Bioreaktionskinetik at Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

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Welche verschiedenen Arten der semi-kontinuierlichen Fahrweise gibt es? + Erklärung

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Was bedeutet die Produktivität eines Bioprozesses

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Nenne die Merkmale der diskontinuierlichen Fahrweise von Bioreaktoren

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Vorteile der diskontinuierlichen Fahrweise?

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Nachteile der diskontinuierlichen Fahrweise?

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Vorteile der semikontinuierlichen Fahrweise

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Nachteile der semikontinuierlichen Fahrweise

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Merkmale der kontinuierlichen Fahrweise

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Vorteile der kontinuierlichen Fahrweise?

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Nachteile der kontinuierlichen Fahrweise?

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Welche Materialien bei Bioreaktoren?

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Wodurch werden Bioreaktoren materialtechnisch beansprucht?

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Bioreaktionskinetik

Welche verschiedenen Arten der semi-kontinuierlichen Fahrweise gibt es? + Erklärung

Fed-Batch

Substratzuführung nach vorgegebenem Programm

Extended-Culture

Konzentration des Substrats durch geregelte Substratzufuhr konstant gehalten

Repeated-Culture

Abernten eines Teilvolumens und erneute Zufütterung

Bioreaktionskinetik

Was bedeutet die Produktivität eines Bioprozesses

Die im Reaktorraum gebildete Masse eines Produktes pro Volumen und Zeiteinheit

Bioreaktionskinetik

Nenne die Merkmale der diskontinuierlichen Fahrweise von Bioreaktoren

  • Beimpfung des sterilen Kulturmediums mit  Inokulum
  • Kultivierung über eine gegebene Reaktionszeit
  • Ständige Änderung der Konzentrationen von X,P und S
  • Örtliche Konzentrations- und Temp.unterschiede durch Rühren ausgleichbar
  • Reaktor arbeitet instationär

Bioreaktionskinetik

Vorteile der diskontinuierlichen Fahrweise?

  • Hohe Flexibilität
  • Einsetzbar für geringe Mengen
  • Geringes Infektions- und Mutationsrisiko
  • Niedrige Investitionskosten
  • geringer Regelaufwand
  • Hohe Umsätze da optimale Kultivierungszeit einstellbar

Bioreaktionskinetik

Nachteile der diskontinuierlichen Fahrweise?

  • Totzeiten
  • Hoher Personalaufwand
  • Gefährdung des Personals durch häufigen Kontakt
  • Hoher Materialverschleiß durch Sterilisation
  • Notwendigkeit von Vorkulturen

Bioreaktionskinetik

Vorteile der semikontinuierlichen Fahrweise

  • Hohe Flexibilität
  • Geringes Infektions- und Mutationsrisiko
  • Quasistationäre Fahrweise
  • Optimale Bedingungen für Zellen wählbar
  • Hohe Umsätze durch optimale Kultivierungszeit

Bioreaktionskinetik

Nachteile der semikontinuierlichen Fahrweise

  • Totzeiten
  • Hoher Personalaufwand
  • Hoher Materialverschleiß
  • Vorkulturen
  • Aufwendige Prozeßsteuerung und Instrumentierung notwendig

Bioreaktionskinetik

Merkmale der kontinuierlichen Fahrweise

  • Kulturmedium wird permanent mit konstanten Mengenstrom zugeführt
  • Medium ist steril oder enthält MO
  • Brooth wird permanent entnommen
  • Konstante Reaktionsparameter
  • Stationärer Betrieb
  • Konstante Umsatzrate und Produktivität

Bioreaktionskinetik

Vorteile der kontinuierlichen Fahrweise?

  • Große Mengen
  • Wirtschaftlich und automatisiert
  • konstante Qualität und Produktivität
  • Hohe Raum-Zeit-Ausbeuten
  • Geringe Personalgefährdung und Materialbeanspruchung


Bioreaktionskinetik

Nachteile der kontinuierlichen Fahrweise?

  • Geringe Flexibilität
  • Geringe Parametervariation
  • Gleichbleibende Qualität der Edukte notwendig
  • Hohe Investitionskosten

Bioreaktionskinetik

Welche Materialien bei Bioreaktoren?

  • Edelstahl V2A/V4A
  • Nichtrostende Cr-Ni-Stähle für Medienberührende Teile


Bioreaktionskinetik

Wodurch werden Bioreaktoren materialtechnisch beansprucht?

Häufige Sterilisation (Erhitzung und Abkühlung)

-> Es entstehen Haarrisse (kontaminationsgefahr)

-> Materialermüdung

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