Wir erforschen, entwickeln und optimieren biotechnologische Prozesse

  • Entwicklung und Optimierung von Fermentations- und Produktreinigungsverfahren sowie Methoden für die Analyse von Prozessparametern
  • Entwicklung von integrierten biotechnologischen Hochleistungsverfahren und Überführung in die industrielle Anwendung einschließlich Stammentwicklung und -optimierung
  • Fermentation unter spezifischen physiologischen Bedingungen
    • anaerobe Fermentation
    • Fermentation im Chemostaten
    • Hochzelldichtefermentation für die Synthese von Proteinen und Biopolymeren
  • Entwicklung innovativer Technologien
    • Mikrofluidik für das Ultrahigh-Throughput Screening nach Naturstoffen und Enzymen
    • in vitro Testsysteme für die Untersuchung der mikrobiellen Adhäsion und der Biofilmbildung

Die Forschungsarbeiten des Biotechnikum nehmen die Entwicklung und Optimierung mikrobieller Fermentationsprozesse einschließlich der Stammoptimierung in den Fokus. Das Biotechnikum bietet im deutschsprachigen akademischen Bereich einzigartige Möglichkeiten ein weites Spektrum von Mikroorganismen (Bakterien, niedere und höhere Pilze, gentechnisch veränderte Organismen der Risikogruppen 1 und 2) vom Schüttelkolben bis zum Pilotmaßstab von 2,5 m³ Arbeitsvolumen zu kultivieren. Für die dabei gebildeten Naturstoffe, Proteine und Biopolymere stehen alle erforderlichen Reinigungsverfahren und die dazu benötigten technischen Ausrüstungen zur Verfügung, um diese als Reinsubstanz zu gewinnen. Die Entwicklung und Nutzung analytischer Methoden konzentriert sich auf die Quantifizierung von Medienkomponenten und mikrobiellen Metaboliten wie Kohlenhydraten, Aminosäuren und Säuren sowie auf den Nachweis der synthetisierten Produkte. Wir haben umfangreiche Erfahrungen bei der Kultivierung von Mikroorganismen im Chemostaten, unter anaeroben Fermentationsbedingungen sowie in Fed-Batch- und Hochzelldichtefermentationen. Die Etablierung einer mikrofluidischen Plattform für das Ultrahigh-Throughput Screening nach Naturstoffen und Enzymen ist ein Beispiel für die Entwicklung innovativer Technologien. Das Biotechnikum arbeitet intensiv mit den Forschungsabteilungen des HKI sowie Gruppen der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena zusammen.