Verbundprojekt: 3D-gedruckte, maßgeschneiderte Bioreaktoren für Pharma und Medizin: Flexibilität durch additive Fertigung; Teilprojekt: Entwicklung druckbarer chemisch-optischer O2- und pH-sensitiver Sensormaterialien sowie eines optischen Biomassesensors zur Integration in 3D-gedruckte Gefäße

Das Verbundprojekt AMBioVessel wird anwendungsorientierte Bioreaktoren entwickeln, die durch additive Fertigung hergestellt werden. Das AMBioVessel bietet perfekte Kultivierungsumgebungen, die über die derzeitigen Limitationen in der Bioreaktorgeometrie hinausgehen und zu erheblichen Steigerungen der Produktausbeuten in der Bioproduktion und Zelltherapie führen. PreSens wird in seinem Teilprojekt chemisch-optische O2- und pH-sensitive Sensormaterialien sowie einen optischen Biomassesensor zur Integration in 3D-gedruckte Gefäße entwickeln. Zuerst müssen hierfür Sauerstoff- und pH-empfindliche Materialien entwickelt werden, die den thermischen und mechanischen Belastungen beim 3D-Druck standhalten können. Auch für die Bestimmung der Biomasse müssen für die Messung in 3D-gedruckten Kultivierungsgefäßen auf Grund der optischen Eigenschaften des Druckmaterials neue Wege der Signalweiterleitung und -detektion gefunden werden. Damit eng verknüpft ist die notwendige Anpassung des Designs von Optik-, Elektronik- und Messsoftware zur Sensorauslesung im Rahmen des Teilprojektes. Abschließend wird die Funktionalität der innovativen Sensorik zunächst in einer Testumgebung mit nicht-biologischen Referenzsubstanzen und schlussendlich in der Laborpraxis mit lebenden Zellen evaluiert. Die Tests mit nicht-biologischen Referenzsubstanzen werden bei PreSens durchgeführt. Die Testung mit biologischem Material hingegen finden beim Partner ZHAW statt, da PreSens nicht über geeignete biologische Labore verfügt. PreSens wird das ZHAW jedoch bei der korrekten Anwendung der innovativen Sensorik in der Zellkulturanwendung unterstützen und die Datenauswertung durchführen.