasst Selbstdiagnose, die Ausführung dezentraler Logikfunktionen, die eigenständige Validitätsprüfung der Messwerte, die Selektion und Bewertung von Prozessprofilen bis hin zur Vorhersage von Prozessabläufen und die direkte Interaktion mit zugeordneten Akteuren über dezentrale Steuereinheiten. Damit die Vision des Smart Sensors Wirklichkeit werden kann, sind allerdings noch einige Hürden zu überwinden – vom Nachweis der Prozess und Produktsicherheit über Schnittstellengestaltung und Standards für Daten bis hin zur Datensicherheit.

Was genau Sensoren der Zukunft können müssen, ist nachzulesen im Positionspapier „Smarte Sensoren für die Biotechnologie“ der DECHEMA-Fachgruppe „Messen und Regeln in der Biotechnologie“

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Nachlese zur DECHEMA-Frühjahrstagung der Biotechnologen

Wie haben Sie Ihre Berufswahl getroffen? Sind Sie in die Fußstapfen der Eltern getreten, hat eine Lehrerin Sie für Ihr Fach begeistert, oder hat das Berufsbildungszentrum Sie überzeugt?

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Wenn ich groß bin…

Wer weiß, welche Einflüsse für die Berufswahl prägend sind, kann Jugendliche gezielter für seine Disziplin gewinnen. Aber was zählt heute – YouTube, „Peer Group“ oder doch das Vorbild aus der Fernsehserie? Überraschenderweise Letzteres, wie der Vortrag von Volker Gehrau, Universität Münster, zum Auftakt des Programms der DECHEMA-Frühjahrstagung der Biotechnologen 2017 zeigte. „Kommunikation mal anders: Wie man Wissenschaft populär machen kann“ war das Motto am ersten Nachmittag  , der traditionell dem Blick „um die Biotechnologie herum“ gewidmet ist. Volker Gehrau stellt den Stand der Forschung zum Einfluss von Medien auf die Berufswahl vor. Das Fernsehen spielt hier nach wie vor eine große Rolle;  auch weil   sich die Zahl der Berufe, mit denen Kinder und Jugendliche „im echten Leben“ in Berührung kommen, in den letzten Jahrzehnten deutlich verringert hat – Handwerksbetriebe sind aus der Nachbarschaft in Industriegebiete abgewandert, vieles ist „unsichtbar“ geworden, und im Fernsehen sehen wir Superstars, Models und Kommissare. Abhilfe kann man mit einfachsten Methoden schon im Kindergartenalter schaffen, etwa mit Pixibüchern, die Berufe vorstellen.

Einen anderen Weg ist die Initiative „Chemie im Dialog“ gegangen. In Zusammenarbeit mit bekannten YouTubern wurden Informationen über Chemie in deren normalen Channels vorgestellt; für Erwachsene sind die Clips vielleicht nicht immer leicht nachvollziehbar, bei Jugendlichen kommen sie jedoch gut an. Bei der Berührung zwischen YouTubern und Berufsalltag stoßen die Formate zwar an ihre Grenzen, aber insgesamt ist das aufwändige Programm sehr erfolgreich, wie Stefan Hilger, Geschäftsführer der Initiative, darlegte.

Science Slams sind inzwischen in vielen Städten etabliert; in Kneipen oder Clubs in lockerer Atmosphäre stellen Wissenschaftler ihre Arbeit leicht verständlich und unterhaltsam vor. Wie das aussehen kann, zeigte Corrado Nai in seinem Slam-Vortrag über schwarze Pilze.

Die unterschiedlichen Ansätze waren Anlass für viele Diskussionen, die sich über beide Tage der Frühjahrstagung hinzogen. Einerseits ist manches sicher Geschmackssache für den seriösen Wissenschaftler, andererseits gilt der alte Marketingspruch: Der Wurm muss dem Fisch schmecken, nicht dem Angler. Das Thema Nachwuchsgewinnung wird die Fachgemeinschaft Biotechnologie weiter begleiten; der Tag bot viele Anregungen dafür.

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… mach‘ ich CRISPR/Cas.

Am zweiten Tag standen fachliche Inhalte im Mittelpunkt. „Verrückt nach CRISPR“ – „Wunderwaffe  CRISPR“ – „mit der Genschere gegen Krebs“ – die Medien überschlagen sich mit Meldungen zu den neuen biotechnologischen Methoden. Was ist Hype, was berechtigte Hoffnung? Um diese Fragen besser beantworten zu können, haben Experten aus Gremien und Netzwerken  der DECHEMA die Potenziale und Grenzen von CRISPR/Cas, TALEN und Co. für verschiedene Anwendungen vorgestellt. Ein Überblick zur Gen-Editierung mit sequenzspezifischen Nucleasen in Säugerzellen von Ralf Kühn, Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin, eine Einschätzung zum Genome Editing bei Pflanzen von Bernd Müller-Röber, Universität Potsdam, und der Weg zur Gewinnung robuster Chassis-Organismen für die synthetische Biologie, dargestellt von Stephan Noack, FZ Jülich, wurden ergänzt durch Anwendungsmöglichkeiten in der personalisierten Medizin auf Basis von Stammzellen, die Stefan Wild, Miltenyi Biotech, vorstellte, und durch einen Überblick über CRISPR-basierte Technologien für die weiße Biotechnologie von Ümit Pul, B.R.A.I.N. So stellte von Säugerzellen und Stammzellen über Pflanzen bis  zu Hefen und Bakterien zu jedem Thema ein ausgewiesener Fachmann den aktuellen Stand von Forschung und Anwendung dar. Dadurch wurden nicht nur Vergleiche zwischen den Anwendungsfällen möglich, das Bild wurde auch deutlich differenzierter. So ist CRISPR/Cas keineswegs das Wundertool für alle Fälle – je nach Zielsetzung können andere Verfahren deutlich geeigneter sein. Und bei aller Präzision lässt sich in der Praxis nicht jedes Ziel mit der „Genschere“ erreichen. Andererseits steht mit den verschiedenen Methoden jetzt ein Werkzeugkasten zur Verfügung, der sich in den kommenden Jahren weiter verfeinern und ausdifferenzieren wird und vieles, was derzeit noch als Zukunftsmusik scheint, machbar werden lässt.

Die DECHEMA-Frühjahrstagung der Biotechnologen hat sich in den letzten Jahren zunehmend zu einem echten „Familientreffen“ der Community entwickelt, bei dem Beiräte, engagierte Mitglieder und Interessierte zusammenkommen, um im lockeren Rahmen zu diskutieren, Kontakte zu knüpfen und aktuelle Themen aufzugreifen. Dieses Ziel hat sie 2017 vollauf erreicht. Die Vorbereitungen für 2018 laufen – Themenvorschläge sind willkommen. Den Termin 5.-6. März 2018 sollte man sich auf jeden Fall schon vormerken.

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Bericht vom 32. Treffen des VBU-Business-Netzwerks für Managerinnen in den Life Sciences

Wie wird aus Forschungsergebnissen eine Geschäftsidee und schließlich ein weltweit agierendes Unternehmen? „Personalisierte Medizin – vom Labor zum Global Player“ war der Titel des 32. Treffens der VBU-Managerinnen und die neue Firmenzentrale der MorphoSys ein hervorragend geeigneter Ort, um dieser Frage auf den Grund zu gehen.

sos-106826_1280Dass der Bedarf nach neuen Medikamenten nicht nur Krebs und HIV betrifft, sondern auch „Allerweltskrankheiten“, zeigte Dr. Hannelore Meyer von der TU München in ihrem Eröffnungsvortrag. Wenn die Vergabe von Antibiotika so weitergeht, ist weltweit  2050 mit 10 Millionen Todesfällen aufgrund von Antibiotika-Resistenzen zu rechnen. Höchste Zeit also, dass etwas passiert. Die Strategien ändern sich dabei: Während bisherige Antibiotika vor allem auf basale Prozesse in Bakterien abzielen und damit sehr unspezifisch wirken, greifen Pathoblocker spezifisch die Schnittstelle zwischen Pathogen und Wirt an. Das schont nicht nur das Mikrobiom des Patienten, sondern vermindert auch den Selektionsdruck. Weitere Strategien beinhalten den Einsatz von Antikörpern und Phagen, die vor allem in Kombination mit Antibiotika sehr gute Ergebnisse erzielen. Während diese Behandlungsmethoden hinsichtlich des Keims „personalisiert“ sind, wirkt die Stuhltransplantation personalisiert auf den Patienten; es gibt also auch in der Infektionstherapie Ansätze zur personalisierten Medizin. Besser als Heilen ist allerdings Vermeiden: Hygiene, weniger Antibiotikaeinsatz und vor allem keine Freisetzung von Antibiotika, Point-of-care-Diagnostik zur gezielten Therapie und eine Public-Private-Partnership für die Entwicklung neuer Therapien sind Schritte weg vom Horrorszenario einer Welt, die mit resistenten Keimen besiedelt ist. Und um eine weltweite Anstrengung geht es, denn, wie Hannelore Meyer betonte: Resistenzen reisen.

DJI_0263Anton Kraxner von MorphoSys stellte die Entwicklung der personalisierten Medizin vor, bei der Diagnose und Therapie Hand in Hand gehen, bis hin zum Einsatz von „Theranostik“. Anhand von spezifischen Biomarkern wird dabei prognostiziert, inwieweit eine Therapie bei einem bestimmten Patienten wirken sollte. Nicht nur die Entwicklung der entsprechenden Diagnostika und Therapeutika und vor allem deren Finanzierung stellen eine  neue Herausforderung dar, auch die Zeithorizonte führen zu neuen Fragestellungen. So gilt es beispielsweise, Transportartefakte zwischen Labor und Patient zu vermeiden. Außerdem werden Schwellenwerte, ab denen eine Wirksamkeit erwartet wird, je nach Hersteller und Medikament sehr unterschiedlich gesetzt. Und neben den hohen Kosten bleibt auch offen, wie mit dem zusätzlichen Risiko umgegangen werden soll, dass ein Biomarker falsch negativ bestimmt wird, die Behandlung aber doch gewirkt hätte.

Anke-Peggy Holtorf ging auf die Frage ein, wie man den Wert von personalisierter Medizin ermittelt. Wie bei Autos oder Sammlerstücken liegt der Wert im Auge des Betrachters. Von denen gibt es allerdings im Gesundheitssystem eine ganze Reihe – Patienten, Zulassungsbehörden, Industrie, Forscher, Krankenkassen und viele mehr betrachten die gleiche Therapie unter Umständen unter sehr unterschiedlichen Blickwinkeln. Essentiell für die Akzeptanz personalisierter Therapien ist unter anderem die Genauigkeit der Vorhersagen über die Wirksamkeit – die aber wiederum hängt nur zum Teil von genetischen Voraussetzungen ab. Für die Hersteller heißt das: Die möglichen Ergebnisse sollten frühzeitig in der Planung berücksichtigt und ein möglichst vollständiges Bild gezeichnet werden. Und man sollte die Landschaft beobachten und flexibel bleiben, damit man seine Strategie jederzeit anhand von Preis- und Kostenentwicklungen und der Wettbewerbsentwicklung optimieren kann.

Dr. Beate Diefenbach-Streiber stellte die Entwicklung von MorphoSys vom Start-up bis zur Internationalisierung vor und verschwieg dabei nicht, dass dieser Weg gelegentlich steinig war. Um so faszinierender war es, den Werdegang und das Wachstum des Unternehmens zu verfolgen. Viele Schritte wurden erst durch die gezielte Forschung und in der Folge die Erweiterung oder Anpassung des Portfolios möglich. Für jeden (potenziellen) Gründer war dieser Vortrag Lehrstunde und Ermutigung zugleich.

Und es blieb nicht beim reinen Vortragsprogramm: Im Laufe des Tages hatten die Teilnehmerinnen die Gelegenheit, bei einem ausführlichen und sehr kompetent geführten Rundgang die Arbeit der MorphoSys in Augenschein zu nehmen. Hochautomatisiert und gleichzeitig mit viel menschlicher Intelligenz werden in den Laboren die hauseigenen Bibliotheken nach Antikörpern für spezifische Fragestellungen durchforstet, die anschließend für den Einsatz optimiert werden. Auch die Expertinnen hatten angesichts der technischen Möglichkeiten und des Equipments Anlass zum Staunen.

Fazit 1: Die personalisierte Medizin bewegt sich derzeit in einem Spannungsfeld zwischen Möglichkeiten und Unsicherheiten, die nicht allein auf der medizinischen Seite liegen, sondern auch das regulatorische Umfeld und Fragen der Finanzierung betreffen. Es wird spannend sein, die weitere Entwicklung zu verfolgen und mitzugestalten.

Fazit 2: Aus hervorragenden wissenschaftlichen Ergebnissen lassen sich mit Ideen und Beharrlichkeit erfolgreiche Unternehmen entwickeln

Fazit 3: Die Mischung aus Vorträgen und Networking machen die Treffen der VBU-Managerinnen immer wieder zu einem besonderen und besonders lohnenden Erlebnis. Die nächste Möglichkeit, sich davon zu überzeugen, gibt es am 27. Oktober 2017 bei der DECHEMA in Frankfurt – den Termin sollte man sich also jetzt schon vormerken!

Mehr unter http://v-b-u.org/mn.html

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Achema_Gruenderpreis_positiv_BildschirmZum zweiten Mal sind unternehmungsfreudige Wissenschaftler, zukünftige Gründer und Inhaber von Start-Ups aufgerufen, sich um den ACHEMA-Gründerpreis zu bewerben. Ab sofort können Ideen, Konzepte und Businesspläne aus den Bereichen Chemie, Verfahrenstechnik und Biotechnologie eingereicht werden. Die Finalisten haben die einmalige Chance, sich im Rahmen der ACHEMA 2018 dem internationalen Fachpublikum zu präsentieren. Drei Gesamtsieger erhalten darüber hinaus je ein Preisgeld von 10.000 Euro. 

Alle weiteren Informationen auf www.achema.de/gruenderpreis.

Die chemische Industrie ist Innovationsmotor für zahlreiche andere Branchen. Innovationen in Chemie, Verfahrenstechnik und Biotechnologie können Technologien und Produkte auf breiter Ebene grundlegend verbessern. Doch die Zahl der Firmenneugründungen in diesen Bereichen ist niedrig. Gute Ideen und junge Unternehmer brauchen mehr Unterstützung beim Erschließen neuer Geschäftsfelder; dabei sind der Zugang zu erfahrenen Mentoren und die Möglichkeit, Kontakte zu knüpfen, als mindestens ebenso wichtig anzusehen wie finanzielle Aspekte.

Deshalb schreiben die DECHEMA, die Business Angels FrankfurtRheinMain und der High-Tech Gründerfonds zur ACHEMA 2018 zum zweiten Mal den ACHEMA-Gründerpreis aus. Ideengeber und Unternehmensgründer können sich ab sofort darum bewerben. Abweichend von der ersten Vergabe 2015 besteht diesmal keine Einschränkung auf bestimmte Kategorien; zugelassen sind alle Themen, die auch auf der ACHEMA vertreten sind, vom Anlagenbau bis zur industriellen Biotechnologie.

Der Wettbewerb läuft über drei Phasen – bis 31.3.2017 können Ideen, bis 31.7.2017 Konzepte und bis 31.11.2017 Businesspläne vorgelegt werden. Besonders in den frühen Phasen haben die Bewerber von Beginn an die Möglichkeit, mit hochrangigen fachlich versierten Mentoren ihre Konzepte zu diskutieren und auf dieser Basis Unterstützung für die Ausarbeitung ihrer Businesspläne zu bekommen. Die Bewerber sowie nach dem 1.7.2015 gegründete oder in Gründung befindliche junge Start-Ups sollen schon in dieser frühen Phase Zugang zu potenziellen Investoren bekommen, um die Möglichkeiten einer Finanzierung zu besprechen. Unabhängig vom Zeitpunkt des Einstiegs in den Wettbewerb gehen alle Businesspläne, die bis zum 30. November 2017 vorliegen, ins Rennen um die Finalplätze.

Bis zu zehn aussichtsreiche Gründungen bzw. Gründungsideen erhalten die Möglichkeit, sich auf der ACHEMA 2018 im Rahmen eines Gründerpreisstandes sowie einer speziellen Pitchsession vorzustellen und Kontakte zu knüpfen. Drei Gesamtsieger erhalten darüber hinaus ein Preisgeld in Höhe von je 10.000 Euro.

Träger des ACHEMA-Gründerpreises sind die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., die DECHEMA Ausstellungs-GmbH, die Business Angels FrankfurtRheinMain e.V. und der High-Tech Gründerfonds. Unterstützt wird der ACHEMA-Gründerpreis zudem von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI), dem Verband der Chemischen Industrie (VCI) und der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) sowie dem Business Angels Netzwerk Deutschland, eXist und dem Wettbewerb GO-Bio.

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enzymes-bannerOk, it’s not magic but “hard science” – nonetheless, the performance of enzymes in some applications is really breathtaking, especially compared to “conventional” chemical synthesis routes. As research and development advance and ever more processes make it into industrial applications, some trends emerge that might lead the way for the development of the industry.

  • Combination is key

Even though enzymes are highly selective and can perform reactions that are hardly accessible to the synthetic chemist, there are also reactions where chemical catalysts are superior. Thus, the combination of chemical and enzymatic steps is the key to efficient synthetic pathways. Researchers are working on reaction cascades in one-pot systems with compartments where different steps are performed successively without cost-intensive intermediary purifications steps. To avoid solvent incompatibilities – enzymatic reactions usually require aqueous systems, organic chemical reactions are run in organic solvents – gel matrices have been successfully employed.

  • Unlock nature’s tool kit

While “engineered” enzymes may offer perfect properties, there remain applickey-1020000_640ations e.g. in the food industry calling for naturally-occuring enzymes. Fortunately, nature’s tool kit has an almost unlimited supply of different enzymes – turning the identification into the literal search in the haystack. Modern bioinformatics, a better understanding of metabolic pathways and genome mining methods allow for the screening of tens of thousands of genomes to find the right sequence and, hence, the most appropriate natural enzyme.

  • Design your own

Thanks to growing information on the structural biology of proteins, powerful bioinformatics and the integration of databases “tailor-made” enzymes have become more easily accessible. However, designing enzymes and enzymatic systems with desired properties, is still labour-intensive and time-consuming, especially with regard to structural analyses.

  • Leash your enzyme to unleash its potentialdog-1015660_640

Currently, cost is a major hurdle for the use of enzymes, especially if they cannot or only at high cost be recovered from the reaction. Immobilisation is the solution to this problem. A number of methods is available, ranging from the adsorption or covalent binding to mostly  textile carrier materials or covalent links between the enzyme molecules. Another principle is the encapsulation of enzymes in polymer networks or membranes. However, as the performance of an enzyme depends on its tertiary and quarternary structure, enzyme activity may be influenced negatively by the immobilisation. Other problems include steric factors hindering substrate access to the catalytic center. Thus, experts are still searching for more general immobilization procedures that reduce cost and allow for more or less “standardized” process designs.

  • Regard the bigger picture

Even the best enzymatic process is limited by poor reaction technology. Reactor designs that allow for tapping the full potential of the kinetics of enzymatic reactions are still being explored. The challenge lies not least in ensuring maximum mass transfer with minimum shearing of the enzyme-carriers. Thus,chemistry-1027781_640 the cooperation of biotechnologists, organic chemists and process engineers is crucial to ensure the most efficient – and consequently competitive process.

Do you want to know more? Join the PRAXISforum “Enzymes for Industrial Applications” on 8-9 November 2016 in Frankfurt

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15 Antragsteller von 11 Hochschulen können sich seit 1. Juli 2016 über ein Max-Buchner-Forschungsstipendium freuen. Die geförderten Themen reichen von der Synthese von Nano-und Mikropartikeln über „gedruckte“ Protein-Gele bis hin zur enantioselektiven Synthese entzündungshemmender Wirkstoffe. Die Stipendien in Höhe von 10.000 Euro pro Vorhaben kommen Nachwuchswissenschaftlern in Chemischer Technik, Verfahrenstechnik und Biotechnologie sowie angrenzenden Gebieten zugute und sollen vor allem interdisziplinäre Ansätze fördern. Auch explorierende Arbeiten zur Vorbereitung von Anträgen bei DFG und anderen Förderorganisationen können so unterstützt werden.

Die geförderten Arbeiten 2016/2017 sind:

  • Experimentelle Untersuchungen zum Eisenoxidationsweg bei dem neuartigen acidophilen eisenoxidierenden Bakterium „Ferrovum“ sp., TU Bergakademie Freiberg
  • Biosynthese der polychlorierten Biaryl-Naturstoffe Ambigol A und B, Technische Universität München
  • Wellplate NMR System (WELLMRS), Karlsruher Institut für Technologie
  • Akustische-Resonanz-Mischtechnik in der Submerskultivierung höherer Pilze, Universität Hohenheim
  • Kontinuierliche Synthese und Modifikation komplexer Nano- und Mikropartikel in einem 1000 Watt Ultraschall-Multiphasen-Cavitator im Durchfluss, Julius-Maximilians-Universität Würzburg
  • Mechanisches Legieren zur Herstellung carbidischer MAX-Phasen und Optimierung ihrer magnetischen Eigenschaften durch Dotierung mit späteren Übergangsmetallen, Technische Universität Darmstadt
  • Neuartige Messtechnik für dreidimensionale Schaumströmung, TU Dresden
  • TAP Experimente bei Atmosphärendruck, Technische Universität Hamburg-Harburg
  • Selective synthesis of active Cu-oxo clusters in zeolites for methane activation at low temperatures, Technische Universität München
  • Synthese und Charakterisierung von Biuretderivaten zur Extraktion von Anionen, Technische Universität Dresden
  • Thermodynamische Stoffdatenmodellierung für die Simulation der Herstellung von Wertstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, Technische Universität Kaiserslautern
  • Neue Liganden zur enantioselektiven Synthese von entzündungshemmenden Wirkstoffen, Universität Regensburg
  • Anwendung des Bonded-Particle-Models für die Modellierung der Packungen von nicht-sphärischen Partikeln,            Technische Universität Hamburg-Harburg
  • Getriggerte Gelbildung von Proteinen – vom 3D-Druck zur verfahrenstechnischen Anwendung, Universität Hohenheim
  • Auswirkung kurzer Fasern in anisotrop-gelierenden Geweberegenerationsmatrizen auf gerichtetes Nervenzellwachstum, DWI – Leibniz Institute for Interactive Materials

Die gemeinnützige Max-Buchner-Forschungsstiftung wurde 1936 ins Leben gerufen und begründet die aktive Forschungsförderung der DECHEMA, von der sie ehrenamtlich verwaltet wird. Die Stiftung wird durch Spenden insbesondere der ACHEMA-Aussteller und Besucher finanziert. Seit ihrem Bestehen konnte die Max-Buchner-Forschungsstiftung 3750 Jahresstipendien für Forschungsarbeiten junger Wissenschaftler vergeben. Die Ergebnisse der geförderten Arbeiten stehen der Allgemeinheit zur Verfügung.

Anträge für die Förderperiode 2017/2018 können bis zum 15. September 2016 eingereicht werden: Antragseinreichung für die Förderperiode 2017/2018

 

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Nicht gleichmäßig gepackt

Chromatographie bleibt bei unseren „Projekten des Monats“ ein Dauerbrenner – kein Wunder, denn wenige Verfahren sind so vielseitig einsetzbar. Besonders für makromolekluare Bioprodukte – beispielsweise Proteine für den Einsatz in der Pharmazie – sind präparative Chromatographieverfahren das Mittel der Wahl; sie lassen sich genau auf die wertvollen Produkte anpassen und sind sehr schonend. Doch vor der chromatographischen Trennung kommt das Packen der Säule – das Einfüllen der stationären Phase. Das muss möglichst gleichmäßig geschehen, ohne Hohlräume oder Luftblasen. Allerdings mangelt es an robusten Packmethoden, und oft zeigen sie während des Betriebs eine unzureichende Stabilität. Das liegt daran, dass hydrodynamische Vorgänge während des Packens und des Langzeitbetriebs nicht berücksichtigt werden. In einem Vorhaben der industriellen Gemeinschaftsforschung wollen Wissenschaftler der TUM deshalb verbesserte Packmethoden entwickeln, damit die eingesetzten Medien über lange Zeiträume stabil bleiben. Während des Packvorgangs und des Dauerbetriebs soll dafür Ultraschall eingesetzt werden. Frequenzmodulierte, nicht-kavitierende, überlagerte Ultraschallwellen führen zu einer oszillierenden Bewegung der Chromatographiepartikel, wodurch interpartikuläre Hohlräume minimiert werden – die Teilchen werden quasi „zurechtgeruckelt“, bis sie gleichmäßig und nahezu lückenlos gepackt sind. Durch das homogenere Chromatographiebett erhöht sich unter anderem die Standzeit, also die Dauer, für die die Säule genutzt werden kann.

Chromatographieanlagen werden häufig von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) betrieben, die Auftragshersteller für die Pharma- und Chemieindustrie sind. Verbesserte Chromatographieverfahren haben für diese KMU eine hohe wirtschaftliche Bedeutung, da durch die Implementierung von neuen Konzepten deutliche Kosteneinsparungen zu erwarten sind. Hierdurch kann ein signifikanter Wettbewerbsvorteil entstehen.

Mehr zum Projekt Verbesserung der Packmethodik und der Betriebsstabilität von Chromatographieverfahren für die präparative Aufreinigung von makromolekularen Bioprodukten (18146 N)

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