Description: Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für funktionelle Grenzflächen (IFG), Abteilung Bioprozesstechnik und Biosysteme (BEBS) durchgeführt. Wir werden einen automatisierten Gegenstrom-Fluss-Reaktor für die enzymatische Glykansynthese als genuine biohybride Plattformtechnologie entwickeln. Dazu werden Mikrogel-immobilisierte Enzymkaskaden in einen neuen Typ eines kontinuierlich betriebenen und kompartimentierten biokatalytischen Flussreaktor integriert, in dem die Substrat- und Produktflüsse in Gegenstrom Richtungen geleitet werden. Die Herausforderungen in der enzymatischen Glykansynthese gelten generell auch für die Produktion von Feinchemikalien mit Enzymkaskaden gelten. Unsere Lösungen beinhalten skalierbare Konzepte für die Immobilisierung von Enzymen - speziell Glykosyltransferasen, die maßgeschneiderte Kompartimentierung von immobilisierten Enzymkaskaden (IEK) in Kombination mit in situ Entfernung der Produkte sowie das Design eines automatisierten kontinuierlichen Flussreaktors mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten für die laufenden Synthesen. Für die automatisierte enzymatische Glykansynthese verfolgen wir folgende Zielsetzungen: i) Synthese von funktionellen Mikrogelen und Immobilisierung von Glykosyltransferasen in diesen Mikrogelen und deren Kombination zu Kaskaden; ii) Design und Konstruktion eines Membran-basierten Reaktorsystems mit integrierten Produktisolierung durch multiple entgegen gerichtete Substrat - und Produktströme; iii) Automatisierung und in-silico Simulation der Mikrogel Enzymkaskaden für die Optimierung von Prozessbedingungen; iii) Für die Optimierung und Prozessvalidierung wird eine schnelle at-line Glykananalyse entwickelt und System-integrierte physikalische und Simulationsbasierte virtuelle Sensoren angewendet. Zusammenfassend wird unser Projekt zur Förderpolitik beitragen, indem eine neuartige Biohybridtechnologie mit Mikrogel-immobilisierten Enzymkaskaden als Reaktionskompartimente und deren Integration in einen automatisierten und kompartimentierten Gegenstrom Flussreaktor zur Synthese von Glykanen entwickelt wird.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Substrat ? Fluss ? Sensor ? Enzym ? Bioverfahrenstechnik ? Automatisierung ? Biosystem ? Simulation ? Synthese ? Kontinuierliches Verfahren ? Systemoptimierung ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2022-02-01 - 2025-01-31
Accessed 1 times.