Natürliche kolloidale Strukturbildungen wie Lipoproteine, rote Blutkörperchen oder glykosylierte Proteine sind für den zielgerichteten Stofftransport in höheren Organismen von zentraler Bedeutung. Hiermit vergleichbar entwickeln sich technologisch hergestellte kolloidale Wirkstoffträger als zunehmend unverzichtbar für die funktionelle Verbesserung pharmazeutische Wirkstoffe. In der Krebstherapie reduzieren Lipid-Nanokapseln und -partikel toxische Nebenwirkungen, (Bio-)Polymer-Schutzschichten unterbinden Immunabwehr-Reaktionen und Liganden ermöglichen die gezielte Wirkstoff-Anreicherung der kolloidalen Wirkstoffträger in erkrankten Organen. Zukünftig könnten auch Körper-Barrieren wie die Blut/Hirn-Schranke durch kolloidale Wirkstoffträger überwindbar werden. Essenzielle Lipide könnten hierbei eine doppelte Funktion als Wirkstoffträger mit eigener therapeutischer Funktionalität erhalten. Durch solche neuartigen Wirkstoffträger eröffnen sich hohe Potenziale in der Therapie neurodegenerativer Erkrankungen sowie für die anti-inflammatorische Begleitwirkung in der Krebstherapie.    

Bioprozesse sind heutzutage allgegenwärtig für die Produktion von Lebensmitteln, Pharmazeutika und anderen alltäglichen Gütern. Insbesondere im Wandeln von einer Erdöl- zu einer biobasierten Wirtschaft nehmen Bioprozesse eine besondere Bedeutung ein. Unser Verständnis großtechnischer Bioprozesse beruht immer noch auf der Annahme, dass der Reaktor gut durchmischt wird und sich alle Zellen gleich verhalten. In der Realität ist das komplexe Zusammenspiel zwischen den Reaktorumweltbedingungen und dem resultierenden zellulären Verhalten immer noch ein Mysterium [1]. Infolgedessen weisen die Zellen oft eine erhebliche Heterogenität in Wachstum und Produktion auf, was sich auf die Leistung und Robustheit von Bioprozessen auswirkt [2]. Vor diesem Hintergrund ist die Mikro-Bioverfahrenstechnik ein zentrales Forschungsfeld. Dieser Vortrag wird zunächst eine Einführung in das Feld der Mikro-Bioverfahrenstechnik geben. Gegenwärtige Anwendungsfelder werden anhand eigener Forschungsbeispiele erläutert. Schwerpunkt bilden hierbei sogenannte mikrofluidische Einzelzellkultivierungen [3-5]. Mit dieser Technologie kann der Einfluss bioprozessrelevanter Parameter auf die Heterogenität von Zellen untersucht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Optimierung und Entwicklung neuer Bioprozesse. Abschließend wird das Potential der Mikro-Bioverfahrenstechnik für den Bereich Bioverfahrenstechnik und angrenzende Gebiete der Life Sciences diskutiert und bewertet.     Referenzen   [1] Delvigne et al., (2017), Journal of Biotechnology, 12(7):1600549 [2] Mustafi et al., (2014), PlosOne, 9:e85731 [3] Grünberger, A., et al., (2014), Current Opinion in Biotechnology, 29:15-23 [4] Dusny, C and Grünberger, A., (2020), Current Opinion in Biotechnology, 63:26–33 [5] Täuber, S and Grünberger, A., (2023), Current Opinion in Biotechnology, 81:102915   Homepage https://bvt.blt.kit.edu/index.php    

Wir freuen uns, Sie zur Abschlussfeier der Absolventinnen und Absolventen der Masterstudiengänge 2022/23 der KIT-Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik am 30. Juni 2023 einzuladen! Dies ist ein besonderes Ereignis und eine großartige Gelegenheit, um die Arbeit und die Leistungen von Studierenden unserer Lehrenden zu feiern.