CFD als Instrument zur bioverfahrenstechnischen Charakterisierung von single-use Bioreaktoren und zum Scale-up für Prozesse zur Etablierung und Produktion von Biotherapeutika:
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2013
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS CHRISTIAN LOEFFELHOLZ
INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOLVERZEICHNIS III
KURZFASSUNG 1
GRAPHISCHE KURZFASSUNG 2
ABSTRACT 3
1 EINLEITUNG 5
2 STAND DES WISSENS 9
2.1 BIOPHARMAZEUTIKA UND PRODUKTIONSORGANISMEN 9
2.2 SINGLE-USE SYSTEME 11
2.2.1 SINGLE-USE BIOREAKTOREN: KATEGORISIERUNG UND CHARAKTERISIERUNG 12
2.2.2 HAUPTEINSATZGEBIETE VON SINGLE-USE BIOREAKTOREN 14
2.3 VERFAHRENSTECHNISCHE CHARAKTERISIERUNG VON SINGLE-USE BIOREAKTOREN
20
2.3.1 GRUNDLEGENDE VERFAHRENSTECHNISCHE CHARAKTERISIERUNG VON SINGLE-USE
BIOREAKTOREN
21
2.3.2 ERWEITERTE VERFAHRENSTECHNISCHE CHARAKTERISIERUNG 32
2.4 SCALE-UP VON SINGLE-USE BIOREAKTOREN 39
3 METHODIK 43
3.1 SINGLE-USE BIOREAKTOREN 43
3.1.1 UNIVESSELSU 45
3.1.2 BIOSTAT STR 45
3.1.3 S.U.B 47
3.2 BIOREAKTORCHARAKTERISIERUNG 48
3.2.1 EXPERIMENTELLE METHODEN (FALLSTUDIE I] 48
3.2.2 NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN (FALLSTUDIE II) 49
3.2.3 VALIDIERUNG DER NUMERISCHEN DATEN MITTELS BERUEHRUNGSLOSEM
MESSVERFAHREN 51
3.3 SCALE-UP STUDIEN (FALLSTUDIE III) 54
3.4 KULTIVIERUNG VON CHO-SUSPENSIONSZELLEN (FALLSTUDIE IV) 54
3.4.1 ZELLLINIE 55
3.4.2 MEDIEN 56
3.4.3 PROZESS- UND KULTIVIERUNGSPARAMETER 56
3.4.4 ANALYTIK 60
I
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INHALTSVERZEICHNIS
CHRISTIAN LOEFFELHOLZ
4 RESULTATE UND DISKUSSION 61
4.1 FALLSTUDIE I: EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG VERFAHRENSTECHNISCH
RELEVANTER PARAMETER VON
ZELLKULTURPROZESSEN 61
4.1.1 UNIVESSELSU 61
4.1.2 BIOSTAT STR 50 L 63
4.1.3 S.U.B 67
4.1.4 GRUNDLEGENDE, VERFAHRENSTECHNISCHE CHARAKTERISIERUNG VON
SINGLE-USE
BIOREAKTOREN 70
4.2 FALLSTUDIE II: NUMERISCHE CHARAKTERISIERUNG UND VALIDIERUNG 73
4.2.1 UNIVESSEL SU UND BIOSTAT STR 50 L 73
4.2.2 S.U.B. 50 L 78
4.2.3 ZEITLICH UND OERTLICH AUFGELOESTE, VERFAHRENSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG VON SINGLE-
USE BIOREAKTOREN 82
4.3 FALLSTUDIE III: MASSSTABSUEBERTRAGUNG 86
4.3.1 BIOSTAT STR REIHE 86
4.3.2 S.U.B 93
4.3.3 MASSSTABSUNABHAENGIGE BETRACHTUNG DER SINGLE-USE BIOREAKTOREN
HINSICHTLICH IHRER
VERFAHRENSTECHNISCHEN PARAMETER 98
4.4 FALLSTUDIE IV: PROZESSAUSLEGUNG UND -ENTWICKLUNG 101
4.4.1 PROZESSAUSLEGUNG 101
4.4.2 PROZESSENTWICKLUNG 103
4.4.3 CFD ZUR PROZESSENTWICKLUNG UND BIOREAKTOROPTIMIERUNG 108
5 ZUSAMMENFASSUNG 111
6 LITERATURVERZEICHNIS 117
7 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 133
8 TABELLENVERZEICHNIS 137
9 ANHANG 138
ANHANG A: EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DER MISCHZEIT 138
ANHANG B: EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES SAUERSTOFFTRANSFERS 140
ANHANG C: MESSUNG DER STROEMUNG MITTELS PARTICLE-IMAGE VELOCIMETRY (PIV)
142
ANHANG D: MESSUNG DER GASBLASENGROESSENVERTEILUNG MITTELS
(PIV)/SHADOWGRAPHY 161
ANHANG E: KULTIVIERUNG VON CHO-ZELLEN IM BIOSTAT STR 50 L UND S.U.B 181
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