Arbeitsgruppen
AG Beutel

Forschung der Arbeitsgruppe Beutel

Bioprozesstechnik

In der Arbeitsgruppe Beutel, unter der Leitung von apl. Prof. Dr. Sascha Beutel, wird grundlegende und angewandte Forschung im Schwerpunktbereich Bioprozesstechnik durchgeführt:
In unserer Forschung etablieren wir gesamte Bioprozesse – von der Isolation der Gene über die Expression in bakteriellen Produktionsstämmen bis zur Produktion und Aufreinigung der produzierten Biomoleküle, i.d.R. Enzyme oder sonstige bioaktive Proteine.
Diese Enzyme werden z.B. für die Lebensmittel-, Duft- und Aromastoffproduktion eingesetzt, etwa zur Herstellung von Flavonoiden und Sesquiterpenen, wobei sowohl ganzzellkatalytische Prozesse als auch Prozesse mit isolierten Enzymen untersucht werden.

Aufarbeiten und analysieren – Methoden und Technologien

Wir entwickeln und untersuchen Aufarbeitungsmaterialien und -methoden für die rekombinant produzierten Enzyme wie auch für die hiermit produzierten Produkte. Darüber hinaus entwickeln wir neue analytische Methoden und Analysengeräte, wie z.B. spezifische Methoden zur quantitativen Analyse oder Sensoren zur OD-Messung in Schüttelkolben.
Weiterhin werden auch Projekte zur Entwicklung neuartiger Reaktorsysteme und Anlagenkomponenten bearbeitet, wie Kristallisations- oder Photobioreaktoren, Sensoradapter oder Dosagemodule für Schüttelkolben. Zudem wird auch die Digitalisierung im Laborbereich eingehend studiert, z.B. zum interaktiven Arbeiten in einer digital unterstützten Laborumgebung oder zur Einbindung neuer Technologien in das Laborumfeld wie Rapid Prototyping oder Augmented Reality.

Viele Arbeiten finden am Institut in Zusammenarbeit mit dem AK Scheper statt. Ferner bestehen enge Kooperationen mit Industriepartnern.

BIOPROZESSTECHNIK

In der Bioprozesstechnik werden unterschiedliche Aspekte der Bioprozeßentwicklung bearbeitet. Neben der Kontrolle, Regelung und Optimierung von Kultivierungsprozessen von Bakterien,  Pilzen und Säugerzellen werden Untersuchungen an enzymatischen Prozessen durchgeführt.  Ein Teil der Laboratorien und das Technikum haben eine SI-Genehmigung, so dass Arbeiten mit rekombinanten Organismen dieser Sicherheitsstufe durchgeführt werden können. Zur Zeit werden Organismen zur Produktion von Antibiotika, diverser Enzyme, Nahrungsergänzungsmitteln, Cytokinen, Antikörpern und Impfstoffen eingehend studiert. Bioreaktoren (einschließlich Single-use-Systemen und Keramikhohlfaserreaktoren) bis zum 50 Liter Maßstab stehen zur Verfügung.

DOWNSTREAM PROCESSING

Das Downstream Processing ist einer der kostentreibenden Faktoren in der biotechnologischen Produktion. Die Adaption neuer Techniken oder alternativer Materialien steht hier im Fokus der Arbeiten: Filtrations-, Extraktions-, Chromatographie- und Membranadsorberverfahren stehen zur Verfügung. Industrielle Prozesse können vom Labor- bis in den Technikums­maßstab abgebildet werden.
Die Aufarbeitungsverfahren werden hinsichtlich ihrer Eignung für individuelle Fragestellungen getestet, adaptiert und optimiert. Weiterhin werden neue Aufarbeitungstechnologien in enger Kooperation mit der Industrie entwickelt, wie z.B. partikelgängige Membranadsorptionsverfahren oder High Throughput Screening-Verfahren zur schnellen und präzisen Auffindung von Aufarbeitungsparametern.

BIOANALYTIK

Im Bereich Bioanalytik widmet sich die AG Beutel der Entwicklung von bioanalytischen Verfahren wie z.B. zur Quantifizierung von Vitamin B12 in Lebensmitteln oder der Identifizierung von Duft- und Aromastoffen aus rekombinanter Produktion. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Sensoren und Sensorkonzepten, z.B. zum online-Monitoring von pH, pO2 und OD, zur Fluoreszenzmessung von Proteinen, NADH o.ä. oder zum Einsatz von in situ-Mikroskopie in der Bioprozessüberwachung.

DIGITALISIERUNG

Im Bereich Digitalisierung forscht die AG Beutel an der Realisierung von interaktiver digital unterstützter Laborinfrastruktur. Dies beinhaltet neben der bidirektionalen Einbindung von Laborgeräten in ein LIMS die gesamte Prozessentwicklung und –steuerung auf digitaler Basis sowie die interaktive Zusammenarbeit mit der Digitalinfrastruktur in Form geeigneter Interaktionsmedien, wie z.B. SmartGlasses, Tocubeamern oder Smartspeakern.

KOOPERATIONEN DER AG BEUTEL

Verbundprojekte
Forschungspartner

KONTAKT

apl. Prof. Dr. Sascha Beutel
Adresse
Callinstraße 3-9
30167 Hannover
Gebäude
Raum
167
apl. Prof. Dr. Sascha Beutel
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30167 Hannover
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