Wahlpflichtfächer

Diese Seite gibt Ihnen eine Übersicht über die angebotenen Wahlpflichtfächer im Studiengang Biotechnologie.

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Voranmeldungen für Sommersemester 2012

Wahlfplichtfach Computergestütztes Design

 Wahlfplichtfach Anlagenplanung

Kurzbeschreibung der Wahlpflichtfächer

Industrielle Biokatalyse

• Vorlesung: Prinzipien der industriellen Biokatalyse, Beispiele industrieller Enzymprozesse, Produktivität und Kostenbetrachtung der Prozesse
• Praktikum: kovalente Fixierung eines rekombinanten Enzyms an polymere Träger, Testung (Autotitrator) und Bilanz der Enzymimmobilisierung, Substratumsetzung mit Hilfe des immobilisierten Enzyms

Biotransformation (Enzym- und zellkatalysierte Umsetzungen)

• Einsatz zellkatalysierter Prozesse in der Industrie
• Enzymreaktoren
• Technische Enzyme
• Biokatalyse-Optimierung der Verfahren und Enzyme
• Biokatalyse und Enzyme in der Lebensmitteltechnologie

Tissue Engineering:

• Einsatz von gezüchteten Zellen und Geweben in der regenerativen Medizin
• Stammzellen
• Laborversuch als Ersatzmethode zu Tierversuchen
• Ethik der Biotechnologie

Umweltbiotechnologie:

• Aufbau und Dimensionierung von biologischen Kläranlagen
• Charakterisierung von Abwässern (BSB5, CSB, TOC, AOX,...)
• Nitrifikation, Denitrifikation, Phosphatentfernung, Schlammbehandlung, anaerobe Verfahren, Schlammfaulung
• Biofilter zur Abluftreinigung, Wasseraufbereitung
• Abwasserverordnung, Umweltrecht
• Mikrobiologische Bodensanierung

Lebensmitteltechnologie:

• Qualitätsverluste und Verderbsprozesse bei Lebensmitteln
• chemische, enzymatische und mikrobiologische Prozesse bei der Lebensmittelherstellung
• Lebensmitteltechnologische Verfahren der Haltbarmachung
• Die Rolle der Biotechnologie bei der Lebensmittelherstellung
• Aspekte der Lebensmittelsicherheit
• Lebensmittelanalytik

Computergestütztes Design

• Grundlagen des Technischen Zeichnens (Normen, Schnitte, Bemaßung, etc.)
• technische Handskizzen
• Genereller Aufbau elektronischer Konstruktions- und Zeichenhilfen
• Kommerziele Anwendungsprogramme und praktische Übungen

Gerätebau:

Erstes fakultätsübergreifendes Projekt mit Studierenden der BT und Mechatronik Entwicklung eines automatisierten Biochromatographiesystems „moBAS“

• Konstruktion teilautomatisierter Geräte zur biotechnologischen
  Prozessführung und Aufarbeitungstechnik. Aktuelle (pro Semester
  wechselnde) Aufgabenstellungen industrierelevanter Anwendungen (z.B.
  Filtration, Chromatografie, Konfektionierung)
• Überwiegend praktische Projektarbeiten in fach- und fakultätsübergreifenden Teams, bestehend aus 4 - 8 Studierenden. Kooperation mit der Fakultät Mechatronik und Elektrotechnik
• Entwicklung eines Partikel/Zellzählgerätes

Ausgewählte Themen der Bioprozesstechnik

1) Bioprozesssimulation (Biener)
2) Bioenergie (Buckermann)

• Grundlagen
• Biokraftstoffe
• Biogas/Biomethan
• Biowasserstoff

3) Bionik
4) Alkoholische Gärung (Bierbrauen) (Scheibe, Linxweiler)
5) Molkereiwissenschaft/technologie
6) u.a.
…= je 10 Stunden

Pflanzenbiotechnologie (Praktikum + Vorlesung/Seminar)

Erlernen von grundlegenden Techniken der Pflanzenbiotechnologie am Modellorganismus Nicotiana tabacum (Tabak):

• Protoplastentransformation von Tabak
• Agrobacterium-vermittelter DNA-Transfer
• Herstellung einer Kalluskultur
• Herstellung einer axenischen Tabakkultur
• Charakterisierung von Pflanzeninhaltsstoffen mittels Dünnschichtchromatographie

Virologie und Toxikologie

• Charakterisierung von Viren
• Virus und Wirtszelle
• Pathogenese und Immunabwehr
• Prophylaxe und Therapie von Virusinfektionen
• Einführung in die Toxikologie
• Toxikokinetik und Metabolismus
• Organtoxizität
• Testmethoden

Biopharmazeutik

• Klinische Studien
• Produktionsverfahren, Expressionssysteme
• Wichtige Biopharmazeutika: Insulin, Erythropoetin, monoklonale Antikörper, Interferone, Aptamere, Hirudin
• Therapien (z.B. Brustkrebs), HPV-Impfung: von der Grundlagenforschung bis zur biopharmazeutischen Impfstoffherstellung

Physikalische Bioanalytik (REM und AFM)

• Vermittlung der theoretischen Grundlagen hochauflösender Mikroskopieverfahren .
• In einem praktischen Teil werden biologische Proben (z.B. einzellige und myzelartig wachsende Bakterien, Hefe, Pilze, Protozoen) mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Rasterkraftmikroskopie (AFM) untersucht.

Anlagenplanung:

• Hauptschritte der Anlagenplanung vom Lastenheft zum Detail-Engineering
• Projektablauf (Definition des Projektes, Ideenfindung, Planung, Ausführung)
• Entwurfsplanung von biotechnischen Anlagen: Erstellung von Fließbilder, detaillierte Equipmentlisten, Spezifikationen, Pläne, Lieferantenauswahl
• Detailplanung auf der Grundlage von CAD-Programmen
• Kalkulation, Kostenverfolgung

Bioprozessführung:

• Grundlagen der Regelungstechnik
• Grundregelkreise bei Bioprozessen (Temperatur, pO2, pH)
• Regelung der Substratdosierung bei Fed-Batch Prozessen
• Automatisierungstechnik (Ablaufsteuerung, Prozessleittechnik)
• Entwicklung biotechnischer Prozesse (Nährmedienoptimierung)
• Modellgestützte Prozessüberwachung und -führung

Ausgewählte Themen der Bioprozesstechnik:

• Es werden 3 der folgenden Themen behandelt, die zu Beginn des Semesters bekannt gegeben werden:
• Bioprozesssimulation
• Bioenergie
• Bionik
• Alkoholische Gärung (Bierbrauen)
• Molkereiwissenschaft/technologie
• Expressionssystem Pichia pastoris

Molekulare Wechselwirkung

• Methoden zur Analyse von Protein-Protein-, Protein-DNA- und Protein-Ligand-Interaktionen (z.B. Co-Immunpräzipitation, Yeast-Two-Hybridsystem, Electrophorese Mobility Shift Assay (EMSA) oder Plasmonresonanzspektrometrie (BiaCore), Prinzip der Realtime-PCR
• In einem Praxisteil werden Biomolekülinteraktionen mittels Biacore, EMSA oder einer vergleichbaren Methode analysiert sowie ein Realtime-PCR-Versuch durchgeführt.