{"id":185202,"date":"2019-09-12T14:00:27","date_gmt":"2019-09-12T12:00:27","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=185202"},"modified":"2019-09-12T14:00:27","modified_gmt":"2019-09-12T12:00:27","slug":"185202-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/185202-2\/","title":{"rendered":"Simulations-Software vereinfacht die Produktion von biopharmazeutischen Medikamenten"},"content":{"rendered":"<p>Biopharmazeutische Medikamente l\u00f6sen bisher ungel\u00f6ste Probleme, sind aber sehr aufw\u00e4ndig in der Herstellung. Eine neue Simulations-Software soll das Prozesswissen systematisieren.<\/p>\n<p>Mit biopharmazeutischen Medikamenten lassen sich Krankheiten behandeln, die mit chemisch-synthetischen Wirkstoffen nicht behandelbar sind. Beispiele daf\u00fcr sind <em>Multiple Sklerose<\/em> und <em>Blutarmut<\/em>, aber auch viele Krebsarten und seltene Krankheiten. Dementsprechend gro\u00df ist die Nachfrage. Laut <a href=\"https:\/\/www.tugraz.at\/home\/\">T<\/a><a href=\"https:\/\/www.tugraz.at\/home\/\">U Graz<\/a> basieren bereits sieben der zehn meistverkauften Medikamente auf biopharmazeutischen Wirkstoffen \u2013 sind also gentechnisch hergestellt.<\/p>\n<p>Allerdings hat die biopharmazeutische Industrie bislang noch ein gro\u00dfes Effizienzproblem. Chemisch hergestellte Medikamente bestehen aus sogenannten <em>small molecules<\/em> und sind einfach in Tablettenform herzustellen. Biopharmazeutische Pr\u00e4parate bestehen meist aus hunderten bis tausenden Atomen. Der komplexe Herstellungsprozess basiert auf Mikroorganismen und erfolgt in Bioreaktoren. Das Prozesswissen ist beschr\u00e4nkt. Versuche sind von Erfahrungswerten geleitet und werden nach dem <em>trial-and-error-<\/em>Prinzip durchgef\u00fchrt. Dazu <a href=\"https:\/\/online.tugraz.at\/tug_online\/visitenkarte.show_vcard?pPersonenGruppe=3&amp;pPersonenId=CCEB7EB55A3A5C53\">Christian Witz<\/a> vom <a href=\"https:\/\/www.tugraz.at\/institute\/ippt\/home\/\"><em>Institut f\u00fcr Prozess- und Partikeltechnik<\/em> <\/a>der TU Graz:<\/p>\n<blockquote><p>\u201eMomentan fehlt es der biopharmazeutischen Industrie noch an tiefergehendem Prozesswissen. Man wei\u00df zwar, dass der Herstellungsprozess funktioniert, aber nicht warum und wie genau er funktioniert.\u201c<\/p><\/blockquote>\n<p>Die L\u00f6sung f\u00fcr das Dilemma sieht man in Simulationsprogrammen, die den systematischen Einsatz des Prozesswissens erlauben. Bestehende L\u00f6sungen ben\u00f6tigen einen Gro\u00dfrechner, Simulationsexpertise und monatelange Berechnungszeiten. Als solches sind sie schwer zug\u00e4nglich und zeitintensiv und bringen noch keine wesentliche Erleichterung.<\/p>\n<h3>Systematisierung von Prozessen<\/h3>\n<p>Probleme, die Witz mit seiner Simulations-Software l\u00f6sen m\u00f6chte. Diese soll<\/p>\n<ul>\n<li>auf handels\u00fcblichen Grafikprozessoren laufen;<\/li>\n<li>von Personen ohne Simulationswissen bedient werden k\u00f6nnen;<\/li>\n<li>eine Simulationszeit von wenigen Stunden haben;<\/li>\n<\/ul>\n<p>In dieser Konfiguration verk\u00fcrzt die Software die Fehlersuche und verspricht ein besseres Prozessverst\u00e4ndnis.<\/p>\n<blockquote><p>\u201eDie Firmen ben\u00f6tigen weniger Versuche, um vom Labor in die industrielle Produktion zu kommen und ersparen sich zwischen dreihunderttausend und einer Million Euro.\u201c Christian Witz<\/p><\/blockquote>\n<p>Die Software basiert auf einem Simulationscode f\u00fcr ger\u00fchrte und begaste Bioreaktoren, den Witz schon 2017 launchte und der bereits in der industriellen Forschung eingesetzt wird. Das Programm simuliert zum Beispiel die Bewegungen von Mikroorganismen im Reaktor oder die Ausbreitung des aus den Luftblasen gel\u00f6sten Sauerstoffs.<\/p>\n<h3>Industriell nutzbares Programm<\/h3>\n<p>Im Rahmen des Projekts <em><a href=\"https:\/\/graz.pure.elsevier.com\/de\/projects\/k-combiopro-computational-bioprocess-design\">K-ComBioPro<\/a> \u2013 computergest\u00fctztes Prozessdesign<\/em> entwickelt er die Simulationstechnologie jetzt zu einem industriell nutzbaren Programm weiter. Gemeinsam mit Co-Forscher <a href=\"https:\/\/online.tugraz.at\/tug_online\/visitenkarte.show_vcard?pPersonenGruppe=3&amp;pPersonenId=084285DC9CFCE841\">Hans-Peter Schn\u00f6ll<\/a> will er die Funktionen um eine Reihe von Modulen erweitert. Weiters streben die Forscher nach einer Teilautomatisierung der Auswertung der Simulationsrohdaten. Das Projekt l\u00e4uft bis Mai 2021.<\/p>\n<p>Mit der Implementierung von weiteren Algorithmen sollen die physikalischen und biochemischen Prozesse im Bioreaktor noch genauer abgebildet und das System noch benutzerfreundlicher werden. Damit sollen die wesentlichen Fragen beantwortet werden, die sich im biopharmazeutischen Produktionsprozess stellen:<\/p>\n<ul>\n<li>Welche Bedingungen im Bioreaktor regen die Produktivit\u00e4t der Mikroorganismen an?<\/li>\n<li>Welchen Einfluss haben die Drehzahl der R\u00fchrer oder die Begasungsrate auf den Prozess?<\/li>\n<li>Wo im Reaktor wirken zu hohe Scherkr\u00e4fte auf die Mikroorganismen?<\/li>\n<\/ul>\n<p>Antworten auf diese Fragen sollen den Unternehmen helfen, die Produktionsverluste im Bioreaktor in einer deutlich verk\u00fcrzten Simulationszeit zu erkennen.<\/p>\n<h3>Baustein f\u00fcr die Industrie 4.0<\/h3>\n<p>Weiters soll eine erweiterte Markt- und Wettbewerbsanalyse die Erstellung von Business- und Finanzpl\u00e4nen unterst\u00fctzen.<\/p>\n<p>Die Forscher sehen in der Technologie einen wichtigen Baustein f\u00fcr die Digitalisierung einer eher konservativen Branche und einen Baustein f\u00fcr die <em>Industrie 4.0<\/em>.<\/p>\n<p>Mithilfe eines Spin-off Fellowship-Programms der \u00d6sterreichischen Forschungsf\u00f6rderungsgesellschaft FFG kann das Forscherduo jetzt ein eigenes Unternehmen gr\u00fcnden. Der Unternehmensgegenstand ist zweigegliedert in<\/p>\n<ul>\n<li>die Durchf\u00fchrung von von biopharmazeutischen beauftragten Simulationen sowie deren Beratung;<\/li>\n<li>den Verkauf von Software-Lizenzen an Unternehmen, die ihre Daten nicht teilen und selbst mit dem Programm arbeiten wollen;<\/li>\n<\/ul>\n<p>Die Simulationsalgorithmen lassen sich \u00fcbrigens auch auf andere Technologien und Branchen anwenden.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Auch interessant:<\/strong><\/p>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/algen-als-wertvoller-nachwachsender-biorohstoff\/\">Algen als wertvoller nachwachsender Biorohstoff<\/a><\/p>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/hefen-als-natuerliche-eiweissquelle-fuer-tierfutter\/\">Hefen als alternative Eiwei\u00dfquelle f\u00fcr Tierfutter<\/a><\/p>\n<div id=\"main-content\">\n<div class=\"container\">\n<div id=\"content-area\" class=\"clearfix\">\n<div class=\"et_pb_extra_column_main\">\n<article id=\"post-167428\" class=\"module single-post-module post-167428 post type-post status-publish format-standard has-post-thumbnail hentry category-empfohlene category-muenchen tag-antibiotikaresistenzen et-has-post-format-content et_post_format-et-post-format-standard\">\n<div class=\"post-header\">\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/gesteigerte-hygiene-foerdert-antibiotikaresistenz\/\">Gesteigerte Hygiene f\u00f6rdert Antibiotikaresistenz<\/a><\/p>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/schimmelpilz-fur-grune-medizin\/\">Schimmelpilz als Grundlage f\u00fcr gr\u00fcne Medizin<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Biopharmazeutische Medikamente l\u00f6sen bisher ungel\u00f6ste Probleme, sind aber sehr aufw\u00e4ndig in der Herstellung. 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