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Leitung

Prof. Dr. Matthias Franzreb

Prof. Dr. Matthias Franzreb

+49-721-608-2-3595
+49-721-608-2-3478

 

E-Mail

 

 Prof. Dr. Jürgen Hubbuch

   +49-721-608-2-8484
   +49-721-608-2-3478
   E-mail

 

 

Abteilung Bioprozesstechnik und Biosysteme

 

Grenzflächen als Schauplatz von Sorptionsvorgängen, biochemischen Reaktionen

und biologischen Interaktionen

 

Die Arbeiten der Abteilung Bioprozesstechnik und Biosysteme umfassen die Entwicklung, die Modellierung und den Einsatz neuartiger Apparate und Verfahren zur optimierten Nutzung technischer Grenzflächen in den Bereichen Biotechnologie, Bioverfahrenstechnik sowie allgemeiner Prozesstechnik. Daneben werden das Verhalten und die Interaktion von pro- und eukaryotischen Zellen in natürlichen und technisch- modifizierten Umgebungen untersucht, um gezielt Manipulationsstrategien zu initialisieren.

Ausgangspunkt für die Arbeiten im Bereich Bioprozesstechnik bildet oftmals die Entwicklung neuartiger, funktioneller Hybridmaterialien, die innovative physicochemische Effekte mit einer hohen Spezifität für die jeweiligen Zielsubstanzen verbinden. Daneben bildet die Entwicklung einer nächsten Generation biotechnologischer Verfahren einen weiteren Schwerpunkt. Ein intensiv untersuchtes Beispiel hierfür bilden magnetische Mikro- und Nanopartikel, da diese über große spezifische Oberflächen bei gleichzeitiger einfacher Separierbarkeit verfügen. Ferner werden mikrostrukturierte/mikrofluidische Systeme untersucht, in denen beispielsweise zelluläre Prozesse, wie Enzymkaskaden („biomimetische Kompartimentierungen“) nachgestellt werden können. Vielfach bilden neue 3D-Druckverfahren („BioPrinting“) bzw. deren Entwicklung die Basis für die beschriebenen Technologien.

Im Bereich Biosysteme werden zum Einen gezielt die Interaktionen von Biomaterialien mit hämatopoёtischen Stammzellen untersucht, zum Anderen auf Basis mikrothermogeformter Polymere neuartige 3D-Zellkultursysteme für den Einsatz als artifizielle (hämatopoёtische) Stammzellnischen entwickelt. Mikrothermogeformte Polymerfolien, sogenannte Mikrokavitäten-Arrays, sind auch die Basis MRT-kompatibler Mikrobioreaktoren, die als funktionelle MRT-Phantome eingesetzt werden.

Einen weiteren Schwerpunkt im Bereich Biosysteme bilden bakterielle Biofilme. Deren Interaktionen mit neuen oder modifizierten/funktionalisieren Materialien für die Bereiche Medizin und Technik ist Teil dieser Untersuchungen. Daneben steht die Charakterisierung der Dynamiken von natürlichen Biofilmen in Aufbereitungsprozessen im Vordergrund. Eine mikrofluidische online Biofilmsensorik unterstützt die Biofilmforschung der Abteilung. Speziell In Aufbereitungsprozessen wird zudem gezielt auf das Vorkommen und die Elimination von multi-resistenten Krankheitserregern für eine biologische Risikokontrolle mit angepassten Bewertungskonzepten geschaut.

 

Arbeitsgruppen

Kompetenz/Aufgabenfelder

Prozessentwicklung /

gedruckte Systeme / Simulation

Prof. Dr. Matthias Franzreb

Sorptions-/Extraktionsverfahren

(biotisch/abiotisch)

Magnetseparation,

gedruckte mesofluidische Reaktoren,

Modellierung

Prozess- und Sensortechnologie,

3D Druck
Dipl.-Ing. Jonas Wohlgemuth

Design & Konstruktion, CAD & Additive Fertigung

Automatisierung & Programmierung

Partikelanalysentechnik, Sensorsystemtechnik

Druckverfahren in der Biotechnologie

Prof. Dr. J. Hubbuch

Entwicklung und Charakterisierung von Biotinten

Hochdurchsatz Prozessentwicklung
Zelldruck

Stammzell-Material-Wechselwirkungen

Dr. Cornelia Lee-Thedieck

Adulte Stammzellen

Biomaterialien

Mikro- und Nanostrukturierung

Mikrobiologie /Molekularbiologie

Prof. Dr. Thomas Schwartz

Entwicklung und Manipulation von Biofilmen

Antibiotikaresistenzen im aquat. Nutzungspfad

Biolog. Bewertung von Aufbereitungsprozessen

Analytische Biochemie

Dr. G. Brenner-Weiß

 

Bio-Organische Massenspektrometrie

Biomimetische Kompartimentierung

zellulärer Prozesse

Wasserressourcenmangement

3D-Zellkultursysteme

Prof. Dr. Eric Gottwald

 

 

Entwicklung artifizieller Stammzellnischen

auf Basis von Polymer-Mikrokavitätenarrays

Mikrobioreaktoren für die

organotypische Gewebekulturen