Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM
Für Biotechnologie Startups insbesondere mit Anwendungen in der Humanmedizin stellt der Zugang zu modularisierten, miniaturisierten und automatisierten Prozessen einerseits sowie andererseits zu geeigneten Labor- und Produktionskapazitäten eine hohe Hürde dar. Ein vielversprechender Ansatz sind hierfür flexible Bio-Containerlabore die zunächst als skalierbare Forschungslabore in der Gründungsphase genutzt werden.
Um zukünftig eine schnellere Umsetzung biotechnologischer Prozesse in Containerumgebung zu ermöglichen, sind modularisierbare und skalierbare verfahrenstechnische Prozessansätze erforderlich. In einer zunehmenden Anzahl an Verfahrensschritten wird zudem eine erfolgreiche Miniaturisierung zur Integrationsfähigkeit in komplexere Prozessabläufe benötigt. Für die Umsetzung dieser Ziele sollen in diesem Vorhaben exemplarisch in zwei Use-Cases zwei Fraunhofer IMM Modullösungen, sowohl aus dem Bereich Prozessmodule als auch aus dem Bereich miniaturisierte Sensormodule für zellbasierte Prozesse, entwickelt werden. Hierdurch wird grundlegendes Know-How zur Einbindung solcher Module in automatisierte Produktionsprozesse aufgebaut.
Der erste Use Case wird sich mit einem Prozessmodul für die Nanoformulierung von relevanten (Bio)therapeutika befassen. Zur Demonstration dieses Prozessmoduls wird ein Formulierungsmodul basierend auf Mikromischertechnologie aufgebaut, das für die Entwicklung und Produktion verschiedener Nanodrugs eingesetzt werden kann.
Der zweite Use Case, aus dem Bereich der miniaturisierten Sensormodule, sieht vor, ein miniaturisiertes Durchflusszytometer zu realisieren, welches automatisiert eine Zellprobe aus einem Prozess ziehen und analysieren kann. Dieser Use Case wird gewählt, da zur Automatisierung in der Pharmaproduktion die Erfassung zellbasierter Messgrößen wie z.B. die Zellzahl oder die Zellviabilität mit einem hohen personellen Aufwand und Platzbedarf einhergeht, was gerade bei der Überführung der Prozesse in ein containerbasiertes Konzept einen störenden oder limitierenden Faktor darstellt.