13.10
Die Upstream-Verarbeitung ist die erste Phase der Biomanufacturing, bei der lebende Zellen gezüchtet werden, um ein biologisches Produkt herzustellen.
Es beginnt mit der Optimierung des Wachstumsmediums, indem die Mengen an Kohlenstoff, Stickstoff, Vitaminen und Spurenelementen angepasst werden.
Anschließend wird ein vorausgewählter Mikroorganismus oder gentechnisch veränderter Wirt ausgewählt, der das maximale Produkt liefert.
Die Organismen werden zunächst aus konservierten Beständen aufgetaut und unter geeigneten Wachstumsbedingungen in sterilen Kulturmedien mit optimalen Nährstoffmengen kultiviert.
Nach der Inkubation in Kulturkolben werden sie in kleine Samen-Bioreaktoren übertragen und nacheinander skaliert, um ein Inokulum zu entwickeln.
Sobald genügend Wachstum erreicht ist, wird das Inokulum in größere Bioreaktoren übertragen, wo die Fermentation stattfindet und Bedingungen wie pH-Wert, Temperatur, gelöster Sauerstoff und Bewegung genau geregelt werden.
Sensoren und automatisierte Regelungssysteme überwachen diese Parameter kontinuierlich und nehmen Echtzeitanpassungen vor, um ein optimales Wachstum zu gewährleisten.
Sobald die gewünschte Biomasse- oder Produktkonzentration am Ende der Fermentation erreicht ist, wird die nachgelagerte Verarbeitung zur Produktrückgewinnung und -reinigung eingeleitet.
Upstream Processing stellt eine entscheidende Phase der Bioproduktion dar, in der biologische Systeme wie Mikroorganismen, Säugetierzellen oder Insekt…
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