Biotechnik/Biotechnologie - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Abiturwissen; bestandenes Modul Grundlagen der Zellbiologie

Die Studierenden sind mittels ihrer erworbenen Kenntnisse in der Biotechnik befähigt, biologische Komponenten als Grundlage für einen technischen Prozess zu verstehen. Die Studenten sind in der Lage, fundiertes ingenieurwissenschaftliches  und biologisches Fachwissen zu vereinen und komplexe Systeme zu entwerfen, welche biologische Komponenten, Sensoren und Steuerungselemente enthalten, um biogene Substanzen kontrolliert zu erzeugen. Die Studierenden haben grundlegende Kenntnisse zur Biotechnologie mit mikrobiellen Zellen und Zellkulturen sowie zur Biokatalyse erworben. Nach dem Erwerb grundlegender Kompetenz zu geeigneten Nährmedien sowie dem Metabolismus von Kohlenstoffquellen bei obigen Zellen haben sie die Stufen der Bioprozesstechnik (upstream processing, Bioreaktor-Kultivierung und downstream processing) kennen gelernt. Sie sind schwerpunktmäßig insbesondere mit den Messtechniken zur Erfassung wichtiger Kultivierungsparameter und der Wachstumskinetik in Batch- als auch dem Fed-Batch-Betrieb vertraut.

Außerdem haben sie einen Überblick über den Einsatz von Enzymen und mikrobiellen Zellen als Biokatalysatoren in Industrie und Forschung. Praktische Kompetenz haben die Studierenden in der Kultivierung von Mikroorganismen, insbesondere im Betrieb von Bioreaktoren, sowie der Ermittlung verschiedener Kultivierungsparameter erlangt.

Einführung in die Biochemie und Zellbiologie

Kinetik und Prozessführung (batch, fed-batch, kontinuierlich); Bilanzen und Kinetik

Das Monod-Modell; Methoden der Medienentwicklung

Transportvorgänge in Biosuspensionen

Bioreaktoren, Definitionen und Reaktortypen

Mikrobioreaktoren und 3D Zellkultur

Kultivierung von Bakterien vs. Kultivierung von Säugetierzellen

Sterilisation und Sterildesign

Bioanalytik

Drug Discovery und High Throughput Screening

Aufarbeitung (Downstream processing)

Grundlagen und Geschichte der Biotechnologie (Bier, Wein, Brot, Sojasauce)

Definitionen der Biotechnologie; weiße, rote, grüne, graue und blaue BT

Hefen als früheste Helfer der Biotechnologie; Enzyme als Katalysatoren

Gentechnische Methoden in der Biotechnologie (Insulin)

Virusinfektionen, Impfstoffe und moderne Wege zur Impfstofferzeugung

Umweltbiotechnologie

Embryonale Stammzellen; Klonen und transgene Tiere

Grüne Biotechnologie (in vitro Pflanzenzucht; transgene Pflanzen; Gen Food)

"Human Genome Project" und Gentherapie

Folien, Beamer, Videos, Simulationen; Übungsserien: Folien aus der Vorlesung. Zusammenfassungen

V.C. Hass, R. Pörtner "Praxis der Bioprozesstechnik", 2. Auflage, Spektrum akademischer Verlag

H. Chmiel (Hrsg.) "Bioprozesstechnik", 3. Auflage, Spektrum akademischer Verlag

R. Renneberg, V. Berkling "Biotechnologie für Einsteiger", 4. Auflage, Springer Spektrum Verlag

S. Kühl, M. Kühl "Stammzellbiologie", UTB Verlag