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Große Wäsche mit Magneten

Proteinreinigungsverfahren für den großindustriellen Maßstab.

Viele bedeutende Therapeutika, wie das Immunsystem beeinflussende Interferone oder der Blutgerinnungsfaktor VIII, werden mit Hilfe von Mikroorganismen im großen Stil in Bioreaktoren hergestellt. Der Prozess integriert Reinigungsschritte, die alle Fremdstoffe herauslösen und das gewünschte Protein in hochreiner Form separieren. Alle Verfahren hierzu sind bisher noch sehr komplex und teuer und verschlingen mitunter bis zu 90 Prozent der Produktionskosten. Gleichzeitig wird meist nur ein geringer Wirkungsgrad erzielt, denn etwa 60 Prozent des aufzubereitenden Wirkstoffs gehen auf diesem Weg verloren.

Prinzipiell nutzen herkömmliche Verfahren jeweils die spezifischen Merkmale der gewünschten Proteine, um sie zu binden oder zu isolieren. Das Protein wird so zeitweise unlöslich gemacht und zurückgehalten, während die Verunreinigungen ausgespült werden.

Das Karlsruher Verfahren setzt stattdessen Magnetpartikel ein, um die Proteine zu binden. Diese sind nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip so konzipiert, dass nur ein ganz bestimmtes Protein hineinpasst. Durch die spezielle Art des Wechselfeldes werden die Magnetpartikel im Reaktor so verwirbelt, dass die Pärchenbildung sehr viel effizienter abläuft und mehr Partner in kürzerer Zeit zusammenfinden.

Der Prozess läuft fünf- bis zehnfach schneller ab als bei einer standardmäßigen Wirbelschichtseparation, was sich positiv auf die Kosten auswirkt. Hinzu kommen die deutlich höhere Ausbeute von Proteinen in verbesserter Reinheit sowie die Möglichkeit zum Ausbau im großtechnischen Maßstab. Insgesamt ist eine mehr als 10-prozentige Kostenreduktion bei der Aufreinigung möglich. Das Marktpotential ist beachtlich. Auf dem Medikamentenmarkt nehmen Biopharmazeutika bereits eine führende Position ein, die besonders durch Herstellung von Generika in den nächsten Jahren weiter ausgebaut wird.

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Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Frauke Helms, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanagerin, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-26036

E-Mail: frauke.helms@kit.edu

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