RSS
Новости
30 января 2011, 13:56
Биотехнологические процессы под контролем
Микроорганизмы - наши самые маленькие помощники. С огромным усердием они создают лекарства, химическую продукцию и сырьё для пищевой промышленности.

Единственный недостаток: их работу трудно контролировать. Сердиться на них за это нельзя: их цель состоит в том, чтобы размножаться, а не работать на нас. Искусство биотехнолога и состоит в таком управлении этими процессами, чтобы получались нужные продукты. "Зачастую всё получается только опытным путём, методом проб и ошибок", - рассказывает профессор Карл Байер из Института прикладной микробиологии Венского университета обработки почвы.

В новом Австрийском центре промышленных биотехнологий ученые работают над тем, чтобы лучше контролировать биотехнологические процессы. Байер: "Мы хотим заглянуть в клеточные системы и молекулярные механизмы, чтобы на основании полученных знаний создать предсказуемые биотехнологические процессы". Процессы производства должны стать более прозрачными, предсказуемыми, быстрыми, поддающимися расчётам и, в конце концов, дешёвыми. Спросом пользуется новая функциональная продукция, отличающаяся более высоким качеством и чистотой, полученная в рамках эффективного и экологичного производства. Наука и промышленность. Австрийский центр промышленных биотехнологий был создан на базе двух успешных исследовательских учреждений: Центра прикладного биокатализа и Австрийского центра биофармацевтических технологий; он сотрудничает со 1 50 учёными из 8 университетов и с 35 партнёрами из промышленности, к которым относится и Siemens.

Ускорение процессов требуется и в фармацевтике. Сейчас для появления лекарства на рынке нужно около 10 лет и примерно миллиард евро на разработку. Изменение производственных процессов должно уменьшить эти показатели. С помощью биотехнологий химическая промышленность хочет ускорить переход с нефти на воспроизводимое сырьё для производства синтетических изделий. Сложные виды продукции, например, некоторые протеины и энзимы производятся только биотехнологическим путём.

"Уже сейчас идет процесс подготовки производства микроорганизмов с помощью клеточного инжиниринга - рассказывает Геральд Штриднер, научный сотрудник Австрийского центра промышленных биотехнологий. "Однако результаты здесь предсказуемы намного меньше, чем в традиционной промышленности". Если представить, что происходит в биореакторе, то станет понятно почему. В одном миллилитре жидкости плавает 4 миллиарда клеток, в которых параллельно проходит около 2000 реакций. При производстве протеинов объём реактора составляет примерно 20 куб. метров, при производстве пенициллина - 260. Сейчас используются не только бактерии, но и более сложные организмы, например, грибы и клетки животных. Управление процессами осуществляется путём изменения температуры, подачи кислорода или азота, содержания глюкозы или настроек мешалки. Байер: "В лю6ом случае, возможности контроля ограничены. "Нам остаётся только надеяться на то, что получится нужный продукт". Овладеть технологией. Учёные используют новые разработки в области технологий анализа процессов. Речь идёт о контроле биологических и производственных процессов и параметров - онлайн и оффлайн. Необходимые сведения представляют непрерывный контроль и пробы. С помощью датчиков, инфракрасной и масс-спектрометрии можно выяснить какие части клеток активны, какие продукты обмена веществ они выделяют, что им требуется для нужной реакции. Датчики получают информацию об эталоне. В сочетании с биологическими пробами получается общая картина. "Для анализа используются новые статистические программные модели, которые позволяют обеспечить качество и валидируемость", - рассказывает Петер Ледерер, начальник направления наук о жизни компании Siemens Corporate Technology (Австрия). "Существует чёткая тенденция, заключающаяся в увеличении роли онлайн контроля, постоянного наблюдения за процессами". В будущем учёные будут знать о состоянии клеток в конкретный момент и о том, нужно ли вмешаться в процесс.

Оптимизация клеток. Если это удастся, Байер верит, что "промышленность получит больше возможностей для оптимизации клеток, так как у официальных властей появится лучшая база для контроля". Новые возможности анализа упростят и процесс получения разрешений для новых лекарств. Ледерер: "Автоматически составляемая документация ясно показывает, что процесс и продукт соответствуют спецификациям". Новые биотехнологии будут основываться на знании, а эффективность контроля и управления биотехнологическими процессами сравняется со стандарта ми других промышленных отраслей.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

По материалам: siemens
ELEKTROVESTI.NET экономят ваше время
Подпишитесь на важные новости энергетики!