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20.12.2021 |

Praktikumsbesuch im Bachelor-Studium Chemie- und Bioprozesstechnik

Das Praktikum «Downstream Processing» ist Teil des Bachelorstudiums Chemie- und Bioprozesstechnik im 5. Semester.

Reine Antikörper
Im Downstream-Prozess werden Antikörper aus dem Zellüberstand aufgereinigt, welcher aus einer Säugertierzellkultur im vorgängigem Praktikum «Upstream Processing» gewonnen wurde.«Damit der Antikörper nach der Aufreinigung zu einem intravenös verabreichbaren Medikament weiterverarbeitet werden kann, muss er sehr rein sein. Das heisst, er darf keine anderen Proteine oder beispielsweise DNA enthalten.» sagt Philip, Bachelor-Student Chemie- und Bioprozesstechnik.
«Da es sich bei der Gewinnung dieser Antikörper um instabile Moleküle handelt, können sie nur intravenös verabreicht werden. Die Moleküle sind beispielsweise nicht resistent gegenüber Säure, also auch Magensäure. Ausserdem gelangen sie nicht durch die Haut, können also weder als Tablette eingenommen, noch als Cremen aufgetragen werden.» so Sebastian, Kommilitone von Philipp.
Um die Zellen vom Medium abzutrennen, wird die Nährflüssigkeit durch eine Chromotographie-Säule gepumpt. Die Säule enthält Harz, das sogenannte Säulenmaterial.

Harz als Haftstoff
Die Antikörper, die in der Nährlösung enthalten sind, bleiben aufgrund ihrer negativen Ladung am Harz haften. Nun wird eine Waschlösung durch die Säule gepumpt, die den pH-Wert und die Salzkonzentration ändert. Das somit positiv geladene Harz in der Säule verursacht, dass sich die Antikörper wieder vom Harz lösen und gesammelt werden können.
Diese Technologie wird auch für die Aufreinigung von mRNA Vaccinen und Viren für die Gentherapie verwendet.
«Im Praktikum geht es darum herauszufinden welche Menge an Waschlösung wir mit wieviel Druck durch die Säule gepumpt werden muss. Je nachdem wie wir diese Mengen variieren, erhalten wir verschiedene Endprodukte. Auch der unterschiedliche Druck am Säuleneingang und Säulenausgang muss dabei berücksichtigt werden.» sagt Damian, der auch an diesem Praktikum mitarbeitet.
«Und schliesslich müssen wir auch untersuchen, wie rein die unterschiedlichen Antikörper sind, die wir als Endprodukt erhalten, je nachdem wie wir den Aufreinigungsvorgang durchführen.» meint Sebastian.

ÄKTA avant chromatography system_hell.jpg

Warum Chemie- und Bioprozesstechnik als Studienrichtung
Sebastian hat ein Abitur in Biotechnologie absolviert und anschliessend eine Lehre als Chemie- und Pharmatechnologe gemacht. Da ihm die Schichtarbeit in der Produktion aber nicht zugesagt hat, entschied er sich für eine Weiterbildung im Bereich Biotechnologie.
Damian, Philipp und er gehören zu den ersten Studierenden aus dem noch eher neuen Studiengang Chemie- und Bioprozesstechnik an der Hochschule für Life Sciences. «Das bietet den Vorteil, dass es viel Raum zum Ausprobieren und Mitgestalten gibt, insbesondere in den Praktika.» so Sebastian.
Auch Philip hat eine Lehre als Chemie- und Pharmatechnologe gemacht und hat anschliessend bei einem Pharmaunternehmen in der Produktion eines Krebsmedikaments gearbeitet. «Da die Big Player der Pharmaindustrie im Bereich Biotechnologie sehr präsent sind, interessiert mich dieser Bereich ganz besonders. Nach dem Studium möchte ich wieder in der Produktion oder Prozessoptimierung zurück.» meint Philip.
Damian ist gelernter Biologielaborant und arbeitete in der Formulierungsentwicklung.

An der Biotechnologie interessiert mich die Komplexität der Prozesse und die Vielfalt der Faktoren die sehr genau überwacht und kontrolliert werden müssen.

Damian Hauri

"An der Biotechnologie interessiert mich die Komplexität der Prozesse und die Vielfalt der Faktoren die sehr genau überwacht und kontrolliert werden müssen. Nach dem Bachelorstudium werde ich den neuen Masterstudiengang Biotechnology an der FHNW absolvieren. Anschliessen würde ich gerne in der Prozessentwicklung oder Optimierung arbeiten, am liebsten im Downstream Processing."

Hochschule für Life Sciences FHNW

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