Bioökonomie International 2014: MixCul – Online Characterization and Optimization of Mixed Cultures in Small Scale Reactors (Charakterisierung und Optimierung von Mischkulturen in Echtzeit in Kleinkulturreaktorsystemen)

Das beantragte Forschungsvorhaben "MixCul" beginnt an einem Punkt, an dem Mischkulturforschung häufig endet, nämlich nach der ersten erfolgreichen Etablierung im Labor, da es sich der Entwicklung von Messmethoden für die Charakterisierung und Optimierung solch komplexer biologischer Systeme widmet. Da die Anzahl zu untersuchender und optimierbarer Prozessgrößen äußerst groß ist, soll sich die Methodenentwicklung auf Kultivierungssysteme im Mikroliter-Maßstab fokussieren. Diese kleinen Reaktorsysteme (Mikrotiterplatten) ermöglichen es dem Wissenschaftler bis zu 96 Experimente parallel durchzuführen, um somit nicht nur den Einfluss verschiedener Prozessparameter zu untersuchen, sondern auch die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen zu garantieren. Der Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik an der RWTH Aachen University ist führend in der Entwicklung von Echtzeit-Messtechniken, insbesondere für kleine Reaktorsysteme im Milliliter- und Mikroliter-Maßstab. Die zu entwickelnde Messmethode soll es dem Anwender ermöglichen, die Spezies-Zusammensetzung seiner Mischkultur zu jedem beliebigen Zeitpunkt in jedem der 96 Reaktionsräume ermitteln zu können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll in einem zweiten Schritt diese Methode genutzt werden, um bereits aus der Literatur bekannte Mischkulturprozesse hinsichtlich ihrer Spezieszusammensetzung im laufenden Prozess zu charakterisieren und hinsichtlich einer Produktausbeute zu optimieren.