h1

000801742 001__ 801742
000801742 005__ 20230411161151.0
000801742 0247_ $$2HBZ$$aHT020588907
000801742 0247_ $$2Laufende Nummer$$a39666
000801742 0247_ $$2datacite_doi$$a10.18154/RWTH-2020-09055
000801742 037__ $$aRWTH-2020-09055
000801742 041__ $$aEnglish
000801742 082__ $$a620
000801742 1001_ $$0P:(DE-588)1218473967$$aHabicher, Tobias$$b0$$urwth
000801742 245__ $$aSmall-scale shaken bioreactors for fed-batch cultivation with parallel online monitoring$$cvorgelegt von Tobias Habicher$$honline
000801742 246_3 $$aGeschüttelte Kleinkultur-Bioreaktoren im Fed-Batch-Betrieb mit paralleler Online-Prozessüberwachung$$yGerman
000801742 260__ $$aAachen$$c2020
000801742 300__ $$a1 Online-Ressource (XIII, 135 Seiten) : Illustrationen, Diagramme
000801742 3367_ $$02$$2EndNote$$aThesis
000801742 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd
000801742 3367_ $$2BibTeX$$aPHDTHESIS
000801742 3367_ $$2DRIVER$$adoctoralThesis
000801742 3367_ $$2DataCite$$aOutput Types/Dissertation
000801742 3367_ $$2ORCID$$aDISSERTATION
000801742 500__ $$aDeutsche und englische Zusammenfassung. - Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University
000801742 502__ $$aDissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020$$bDissertation$$cRheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen$$d2020$$gFak04$$o2020-03-06
000801742 5203_ $$aGeschüttelte Kleinkultur-Bioreaktoren wie Schüttelkolben und Mikrotiterplatten sind die am häufigsten verwendeten Reaktorsysteme in der initialen Phase der Bioprozessentwicklung. Ursprünglich waren diese Bioreaktoren für den Batch-Betrieb konzipiert. Dies führt jedoch zu unerwünschten Effekten wie Überflussmetabolismus, Substratinhibierung oder Katabolitrepression. Da der Fed-Batch-Betrieb diese Effekte verhindern kann, werden Produktionsprozesse hauptsächlich im Fed-Batch betrieben. Die Umsetzung des Fed-Batch-Betriebs im kleinen Maßstab ist somit essentiell, um physiologische Bedingungen zu erzielen, die mit den Bedingungen in Fed-Batch-Produktionsprozessen vergleichbar sind. Im Schüttelkolben wurde der Fed-Batch-Betrieb mit den zuvor eingeführten 250 mL membranbasierten Fed-Batch-Schüttelkolben umgesetzt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das System hinsichtlich der Dimensionierung standardisiert und in Design, Handhabung und Robustheit optimiert. Zudem wurde das Funktionsprinzip auf 500 mL Schüttelkolben hochskaliert. Mittels dieser Systeme wurden kohlenstoff- und stickstofflimitierte Fed-Batch-Bedingungen eingeführt. Dadurch wurde die Katabolitrepression und Substratinhibierung in einem Protease-produzierenden Bacillus licheniformis Stamm überwunden. In Mikrotiterplatten wurden kohlenstofflimitierte Fed-Batch-Bedingungen mit polymerbasierten Mikrotiterplatten realisiert. Besonderes Augenmerk galt der Online-Prozessüberwachung der Fed-Batch betriebenen Kleinkultur-Bioreaktoren. Membranbasierte Fed-Batch-Schüttelkolben und polymerbasierte Fed-Batch-Mikrotiterplatten wurden so konzipiert, dass sie mit dem RAMOS- bzw. µRAMOS-Gerät überwachbar sind. Zudem wurde eine Fed-Batch-Mikrotiterplatte mit Polymerringen entwickelt, die die Kulturbrühe optisch zugänglich macht und somit die Online-Prozessüberwachung mit dem etablierten BioLector-Gerät ermöglicht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorgestellten Kleinkultur-Bioreaktoren einen Fed-Batch-Betrieb mit paralleler Online-Prozessüberwachung der wichtigsten Kulturparameter ermöglichen. Dadurch können bereits in der initialen Phase der Bioprozessentwicklung die für die Fed-Batch-Produktionsprozesse relevanten physiologischen Bedingungen nachgebildet werden, was Zeit und Kosten spart und somit die Bioprozessentwicklung beschleunigt.$$lger
000801742 520__ $$aSmall-scale shaken bioreactors, such as shake flasks and microtiter plates, are the most frequently used reactor systems during initial bioprocess development. Originally, they were designed to be operated in batch mode. However, batch mode causes adverse effects like overflow metabolism, substrate inhibition or catabolite repression. Fed-batch mode can prevent these effects, and thus, it is predominantly applied in production processes. Consequently, the implementation of fed-batch mode at small scale is crucial to obtain physiological conditions that are comparable to fed-batch production processes. In shake flasks, fed-batch mode was realized with the previously introduced 250 mL membrane-based fed-batch shake flasks. Within this thesis, the system was standardized regarding its dimensions and optimized in design, handling and robustness. Furthermore, the operating principle was successfully scaled-up to 500 mL shake flasks. The application of membrane-based fed-batch shake flasks allowed to introduce carbon- and nitrogen-limited fed batch conditions to overcome catabolite repression and substrate inhibition in a protease producing Bacillus licheniformis strain. In microtiter plates, carbon-limited fed-batch conditions were realized with polymer-based controlled-release fed-batch microtiter plates. Special emphasis was paid to the possibilities for online monitoring of the fed-batch operated small-scale shaken bioreactors. Membrane-based fed-batch shake flasks and polymer-based controlled-release fed-batch microtiter plates have been tailored to be compatible with the RAMOS and µRAMOS device, respectively. In order to have access to additional culture parameters, a fed-batch microtiter plate with polymer rings was designed. The polymer rings make the culture broth optically accessible, enabling online monitoring with the established BioLector device. In conclusion, the presented small-scale shaken bioreactors enable fed-batch operation with parallel online monitoring of the most important culture parameters. This allows to mimic the physiological conditions relevant for fed-batch production processes already during initial bioprocess development, which saves time and cost, and accelerates bioprocess development.$$leng
000801742 588__ $$aDataset connected to Lobid/HBZ
000801742 591__ $$aGermany
000801742 653_7 $$abioprocess development
000801742 653_7 $$afed-batch
000801742 653_7 $$aonline monitoring
000801742 653_7 $$ashaken bioreactors
000801742 653_7 $$asmall-scale cultivation
000801742 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00545$$aBüchs, Jochen$$b1$$eThesis advisor$$urwth
000801742 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00615$$aSchwaneberg, Ulrich$$b2$$eThesis advisor$$urwth
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742.pdf$$yOpenAccess
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742_source.doc$$yRestricted
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742_source.docx$$yRestricted
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742_source.odt$$yRestricted
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742.gif?subformat=icon$$xicon$$yOpenAccess
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742.jpg?subformat=icon-180$$xicon-180$$yOpenAccess
000801742 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/801742/files/801742.jpg?subformat=icon-700$$xicon-700$$yOpenAccess
000801742 909CO $$ooai:publications.rwth-aachen.de:801742$$popenaire$$popen_access$$pVDB$$pdriver$$pdnbdelivery
000801742 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00545$$aRWTH Aachen$$b1$$kRWTH
000801742 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00615$$aRWTH Aachen$$b2$$kRWTH
000801742 9141_ $$y2020
000801742 915__ $$0StatID:(DE-HGF)0510$$2StatID$$aOpenAccess
000801742 9201_ $$0I:(DE-82)416510_20140620$$k416510$$lLehrstuhl für Bioverfahrenstechnik$$x0
000801742 961__ $$c2020-10-27T15:26:03.436399$$x2020-09-09T17:03:51.107831$$z2020-10-27T15:26:03.436399
000801742 9801_ $$aFullTexts
000801742 980__ $$aI:(DE-82)416510_20140620
000801742 980__ $$aUNRESTRICTED
000801742 980__ $$aVDB
000801742 980__ $$aphd