Bioprozesstechnologie

Die Biotechnologie ist eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Mithilfe biologischer Systeme werden schon heute im großen Maßstab Pharmazeutika, industrielle Biokatalysatoren und zunehmend auch Grund-, Fein- und Spezialchemikalien hergestellt. Experten aus Industrie und Wissenschaft erwarten, dass im Jahr 2030 ein Drittel der weltweiten industriellen Produktion aus biotechnologischen Prozessen stammen wird.

Bioprozesstechnologie

Software für die Bioprozesstechnologie

Die Herausforderung bei der Umsetzung biotechnologischer Prozesse in den industriellen Maßstab liegt in der langen Dauer des Entwicklungszeitraums: Vom Beginn des Screenings nach einem industriell interessanten Produkt bis zur Etablierung eines ökonomischen Produktionsprozesses können mehrere Jahre vergehen. Dabei bedeutet Bioprozessentwicklung häufig, einen Prozess, der im Screening-Maßstab mehr oder weniger gut funktioniert, ohne Anpassung der spezifischen Prozessparameter auf einen größeren Maßstab zu übertragen.

Darunter leiden jedoch meist die Qualität des Prozesses und die Produktausbeute. Mit steigender wirtschaftlicher Bedeutung der biotechnologischen Produkte wird deshalb die Optimierung der Prozesse in der Wertschöpfungskette immer bedeutender.

Software für die Bioprozesstechnologie

Kürzere Entwicklungsdauer und Kostenreduktion

Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Verbundprojektes (AUTOBIO) hat die infoteam Software AG mit iLAB-Bio eine spezielle Software-Plattform entwickelt mit dem Ziel, Dauer und Kosten der Bioprozessentwicklung signifikant zu verringern. Die Automatisierung der experimentellen Schritte auf Liquid-Handling-Plattformen und die Optimierung dieser Prozesse durch ein modellgetriebenes, experimentelles Design sind die entscheidenden Elemente dieses Lösungsansatzes. iLAB-Bio realisiert im Wesentlichen die geräteunabhängige Analyse, die Visualisierung und den Vergleich von Experimentdaten sowie deren Integration in eine zentrale Datenbank.

Die Einbindung von Prozessmodellierungswerkzeugen und die Rückkopplung von Stellgrößen in den laufenden Prozess ermöglichen eine durchgängig dokumentierte Online-Prozessoptimierung.

Dadurch wird die Entwicklung des biotechnologischen Prozesses vom Labor bis in den Produktionsmaßstab signifikant verbessert, wobei sowohl die Entwicklungsdauer verkürzt als auch die Produktausbeute erhöht wird.

Bioprozesstechnologie

iLAB-Bio | Modular | Durchgängig | Geräteunabhängig

Die Software-Plattform iLAB-Bio ist zugeschnitten auf Anwendungen in der Bioprozesstechnologie. Eine modulare Architektur stellt Bausteine (Plug-ins) zur Verfügung, die die Anforderungen der Anwender bei der Aufnahme, der Auswertung und der Analyse z. B. ihrer Fermentationsdaten adressieren. Dieses Basis-Framework passen wir individuell an die kundenspezifische, konkrete Laborsituation an. 

iLAB-Bio bietet die Möglichkeit, Mess- und Prozessdaten beim Upstream-Processing über alle Scale-up-Stufen geräteunabhängig in einer zentralen Datenbank zu integrieren. Die Anbindung der Kultivierungssysteme erfolgt dabei nach standardisierten Protokollen: OPC für Bioreaktoren, SiLA für Liquid-Handling-Plattformen (bei Kultivierung im Mikroplattenformat). Da alle Daten in einer zentralen Datenbank vorliegen, können auch zurückliegende Versuche nach biologischen Parametern (z. B. Organismus oder Medium) oder nach Prozessparametern durchsucht und miteinander verglichen werden.

Auch zwischen verschiedenen Arbeitsgruppen und Projekten ist der Austausch von Informationen möglich, wobei Benutzerverwaltung, Audit Trail und Funktionalitäten wie Tracking/Tracing dafür sorgen, dass keine Daten verfälscht werden. Für Auswertung und Reporting können iLAB-interne Funktionen oder Standardtools genutzt werden.

iLAB

iLAB-Bio gewährleistet Nachvollziehbarkeit und Dokumentation der Prozesse, Qualität der Datenvorhaltung sowie Auswertungsmöglichkeit und steigert so die Effizienz im Upstream-Processing signifikant. Weitere Informationen erhalten Sie in unserem Whitepaper.


Unser Know-how | Ihr Vorteil

Software, die wir für die Bioprozesstechnologie entwickeln, erfüllt selbstverständlich alle Vorgaben, die sich aus den relevanten Vorschriften ergeben. Sei es aus der EU-GMP-Richtlinie, Anhang 11 für computergestützte Systeme oder aus FDA 21 CFR Part 11.

Standardisierte Softwarelösungen, exakt angepasst an die speziellen Anforderungen und Workflows der Bioprozesstechnologie bis hin zur ganz konkreten Situation in Ihrem Labor – dafür ist iLAB-Bio die perfekte Basis. Wir unterstützen Sie bei der statistischen Versuchsplanung, beim Auswerten der Screening-Versuche, beim Scale-up und der Kultivierung.

Die Kombination aus iLAB-Bio, dem infoteam Domänenwissen und den infoteam Software Engineering Services bildet die ideale Grundlage für die Entwicklung maßgeschneiderter Softwarelösungen für die Bioprozesstechnologie.

infoteam hat weitreichende und tiefgehende Erfahrung in der Durchführung von Softwareprojekten für Anwendungen in der Laborautomation. Unsere Entwicklungsprozesse sowie das Projekt- und Qualitätsmanagement erfüllen alle relevanten Normen und Vorschriften (GMP, FDA, IVD-D, MDD, IEC 62304, DIN EN ISO 14971). infoteam ist zertifiziert nach DIN EN ISO 13485:2010 im Geltungsbereich Medical Software Engineering.

Durch infoteam, als die verlängerte Entwicklungs-/Applikationswerkbank wird die Realisierung neuer Automatisierungslösungen für Maschinenbauer extrem wirtschaftlich.

 

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