Autor: ronnie

Am 27.05.2015 bestaunte Berlins regierender Bürgermeister Michael Müller am Stand von bbi-biotech die automatische Probenahme bioPROBE mit dem kleinsten Rohr-Photobioreaktor der Welt, dem xCUBIO phar. Anlässlich seines 25-jährigen Bestehens hatte der Innovationspark Wuhlheide zu einem Festakt mit angeschlossener Produkt- und Leistungsschau im Park ansässiger Unternehmen eingeladen. bbi-biotech nutzte die Gelegenheit, um seine innovativen Produkte den seltenen Gästen aus der Landespolitik zu präsentieren.

25 Jahre Innovationspark Wuhlheide

Der Innovationspark Wuhlheide (IPW) in Berlin-Köpenick wurde 1990 als erstes Technologie- und Gründerzentrum der neuen Bundesländer auf dem ehemaligen Gelände des Ministeriums für Wissenschaft und Technik der DDR gegründet. Seitdem haben sich viele Start-Ups und kleine, innovative Unternehmen angesiedelt und im IPW geeignete Flächen gefunden. bbi hat seine Räume im Park 2012 bezogen und erst kürzlich seine gesamten Aktivitäten in der Köpenicker Straße 325 gebündelt. „Mit der Konzentrierung auf unsere Räume im Innovationspark Wuhlheide in Flughafennähe können wir vor allem unseren vielen internationalen Kunden aus der globalisierten Biotechnologie-Branche einen interessanten Anlaufpunkt bieten.“, so der Geschäftsführer Bernd-Ulrich Wilhelm.

Für die Feierlichkeiten des 25-jährigen Jubiläums konnte der IPW mit dem regierenden Bürgermeister Berlins, Michael Müller (SPD), einen prominenten Festredner gewinnen. In seinem Grußwort stellte der Bürgermeister die Bedeutung des Parks und seiner innovativen Unternehmen heraus. Unter den Zuhörern befanden sich neben vielen Firmenangehörigen aus dem IPW auch Gregor Gysi (Die Linke), sowie der Bürgermeister des Berliner Bezirks Treptow-Köpenick, Oliver Igel (SPD). Im Anschluss an die Festreden verschaffte sich der Bürgermeister bei einem Rundgang durch die Produkt- und Leistungsschau einen Überblick über die ausstellenden Unterhemen.

Innovationen für die Biotechnologie von bbi-biotech

Am Stand von bbi-biotech wurde Michael Müller von Thomas Wencker, bei bbi verantwortlich für Weiterentwicklung und Vermarktung der Fermenter | Bioreaktoren sowie der Probenahmesysteme, empfangen. Dem Bürgermeister wurde von der einzigartigen, automatischen und sterilen Probenahme vom Typ bioPROBE berichtet, der eine weltweit patentierte Sondentechnologie zu Grunde liegt. Dabei fand bbi‘s exklusive Lizenz der Max-Planck-Gesellschaft zur Nutzung der gemeinsam durchgeführten Entwicklung Beachtung.

Die vollautomatische Probenahme wurde auf dem Stand zusammen mit einem Sampler vom Typ orbitSAM präsentiert, in den auf Knopfdruck oder vorprogrammiert bis zu 36 Proben aus einem ebenfalls ausgestellten Fermenter vom Typ xCUBIO phar eingefüllt wurden. Beim xCUBIO phar handelt es sich um den weltweit kleinsten Photobioreaktor aus Glasröhren, der für die hochwertige Forschung an phototrophen Organismen, wie Algen, Moosen, Pflanzenzellen oder Purpurbakterien entwickelt wurde. Einzigartig ist neben der Sterilität und seiner kompletten Sensorausstattung die Möglichkeit, Versuchsergebnisse auch auf größere Anlagen zu übertragen, da die technischen Hauptkomponenten prinzipiell identisch sind.

„Unser regierender Bürgermeister hat sich sehr interessiert gezeigt und uns viel Erfolg für die weitere Entwicklung unserer technologischen Lösungen gewünscht,“ resümiert Thomas Wencker nach dem Besuch. Zudem sei der komplette Aufbau aus Fermenter | Bioreaktor zusammen mit der automatischen Probenahme und angeschlossenem Sampler ausgesprochenes Interesse gestoßen. So konnte mit Herrn Bola Olalowo, wirtschaftspolitischer Sprecher der Fraktion von Bündnis 90/ Die Grünen im Abgeordnetenhaus von Berlin, über die Verfügbarkeit von Venture Capital im Biotech-Sektor, sowie über die Fortführung des Photobioreaktor-Portfolios der IGV GmbH durch bbi diskutiert werden.

Die Nähe zum neuen Hauptstadt­flughafen BER hat bbi-biotech mit Absicht gewählt. Bei der Gründung 2009 bezog man zunächst Räume im brandenburgischen Wildau, während in Berlin Schönefeld der neue internationale Flughafen noch unter dem Projektkürzel BBI entstand. Die namentliche Dopplung sorgte seinerzeit für Verwirrung, die auch im regionalen Fernsehprogramm gezeigt wurde. Durch die Umbenennung des Flughafens in BER wurde 2011 Klarheit bei der Unterscheidung zwischen Biotechnologie und Luftverkehr geschaffen.

Nun hat bbi-biotech mit Wirkung vom 07.05.2015 alle Aktivitäten an seinem neuen Hauptsitz in Berlin-Köpenick unweit des neuen Flughafens gebündelt. „Mit der Konzentrierung auf unsere Räume im Innovationspark Wuhlheide in Flughafennähe können wir vor allem unseren vielen internationalen Kunden aus der globalisierten Biotechnologie-Branche einen interessanten Anlaufpunkt bieten.“, so der Geschäftsführer Bernd-Ulrich Wilhelm. Von Berlin aus könne bbi-biotech mit seinen maßgeschneiderten Biotech-Lösungen zur automatisierten sterilen Probenahme und den flexiblen, modularen Fermentern und Bioreaktoren internationale Ansprüche optimal erfüllen.

Der Photobioreaktor aus Glasröhren ist weltweit die einzige etablierte geschlossene Technologie zur wirtschaftlichen Zucht von Mikroalgen. Unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. h.c. Otto Pulz brachte IGV Biotech dieses Photobioreaktor-Prinzip Ende der 1990er Jahre zur Marktreife. Unterstützt mit technologischen Lösungen von bbi konnte Prof. Pulz bis 2014 mehr als 200 Photobioreaktoren weltweit installieren und leistete damit einen großen Beitrag zur globalen Erforschung der Mikroalgen.

bbi-biotech nimmt nun das Photobioreaktor-Angebot von IGV Biotech ab dem 01. März 2015 in sein etabliertes Life-Science Portfolio auf, nachdem die IGV Geschäftsleitung 2014 den Ausstieg aus diesem Sektor bekannt gegeben hat.

Neue Photobioreaktoren mit Life-Science Knowhow von bbi-biotech

IGV entwickelte seine Photobioreaktoren stetig weiter. Schon früh entstand dabei eine Partnerschaft mit Bernd-Ulrich Wilhelm, CEO der bbi-biotech GmbH und Zulieferer von Bioreaktoren und Fermentern der xCUBIO-Reihe für die forschenden und produzierenden Biotech-Unternehmen weltweit. Während Verarbeitung und Anwendung der Mikroalgen bis heute Schwerpunkte bei IGV sind, hat bbi die Automatisierungen für mehr als 100 Photobioreaktoren zu der Partnerschaft beigetragen. Insbesondere im Fall von aufwändigen Pharma-Systemen oder komplexeren skalierten Aufgabenstellungen konnte Prof. Pulz sich auf die Leistungen von B.-U. Wilhelm und seiner Mitarbeiter verlassen. So wurde die dampfsterilisierbare MEDUSA mit dem notwendigen Wissen um pharmazeutische in-situ-Systeme ergänzt. Zuletzt wurde auch der neue HORIZON Photobioreaktor, der nach dem MUTL-Regentropfenprinzip arbeitet, in skalierten Versuchsanlagen mit einem vollwertigen Prozessleitsystem auf xCUBIO-Basis ausgestattet.

Nach der Entscheidung von IGV, den Bau von Photobioreaktoren einzustellen, setzte sich Herr Wilhelm mit seiner bbi-biotech GmbH zum Ziel, die Erfolge von Prof. Pulz nicht fallen zu lassen: „Mit dem Erfahrungsschatz, den IGV aus Bau und Betrieb von mehr als 200 Algenbioreaktoren erlangt hat, würde ein umfangreicher Pool innovativen Wissens rund um den Upstream der marinen Biotechnologie verloren gehen.“

Nach Umstrukturierungen und personellen Veränderungen hat IGV eine Vereinbarung mit bbi-biotech unterzeichnet, nach der bbi Zugriff auf das gesammelte Knowhow zu Konstruktion und Betrieb erhält. „Damit sind wir in der Lage, das komplette Glasrohr-Photobioreaktor-Programm vom Laborgerät bis zur industriellen Freiland-Anlage weiterzuführen.“ Zudem würden die bestehenden Konzepte um aktuelle technologische Entwicklungen aus Biotechnologie und Life-Science ergänzt und kostenneutral zu neuen Baureihen aufgewertet.

Auf dem International Algae Congress, der Anfang Dezember 2014 im italienischen Florenz stattfand, hat Thomas Wencker für bbi-biotech mit einer Präsentation und der aktuellen Version des xCUBIO phar erstmals öffentlich einen Ausblick auf die Übernahme des IGV-Portfolios gegeben. Bernd-Ulrich Wilhelm: „Die positive Resonanz auf Herrn Wenckers Auftritt beim IAC zeigt, dass die jetzige Vereinbarung der richtige Schritt war. Ich freue mich darauf, unseren Kunden neue hochwertige und effiziente Photobioreaktor-Lösungen für die Algenbiotechnologie kompetent anzubieten.“

Auf www.algenbioreaktor.de finden Sie schon jetzt die speziellen Lösungen von bbi-biotech für die Mikroalgen-Produktion in hochwertiger Forschung und steriler Produktionsumgebung!

Photobioreaktor-Design für Ertrag und Qualität

Die Idee, einen Photobioreaktor für die Zucht von Mikroalgen aus endlosem Glasrohr aufzubauen, hatte das Team von IGV Biotech aus Potsdam Rehbrücke schon Ende der 1980er Jahre. Dort wurden seitdem unter der Leitung von Prof. Pulz verschiedene weitere Pionier-Konstruktionen, wie Plastikplattensysteme, Dünnschichtanlagen und sogar Faser-beleuchtete Photobioreaktoren erdacht und gebaut. Erste Glasrohr-Anlagen wurden währenddessen sowohl im Labor unter Kunstlicht als auch im Freiland auf Herz und Nieren getestet. Zur Abgasnutzung an Zementfabriken und später auch an Kohle- sowie Gaskraftwerken mussten sich seine Photobioreaktoren beweisen. In den 2000er Jahren wurden dann die weltweit ersten skalierten Mikroalgen-Produktionen mit geschlossenen Glasrohr-Photobioreaktoren erfolgreich umgesetzt.

Am Ende hat sich die Verwendung von Glasröhren für die Photobioreaktor-Konstruktion in der Zucht von Mikroalgen gegen andere Werkstoffe, wie z.B. Kunststoffe, durchgesetzt. Glas erweist sich in der Produktion von Mikroalgen bis heute als haltbarer und hochwertiger als vergleichbare Kunststoffe und ist mittlerweile sogar günstiger in der Anschaffung. Die glatten Oberflächen lassen sich leicht reinigen und ermöglichen im totraumarmen Gesamtaufbau einen quasi-sterilen Betrieb. Der dabei zum Pumpen erforderliche Energieaufwand ist minimal und mit offenen oder begasten Systemen vergleichbar. Die in entsprechenden Anlagen gezüchteten Mikroalgen werden am Ende in einer Qualität erzeugt, der sogar die anspruchsvollen Anwender aus Pharma und Kosmetik überzeugt. In industriellem Maßstab ermöglichen Photobioreaktoren aus Glasröhren langjährig hohe und stabile Erträge.

Über bbi-biotech

Die bbi-biotech GmbH entwickelt, produziert und vertreibt die Bioreaktoren und Fermenter ihrer xCUBIO-Serie für alle biotechnologischen Anwendungen. Spezielle Steuerungsaufgaben im GMP-Umfeld werden ebenso umgesetzt, wie die kostensparende Neu-Automation bestehender Systeme und deren Kulturgefäße. Darüber hinaus bietet bbi-biotech mit dem weltweit patentierten sterilen Probenahmesystem bioPROBE eine am Markt einzigartige Lösung an, die besonders empfindlichen und reinlichen Produktionen die bisher verwehrte automatisierte Einbindung externer Analysen in die Prozesskontrolle „atline“ und ohne Personaleinsatz ermöglicht. Allgemeine Biotech-Beratungsleistungen, Kalibrierservices und Schulungsangebote runden das Life Science Portfolio der bbi-biotech GmbH ab.

Kontakt

www.algenbioreaktor.de

Über IGV GmbH

Unter dem Motto „Für eine gesunde Zukunft“ entwickelt die IGV GmbH innovative Produkte, Anlagen und Verfahren für Getreideverarbeitung und Biotechnologie sowie für Lebensmittel und verwandte Erzeugnisse. Seit der Gründung im Jahre 1960 arbeitet die IGV GmbH in der industriellen und öffentlichen Auftragsforschung. Wissenschaftlich-technische Dienstleistungen für Produkt- und Verfahrensentwicklung, Labordienstleistungen, Beratung sowie Aus- und Weiterbildung kennzeichnen ihr Leistungsangebot.

Im Focus des Fachbereiches IGV Foodtech stehen praxisrelevante Produkt- und Verfahrensinnovationen. In Verbindung mit den Labordienstleistungen des Fachbereichs IGV Testlab kann höchste Produktsicherheit unter Berücksichtigung aktueller Umweltbelange sichergestellt werden. Die eingesetzten Qualitätsstandards sind State-of-the-art. Der IGV Campus ergänzt die fachorientierten Unternehmensbereiche mit einem anspruchsvollen Aus-, Weiter- und Fortbildungsangebot für die gesamte Lebensmittelbranche.

Kontakt

Die Nutzung von Algen und Mikroalgen wird weltweit in vielen Forschungsprojekten untersucht. Mikroalgen werden als mögliche neue Ressource für Nahrungsmittel, Biokraftstoffe oder Futtermittel gesehen. Die grünen, roten oder blauen Einzeller wachsen mit den natürlichen Rohstoffen Licht und CO₂ und bilden dabei eine Vielzahl von nützlichen Inhaltsstoffen. Auf dem diesjährigen International Algae Congress, der vom 1. bis 3. Dezember von der DLG zusammen mit der EABA in Florenz veranstaltet wird, werden aktuelle Entwicklungen der Algentechnologie vorgestellt und diskutiert.

bbi-biotech ist mit einem speziell für die Bedürfnisse der Algen entwickelten Photobioreaktor vom Typ xCUBIO phar vor Ort und präsentiert in einem Vortrag ihre Lösungen für die hochwertige Algenzucht. Dazu gehören neben den klassischen phototrophen Photobioreaktoren auch Bioreaktoren und Anlagentechnik für die GMP-konforme, sterile, heterotrophe Algenproduktion.

Mikroalgenkultivierung und ihr Marktpotenzial

Weltweit findet die Produktion von Mikroalgen hauptsächlich in offenen Becken, sogenannten Open Raceway Ponds, und zu einem kleineren Teil in Photobioreaktoren statt. In beiden Systemen werden die Algen mit Licht, Nährstoffen und CO₂ versorgt und wachsen damit wie andere Pflanzen heran. Durch die notwendige Lichtversorgung sind der Algenproduktion aber enge Grenzen gesetzt. Die Installation wird durch lichtdurchlässige Glasrohre oder Plastikplatten aufwändig und teuer und der volumenbezogene Output der Anlagen ist relativ gering. Dennoch ist insbesondere die Lebensmittel- und Health-Care Branche an Algen interessiert. Einige Arten produzieren bspw. Farbstoffe, die die bisher verwendeten, aber im Preis zuletzt stark gestiegenen pflanzlichen Farbstoffe ersetzen können. Gleiches gilt für ungesättigte Fettsäuren, die natürlicherweise in vielen Algen vorhanden und für die menschliche Ernährung teilweise essentiell sind.

Die Algen müssen in dieser Umgebung allerdings strenge Sterilitäts-Richtlinien zur Sicherstellung der Reinheit bei einem großen Preisdruck erfüllen. Dem sind weder die offenen Systeme noch die meisten geschlossenen Photobioreaktoren gewachsen.

In-situ Sterilisierbare Photobioreaktoren

Die dauerhafte Reinheit von Mikroalgenkulturen ist in Photobioreaktoren wegen der großen Oberflächen nur schwierig sicherzustellen. Werden besonders empfindliche oder gar genetisch veränderte Algen gezüchtet, so werden sie in den aktuellen Systemen leicht durch Fremdkeime kontaminiert. Durch Anleihen aus der Pharma-Technologie können Photobioreaktoren aber bis zu einem gewissen Betriebsvolumen mit Dampf sterilisierbar ausgerüstet werden. Dabei werden alle medienberührenden Bestandteile der Anlage für eine festgeschriebene Zeit mit heißem Dampf gefüllt, um sämtliche lebenden Organismen abzutöten und eine saubere Umgebung für die Algen zu schaffen.

Die Umsetzung der Vor-Ort-Sterilisierung erfordert eine exakte Kenntnis der Reaktorgeometrie, sowie den Einsatz von speziell ausgewählten Materialien und technischen Bauteilen. Wegen der auftretenden Temperaturen von mehr als 120 °C müssen zudem andere Sicherheitsmaßstäbe bei Auslegung und Design angelegt werden. Eine durchdachte Steuerung muss den automatisierten und nachverfolgbaren Ablauf aller notwendigen Schritte einer Steril-Sequenz sicherstellen. bbi-biotech hat diese Anforderungen schon in mehreren in-situ sterilisierbaren Photobioreaktoren, wie den Medusa-Airlift-Photobioreaktoren oder einigen Glasrohr-Photobioreaktoren mit bis zu 30 Litern Kulturvolumen, erfolgreich umgesetzt. Mit den daraus gewonnenen Erfahrungen erweitern wir unsere Expertise in Produktionsanlagen für besonders empfindliche Mikroalgenstämme.

Heterotrophe Mikroalgenproduktion

Die Natur hat einige Algenarten mit einer für die künstliche Produktion hervorragenden Eigenschaft ausgestattet. Anstelle von Licht und CO₂ können diese auch Zucker oder Essigsäure zum Wachsen nutzen – sie wachsen heterotroph, anstatt phototroph. Dadurch können Algen auch in Bioreaktoren und Fermentern produziert werden, wie sie seit mehr als 50 Jahren in der gesamten Biotechnologiebranche im Einsatz sind. In Dampf-sterilisierbaren Kesseln können Algen auf mehr als zwanzig Mal höhere Zelldichte gezüchtet werden als in phototrophen Anlagen. Die hohe Zelldichte ermöglicht effizientere Aufarbeitungstechniken und die biologische Reinheit der Algen setzt neue Maßstäbe.

Die möglichen Produkte sind die gleichen wie bei phototrophen Algen. Zusätzlich können die hochkonzentrierten Algen aber auch als Animpfmaterial für andere Algenproduktionsanlagen dienen, wodurch eine aufwändige Kette mehrerer unterschiedlicher Bioreaktoren auf ein einziges effizientes Glied reduziert wird. Darüber hinaus sind die sterilisierbaren Photobioreaktoren auch für die Produktion von gentechnisch veränderten Organismen zugelassen. Die von den einschlägigen Richtlinien vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen werden durch die auf GMP-Level etablierte Bioreaktortechnologie leicht eingehalten.

Weitere Informationen finden sich unter www.algenbioreaktor.de.

Über bbi-biotech

bbi ist ein Synonym für innovative Fermenter und Bioreaktoren. Die bbi-biotech GmbH bietet Geräte und Dienstleistungen für verfahrenstechnische Anwendungen in der Biotechnologie, Pharmaindustrie, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie an. Schwerpunkte der Tätigkeit sind die Bioreaktoren und Fermenter aus dem xCUBIO-Baukasten. Das modulare xCUBIO-System besteht aus vordefinierten Modulen, die problemlos und in kürzester Zeit nach Kundenvorgaben zusammengestellt werden können. Durch die Einbindung neuester Technologien und die Umsetzung jahrzehntelanger Erfahrung ist es uns gelungen, Lösungen mit eigenen standardisierten Gefäßen oder kundenspezifischen Systemen und disposablen Gefäßen anderer Anbieter für alle Anwendungsfelder der Biotechnologie bereitzustellen.

Zusätzlich bietet bbi-biotech die Komplettlösung für die automatische sterile Probenahme aus Fermentern und Bioreaktoren: bioPROBE. Dieses neuartige System wurde zur totvolumenfreien Entnahme von Flüssigkeiten für die prozessbegleitende Analytik entwickelt.

bbi-biotech bietet neben seinen Bioreaktoren und Fermentern der xCUBIO-Serie vor allem das automatische und sterile Probenahmesystem bioPROBE an. Mit der patentierten Sondentechnologie ist die bioPROBE in der Lage, Proben aus Fermentern und Bioreaktoren jeder Art totvolumenfrei und zu jeder Tages- und Nachtzeit zu entnehmen. Mit der Übergabe der Probe über geeignete Handlingsysteme der SAM-Reihe bis hin zur kundenspezifischen Analytik kann eine zeit- und kostensparende Atline-Messung erfolgreich realisiert werden.

PAT – Process Analytical Technologies im Atline-Komplex

Seit Jahrzehnten ist die Steuerung von biotechnologischen Prozessen nur auf wenige online und sterilisierbare Messwerte beschränkt, z.B. pH, Temperatur, optische Dichte oder Sauerstoffgehalt. Andere wichtige Messwerte wie Zellzahl oder der Gehalt spezifischer Inhaltsstoffe müssen bisher manuell und offline ermittelt werden. Dies bedingt zum einen ein gewisses Risiko von Kontaminationen während der manuellen Probenahme am Fermenter bzw. Bioreaktor. Zum anderen entstehen bei längeren Kultivierungen, z.B. über Nacht oder über ein Wochenende, erhöhte Kosten durch Personalaufwand im Schichtbetrieb und aus Gründen der betrieblichen Sicherheit.

Die automatische und damit sofortige Messung (Atline-Messung) zusätzlicher wichtiger Parameter scheiterte bislang vor allem an der fehlenden Probenahmetechnologie sowie an der Beschickung von Analyse-Automaten. Mit der patentierten Sondentechnologie sind die bioPROBE-Systeme nun in der Lage, steril und vollautomatisch Proben aus Bioreaktoren und Fermentern jedes Typs zu entnehmen. Die Grundlage für einen erfolgreichen Atline-Komplex wird hiermit geschaffen.

Atline-Komplexe mit bioPROBE und SAM-Systemen

Entscheidend für die erfolgreiche Atline-Messung ist im Anschluss an die Probenahme die Lagerung, evtl. Fixierung und final die zeitgerechte Weitergabe der Probe an das Analysegerät. Für das entsprechende Probenhandling stehen mit der SAM-Serie verschiedene Modell bereit. Der orbitSAM kann eine Vielzahl an Proben sortieren und lagern, während der coolSAM die entnommen Proben für spätere Analysen kühlen oder einfrieren kann. Mit dem zukünftigen autoSAM wird die Lücke zwischen dem Probenhandling und der Analysetechnik geschlossen und der Atline-Komplex realisiert. Mit seinen Samplerfunktionen kann der autoSAM beliebige Analysegeräte mit dem erforderlichen Probematerial versorgen. Durch die Kommunikation der Probenahme, des Handlingsystems und des Analyseautomaten mit der Prozesssteuerung können bisher ungenutzte Messwerte in die Automation aufgenommen werden.

Die Atline-Messung komplexer Messwerte wird damit Realität.

bbi-biotech hat sein erweitertes Produktportfolio im September 2014 unter https://bbi-biotech.com/produkte/probenahme-probenhandling/ veröffentlicht.

Die Nutzung von Algen und Mikroalgen wird weltweit in vielen Forschungsprojekten untersucht. Mikroalgen werden als mögliche neue Ressource für Nahrungsmittel, Biokraftstoffe oder Futtermittel gesehen. Die grünen, roten oder blauen Einzeller wachsen mit den natürlichen Rohstoffen Licht und CO2 und bilden dabei eine Vielzahl von nützlichen Inhaltsstoffen. Allerdings bleibt der Durchbuch einer industriellen phototrophen Algenproduktion bisher aus, weswegen einige Projekte erfolgreich auf die heterotrophe Zucht in klassischen Bioreaktoren ohne Licht umgeschwenkt haben. bbi-biotech erweitert daher sein bestehendes Portfolio an Bioreaktoren und Fermentern um hochwertige Kultivierungssysteme für die heterotrophe Produktion von Mikroalgen.

Algenkultivierung in Forschung und Produktion

Weltweit findet die Produktion von Mikroalgen hauptsächlich in offenen Becken, sogenannten Open Raceway Ponds, und zu einem kleineren Teil in Photobioreaktoren statt. In beiden Systemen werden die Algen mit Licht, Nährstoffen und CO2 versorgt und wachsen damit wie andere Pflanzen bis zur Ernte heran. Die Algen werden danach meist für die Produktion von hochwertigen Inhaltsstoffen der Nahrungsmittelindustrie, wie etwa Farbstoffen oder ungesättigten Fettsäuren eingesetzt. Durch die notwendige Lichtversorgung sind der Algenproduktion aber enge Grenzen gesetzt. Die Installation wird durch lichtdurchlässige Glasrohre oder Plastikplatten aufwändig und teuer und der volumenbezogene Output der Anlagen ist relativ gering. Wegen der oft unüberschaubaren Projektrisiken gibt es weltweit nur wenige industrielle Anlagen zur Algenproduktion.

Währenddessen sind die Weltmarktpreise für einige natürliche Farbstoffe wie das gold-gelbe Lutein oder das tiefblaue Phycocyanin zuletzt stark gestiegen. Da die natürlichen pflanzlichen Quellen immer schwieriger verfügbar sind, interessieren sich nun auch die Lebensmittel- und Health-Care Branche seit Neuerem für die Algen als Alternative. Die Algen müssen in dieser Umgebung allerdings strenge Sterilitäts-Richtlinien zur Sicherstellung der Reinheit bei einem großen Preisdruck erfüllen. Dem sind weder die offenen Systeme noch die geschlossenen Photobioreaktoren gewachsen.

Heterotrophe Algenbioreaktoren von bbi-biotech

Zur Erfüllung der Anforderungen an hochwertige Algenbiomasse hat die Natur viele Algen mit einer hervorragenden Eigenschaft ausgestattet. Anstelle von Licht und CO2 können diese oft auch Zucker oder Essigsäure zum Wachsen nutzen – sie wachsen heterotroph, anstatt phototroph. Dadurch können Algen auch in Bioreaktoren und Fermentern produziert werden, wie sie seit mehr als 50 Jahren in der gesamten Biotechnologiebranche im Einsatz sind.

Mit dem Einsatz von etablierten Bioreaktoren für die heterotrophe Algenzucht erschließen sich ganz neue Möglichkeiten. Die Produktion von Algen mit hoch angereicherten Bestandteilen kann in dampf-sterilisierbaren Kesseln zu mehr als zwanzig Mal höherer Zelldichte erfolgen als in phototrophen Anlagen. Die hohe Zelldichte ermöglicht effizientere Aufarbeitungstechniken und die biologische Reinheit der Algen setzt neue Maßstäbe. Die Anwendungen sind die gleichen wie bei phototrophen Algen, zusätzlich können die hochkonzentrierten Algen aber auch als Animpfmaterial für andere Algenproduktionsanlagen dienen. Eine aufwändige Kette mehrerer unterschiedlicher Bioreaktoren wird auf ein einziges effizientes Glied reduziert.

Mit einigen wenigen Anpassungen für Algen, die bbi-biotech an seinen Labor-Photobioreaktoren erprobt hat, werden aus Bioreaktoren der xCUBIO-Serie Algenbioreaktoren. Spezielle Sensoren können den Gehalt an Farbpigmenten messen und die Rührwerkstechnik kann sowohl für robuste als auch für empfindliche Algenarten ausgelegt werden. Darüber hinaus sind die sterilisierbaren Algenbioreaktoren auch für heterotrophe Kultivierung von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) zugelassen. Die von den einschlägigen Richtlinien vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen werden durch die auf GMP-Level etablierte Bioreaktortechnologie leicht eingehalten.

Die xCUBIO Algenbioreaktoren sind ab einem Volumen von einem, fünf oder zehn Liter im Stahl- oder Glaskessel bis zu Volumina von mehreren Tausend Litern in in-situ-sterilisierbarem Design verfügbar. Die Auswahl umfasst standardisierte Systeme und projektspezifisch angepasste Engineeringkonzepte.

Weitere Informationen befinden sich unter www.algenbioreaktor.de.

Über bbi-biotech

Die Marke bbi-biotech ist ein Synonym für innovative Fermenter und Bioreaktoren. Die bbi-biotech GmbH bietet Geräte und Dienstleistungen für verfahrenstechnische Anwendungen in der Biotechnologie, Pharmaindustrie, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie an.

Schwerpunkte der Tätigkeit sind die Bioreaktoren und Fermenter aus dem xCUBIO-Baukasten. Das modulare xCUBIO-System besteht aus vordefinierten Modulen, die problemlos und in kürzester Zeit nach Kundenvorgaben zusammengestellt werden können. Durch die Einbindung neuester Technologien und die Umsetzung jahrzehntelanger Erfahrung ist es uns gelungen, Lösungen mit eigenen standardisierten Gefäßen oder kundenspezifischen Systemen und disposablen Gefäßen anderer Anbieter für alle Anwendungsfelder der Biotechnologie bereitzustellen.

Zusätzlich bietet bbi-biotech die Komplettlösung für die automatische sterile Probenahme aus Fermentern und Bioreaktoren: bioPROBE. Dieses neuartige System wurde zur totvolumenfreien Entnahme von Flüssigkeiten für die prozessbegleitende Analytik entwickelt.

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Die ersten automatischen Probenahmesysteme vom Typ bioPROBE MK2 mit Kühlung von Proben in Gefäßen mit Septen wurden an einen Industriepartner ausgeliefert. Wir freuen uns, dass sich unser Kunde für dieses innovative System entschieden hat. Er ist nun in der Lage, vollautomatisch und rund um die Uhr steril Proben aus seinem Bioreaktor mit einer Bakterien-Kultur zu entnehmen.

Automatische und sterile Probenahme erleichtert die Prozessanalyse

Die patentierte und uns von der Max-Planck-Gesellschaft exklusiv lizensierte Probenahmesonde wird bei unserem Kunden in seine exakt festgelegten Zeitpunkten eine definierte Menge von Kultursuspension zur weiteren Bearbeitung.

Damit die entnommene Probe auch außerhalb der üblichen Arbeitszeiten am Wochenende oder während der Nacht für weitere manuelle Analysen unter sterilen Bedingungen frisch gehalten wird, ist die bioPROBE MK2 zusätzlich mit unserem neu entwickelten coolSAM ausgestattet. Bei dieser Zusatzausstattung liefert die bioPROBE MK2 die gesammelte Probe an gekühlte mit einem Septum verschlossene Behälter, die je nach Kundenwunsch von mindestens 4 mit  bis zu 24 einzelnen Sammelgefäßen ausgestattet werden können. Der coolSAM verfügt dafür über ein Positioniersystem, womit die einzelnen Positionen im Sammelblock zielgenau angefahren werden können.

Die Entwicklung der automatischen Probenahme geht weiter

Unter der Leitung von Herrn Jan Millauer, der seit Anfang des Jahres 2014 das Produktmanagement der bioPROBE MK2 übernommen hat, entwickeln wir das automatische Probenahme-System laufend weiter. Wir standardisieren derzeit unsere Pakete aus bioPROBE MK2 SINGLE, bioPROBE MK2 TWIN und bioPROBE MK2 QUAD, um sie optimal mit unseren Sammeleinheiten coolSAM und orbitSAM für die weitere Analyse einzustellen.

Die Marke bbi-biotech ist seit Jahrzehnten weltweit unter den Begriffen von Bioreaktoren und Fermentern als Hersteller auf hohem Niveau bekannt. Unsere Bioreaktoren der xCUBIO-Serie sind modular und so flexibel aufgebaut, dass sie sich an jeden biotechnologischen Wachstumsprozess anpassen können. Nun haben wir erstmals ein standardisiertes System eines in-situ sterilisierbaren Reaktors vom Typ xCUBIO twin ausgeliefert.

Kleinere Bioreaktoren und Fermenter bis zu einem Volumen von etwa 5 Litern werden vor der Kultivierung meist im Ganzen in Autoklaven sterilisiert. Dazu werden die Bioreaktoren ohne temperaturempfindliche Sonden und mit Sterilfiltern an Medienschläuchen versehen abgebaut und zu zentral installierten Autoklaven zur Sterilisierung gebracht. Die Vorteile der zentralen Autoklavierung mobiler Fermenter bestehen u.a. in der vollständigen und gleichzeitigen Sterilisierung aller medienberührenden Teile, der gleichzeitigen Sterilisierung von Nährmedium, sowie einer relativ einfach umzusetzenden zentralen Reinst-Dampf-Versorgung.

In-situ Bioreaktoren für die Kultivierung in der Biotechnologie

Ab einer gewissen Größe der Bioreaktoren oder einem bestimmten Sicherheitsanspruch der Kultivierung ändern sich die Verhältnisse. Die Fermenter werden zu schwer, bei der Bewegung der Gefäße zum Autoklaven können Schäden auftreten und das allgemeine Fehlerrisiko steigt. Werden größer Mengen biotechnologischer Produkte benötigt, müssen die Bioreaktoren also an Ort und Stelle – in-situ – sterilisiert werden. Hierzu gilt es während der Planung der Bioreaktoren u.a. folgende Parameter zu beachten:

• Alle Anlagenteile, die in Kontakt mit dem Medium kommen, müssen sterilisiert werden.
• Reinstdampf muss zielgenau in alle Anlagenteile geführt werden.
• Alle Anlagenteile müssen Drücke und Temperaturen beim Sterilisieren aushalten.
• Die Sterilisierung muss protokolliert und gemäß GMP- oder anderen Richtlinien ausgeführt werden.

Die Prozessvielfalt in der Biotechnologie führt dazu, dass in-situ Bioreaktoren oft kundenspezifisch und damit kostenaufwändig hergestellt werden. bbi-biotech hat nun mit dem xCUBIO in-situ erstmalig eine Plattform entwickelt, die über eine bisher nicht erreichte Auswahl an standardisierten Komponenten verfügt. Damit konnten die Investitionskosten in einem aktuellen Projekt so weit gedrückt werden, dass wir für einen vollwertigen in-situ Bioreaktor zum parallelen Betrieb von zwei unabhängig betriebenen Stahl-Bioreaktoren von 5 und 10 Litern Kulturvolumen den Zuschlag erhielten. Im Februar 2014 haben wir die Systeme ausgeliefert und erfolgreich in Betrieb genommen.

Biotechnologie-Unternehmen und die Hersteller biotechnologischer Produkte bauen derzeit einige Kapazitäten auf. Unsere Bioreaktoren der xCUBIO-Serie und unser automatisches Probennahmesystem bioPROBE finden immer mehr Beachtung und wir verstärken daher unser Team um erfahrene und engagierte Mitarbeiter, um unser Produkt– und Service-Porfolio zu stärken und auszubauen.

Seit dem 1. Januar 2014 ist Herr Jan Millauer im Unternehmen verantwortlich für unser automatisches steriles Probenahmesystem bioPROBE. Nach seinem Bachelor- und Masterstudium an der TH Wildau im Fachbereich Biosystemtechnik / Bioinformatik arbeitete Herr Jan Millauer von 2008 – 2013 als wissenschaftlicher Projektmitarbeiter an der TH Wildau. Er widmete sich neben dem Management von F&E-Projekten auch dem Bereich der Biotransformation, Bioreaktorbau von Biobrennstoffzellen und in der angewandten Kunststoff- / Reinraumtechnik im Life Science-Bereich.

Wie freuen uns über die Erfahrungen und das neue Wissen von Herrn Millauer, das wir mit seinem Engagement bei bbi-biotech gewonnen haben. Wir haben Herrn Millauer die Verantwortung an der Weiterentwicklung unseres automatischen sterilen Probenahmesystems bioPROBE übertragen, um das System den Anforderungen des Marktes immer weiter anzupassen. Zunächst wird sich Herr Millauer mit der Standardisierung unserer verschiedenen Systemlösungen bioPROBE single, bioPROBE twin und bioPROBE quad beschäftigen. Später werden zusätzliche, angepasste Probenaufbewahrungs- und Handlingssysteme und die atline-Einbindung von aufwändigeren Analyseautomaten Kern seiner Arbeit sein.

Halten Sie sich auf unseren Produktseiten der automatischen sterilen Pobenahme bioPROBE auf dem Laufenden.

Wir haben unsere Website grundlegend verändert. Sie erhalten detaillierte Informationen zu unseren neuen Produkten auf den jeweiligen Microsites. Hier stellen wir u.a. unser Probenahmesystem bioPROBE und unsere Fermentersteuerung xCubio vor. Unter Kontakt / Newsletter können Sie sich auch zu unserem regelmäßig erscheinenden Newsletter zu bbi-Produktneuheiten und anderen interessanten Neuigkeiten anmelden.