Im Rahmen von iProcess soll die gesamte Prozesskette der Herstellung von pharmakologisch wirksamen Substanzen, die mittels Pilzen oder Cyanobakterien fermentativ hergestellt werden, untersucht werden. Die Teilvorhaben werden über die gemeinsam bearbeiteten Forschungsfelder eng verzahnt. Alle Projekte liefern sich Ergebnisse zu und erlauben so ein hocheffizientes Arbeiten. Die interdisziplinäre Vernetzung der Teilvorhaben trägt gemeinsam dazu bei, die Ziele des Forschungskollegs iProcess zu erreichen. Innerhalb der dreijährigen Förderung von iProcess soll ein nachhaltiger Erkenntnisgewinn bei der Entwicklung von verfahrenstechnischen Prozessen pharmakologisch relevanter Verbindungen erzielt werden:

Bereich Up-Stream (USP):

• Optimierte Stammhaltung terrestrischer Cyanobakterien
• Adaptierte Produktionsstämme für heterotrophe Prozessführung

Bereich Reaktorentwicklung:

• Optimierung und Bau von Laborreaktoren zur Fermentation von Cyanobakterien unter Nutzung von CFD-Simulationen
• Vergrößerung der Wachstumsoberfläche der emersen und submersen Laborreaktoren durch Aufwuchskörper und Optimierung der Systeme
• Alternativen der Substratzuführung über Aufwuchskörper

Bereich Down-Stream (DSP):

• Optimierung von Trennverfahren mittels Molecular Modelling
• Design optimierter Adsorbentien zur Abtrennung der Protease-hemmenden Sekundärmetaboliten
• Bestimmung der Adhäsionskräfte in den emersen und submersen Reaktoren
• Analytik und abgeleitete Optimierung der Besiedelung von Aufwuchskörpern
• Strukturaufklärung der Protease-hemmenden Sekundärmetaboliten bzw. Polypeptidantibiotika

Bereich Modellierung:

• Erweiterung von CFD-Simulationen auf submerse Reaktoren
• Modellerstellung modellprädiktiver Regler (MPC)
• Wachstumsmodelle für Pilze auf Aufwuchskörpern mit Substratdepot
• Prozessmodelle für Cyanobakterien bei heterotropher Kultivierung bzw. phototrophen Systemen (inkl. Wachstum/Produktion auf druckbaren Aufwuchskörpern)

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