Labor Aufarbeitungstechnik

Laborleitung: Prof. Dr. Andreas Scheibe , Prof. Dr. Winfried Linxweiler

Assistenten: Dipl.-Ing.(FH) Bülent Turan , Dipl.-Ing.(FH) Kirstin Röger

Laborraum: S 4.107

Labortelefon: -3537

Ziele

  • Die Chromatographie ist in der biotechnischen Aufarbeitung eine zentrale Methode, um Proteine aus Kulturbrühen zu isolieren und aufzureinigen. Die Studierenden führen in dem Praktikum Aufarbeitung unterschiedliche chromatographische Techniken eigenständig durch.
  • Die Studierenden erlernen die Durchführung der Ultrafiltration, die in der Biotechnologie zur Gewinnung von Fermentationsprodukten Stand der Technik ist. Sie ermöglicht die Trennung von Lösungen mit hoch- und niedermolekularen Inhaltsstoffen.
  • Bei der Flüssig-Flüssig Extraktion lernen die Studierenden eine weitere Methode kennen, um organische Wirkstoffe von einer Kulturbrühe abzutrennen.
  • Zu den wichtigen Trennoperationen bei der Aufarbeitung biotechnologischer Produkte gehört der Aufschluss von Gewebe und Zellen. Die Studierenden lernen die Vielfalt der Aufschluss- und Zerkleinerungstechniken in verschiedenen Versuchen kennen.

Inhalte

Pfllichtversuche im Praktikum Aufarbeitungstechnik:

  • Biochromatographie
    Aufreinigung der Lactoperoxidase aus Rohmilch mit Hilfe der Ionenaustauschchromatographie. Die Aufreinigung der Lactoperoxidase wird von den Studierenden als Übersicht in einem Reinigungsschema dokumentiert.
  • Aufreinigung von GFP
    Nach der Ammonsulfatfällung des E. coli-Rohextrakts mit rekombinantem GFP erfolgt die chromatographische Aufreinigung zweistufig zunächst mit einer hydrophoben Interaktionschromatographie (HIC) und anschließend mit einer Ionenaustauschchromatographie (IA). Hierfür wird das halbautomatische Chromatographiesystem ÄKTAprime eingesetzt.
  • Extraktion
    Durchführung einer zweistufigen Extraktion mittels Extraktionszentrifuge zur Bestimmung des Nernst’schen Verteilungskoeffizienten.
  • Ultrafiltration
    Aufkonzentrierung einer Hefesuspension mit Hilfe der Ultrafiltrationsanlage. Die Auswertung umfasst die Berechnung und Darstellung des Konzentrationsverlaufs der Hefesuspension sowie den abnehmenden, zeitlichen Verlauf des Permeatflusses.
  • Aufschluss- und Zerkleinerungstechniken
    Der Aufschluss geschieht meist mechanisch durch Schneiden und Scherkräfte (z.B. Mühlen) oder Frieren-Tauen bzw. durch Selbstverdau oder Einsatz von Enzymen, die Zellwände und Bindepolymere auflösen. Es werden immer mehrere Aufschlussmethoden miteinander verglichen, bezüglich Zerkleinerungsgrad, Eintrag von Energie und Ausbeute von löslichem Produkt.

Apparative Ausstattung

  • Biochromatographiesäulen der Firma GE Healthcare
  • ÄKTAprime plus der Firma GE Healthcare
  • ÄKTApurifier der Firma GE Healthcare
  • Ultrafiltrationsanlage Sartorius Sartoflow Slice 200 Benchtop der Firma Sartorius
  • Flüssig-Flüssig Zentrifugal Separator V2 der Firma Cinc
  • Saftautomat, SaftpresseStabmixer, Küchenmixer
  • Kaffeemühle, Zentrifugalmühle, Getreidemühle
  • Siebmaschine
  • Ultraturax T 25, Fleischwolf
  • FastPrep
  • Polymix-Mühle

Ultrafiltrationsanlage Sartorius Sartoflow Slice 200
Ultrafiltrationsanlage Sartorius Sartoflow Slice 200
Flüssig-Flüssig Zentrifugal Separator V2
Flüssig-Flüssig Zentrifugal Separator V2
ÄKTApurifier der Firma GE Healthcare
ÄKTApurifier der Firma GE Healthcare
Geräte für den Versuchstag Aufschluss- und Zerkleinerungstechniken