Sensoren für Bioreaktoren Durchblick im Bioreaktor: Mit intelligenten Sensoren zum Fermenter 4.0

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Was ist los im Reaktor? Bioreaktoren sind aus der Pharma-Branche nicht wegzudenken. Doch ihr volles Potenzial können die Fermenter nur unter idealen aufeinander abgestimmten Bedingungen ausschöpfen. Werden smarte und vernetzte Sensoren zum Gamechanger für die Pharma-Produktion?

Bioreaktoren werden unter anderem zur Kultivierung von Organismen wie Enzymen, pflanzlichen und tierischen Zellen sowie Mikroorganismen eingesetzt. Diese Wirkstoffe werden für die Arzneimittelforschung, die Entwicklung von medizinischen Behandlungsmethoden, klinische Versuche und die Herstellung hochwertiger Medikamente verwendet. Neben dem jüngsten Beispiel der mRNA-Impfstoffe werden in solchen Behältern auch monoklonale Antikörper zur Behandlung von Krebs, rheumatischer Arthritis und anderen Krankheiten hergestellt. Innovatoren in den Biowissenschaften gehen davon aus, dass in Zukunft auch Organ- und anderes Muskelgewebe gezüchtet wird.

Ob in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung, in der Grossproduktion oder in der medizinischen Behandlung – Bioreaktoren müssen ein perfektes Umfeld bieten, in dem sich empfindliche Mikroorganismen durch Interaktion untereinander und unter dem Einfluss der Umweltbedingungen im Apparat verändern und wachsen können. Für ein ideales Zellwachstum in Bezug auf Qualität und Ertrag muss die Umgebung der biotischen Populationen genau kontrolliert werden. Das bedeutet einerseits, den pH-Wert und die Temperatur zu stabilisieren, und andererseits, die Zufuhr von Luft, Stickstoff und anderen Gasen sowie Nährstoffen zu gewährleisten.