Neue mDoE-Software-Toolbox zur modellgestützten Optimierung biotechnologischer Prozesse | Institut: | V-1 | | Projektleitung: | Ralf Pörtner | | Mitarbeiter/innen: | Johannes Möller
| | Laufzeit: | 01.04.2017 — 31.12.2017 | | Finanzierung: | Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
| | Kooperationen: | Prof. Dr.-Ing. Björn Frahm, FH Lemgo
Prof. Dr.-Ing. Volker C. Hass, HS Furtwangen
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Die Entwicklung und Optimierung biobasierter Produkte ist in der industriellen Praxis noch stark empirisch geprägt. Dazu werden häufig „Design of Experiment“ (DoE)-Methoden eingesetzt, die eine hohe Anzahl an zeitintensiven Experimenten erfordern. Die Konzeption, insbesondere die Eingrenzung des
Parameterraumes, ist schwierig und die Aussagekraft häufig begrenzt.
Die zentrale Produktidee besteht darin, modulare Software-Tools anzubieten, die DoE-Strategien mit mathematischen Prozessmodellen verknüpfen und somit den experimentellen Aufwand signifikant reduzieren und die Aussagekraft eines DoE entscheidend erhöhen. Die im mDoE simulierten Prozessvarianten ermöglichen dann eine Evaluation von sinnvollen real durchzuführenden Experimenten.
Hierdurch wird eine erhebliche Reduzierung des experimentellen Aufwandes ermöglicht.
Die neuen Tools können als „ready-to-use“-Software oder in Kombination mit Engineering-Dienstleistungen (Consulting) angeboten werden.
Die Zielsetzung der Sondierungsphase wird die klare Definition eines Anforderungsprofils von Seiten der Industrie an die Software-Toolbox sein, die dann in der Machbarkeitsphase entwickelt werden sollen.
Vorgesehen sind die Evaluierung von Modellimplementierungen bzw. -programmierungen in unterschiedlichen Softwareumgebungen, eine Markt-, Wettbewerbs- und Schutzrechtsanalyse, Abschätzung des Marktpotentials und Entwicklung eines effektiven Entwicklungskonzeptes. Stichworte- Biochemical Engineering
- Design of Experiment
- Entwicklung nachhaltiger Bioprozesse
Publikationen- Kern, Simon and Platas, Oscar B and Schaletzky, Martin and Sandig, Volker and Frahm, Björn and Pörtner, Ralf: Model-based design of the first steps of a seed train for cell culture processes. BMC Proceedings, 7(Suppl 6): S. P11, 2013. , DOI: 10.1186/1753-6561-7-S6-P11
- Hass, Volker C and Pörtner, Ralf: Praxis der Bioprozesstechnik: Mit virtuellem Praktikum. Spektrum Akad. Verl, Heidelberg, , 2, 2011
- Pörtner, Ralf: Reaktionstechnik der Kultur tierischer Zellen. Shaker, Aachen, , Als Ms. gedr., 1998
- Hernandez Rodriguez, Tanja and Pörtner, Ralf and Frahm, Björn: Seed train optimization for suspension cell culture. BMC Proceedings, 7(Suppl 6): S. P9, 2013. , DOI: 10.1186/1753-6561-7-S6-P9
- Jossen, Valentin; Eibl, Regine; Pörtner, Ralf; Kraume, Matthias; Eibl, Dieter: Stirred bioreactors - Current state and developments, with special emphasis on biopharmaceutical production processes. Elsevier, , 2016
- Möller, J; Pörtner, R: Model-based design of process strategies for cell culture bioprocesses – state-of-the-art and new perspectives, Kapitel 5. InTech, , 2017, https://www.intechopen.com/books/new-insights-into-cell-culture-technology.
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