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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Veronika Költringer-Noppinger (2021): Utilizing the full potential of dielectric spectroscopy as a PAT tool in cell culture fed-batch processes.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Bioverfahrenstechnik, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 96. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Die Produktion von aktiven pharmazeutischen Inhaltstoffen (API) hat in den vergangenen Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Biopharmazeutika, auch „biologics“ genannt, werden heute in industriellem Maßstab hergestellt und die generelle Zielsetzung hier ist reproduzierbar beste Qualität in robusten stabilen Prozessen herzustellen und dadurch höchste Patientensicherheit bei Anwendung von Biopharmazeutika zu garantieren. Die Arbeit beschreibt eine Strategie zu Bewertung von zwei unterschiedlichen Technologien zum Prozess-Online Monitoring und wie mit diesen Daten statistischen Vorhersagemodellen für wichtige Prozessparameter im Upstream Prozess (USP) entwickelt werden können. Datensätze von CHO Fedbatch Zellkulturprozessen zur Produktion von monoklonalen Antikörpern im 20 L Entwicklungs- und 13 m³ Produktionsmaßstab wurden als Basis für diese Arbeit herangezogen. Auf dem Gebiet online Monitoring mit dielektrischen Kapazitätssonden lag der Hauptfokus auf der detaillierten Analyse ob und welche zusätzlichen Informationen aus "frequency scan“ Daten gewonnen werden können um letztendlich das volle Potential der dielektrischen Spektroskopie ausschöpfen zu können. Partial least squares (PLS) Modelle basierend auf den Messdaten der dielektrischen Spektroskopie, beziehungsweise einfache lineare Regressionsmodelle basierend auf Koeffizienten, die vom dielektrischen Spektrum errechnet werden zeigen gute Vorhersagequalität für die Zelldichte und Viabilität, sowohl in der Wachstums- als auch in der späteren Phase eines Bioprozesses. Durch das Hinzuziehen von Raman Spektren in den Vorhersagemodellen konnte die Qualität der Vorhersage insbesondere für die Viabilität in der späteren Phase des Bioprozesses, noch einmal gravierend verbessert werden. Hinsichtlich der Vorhersagequalität weiterer wichtiger Prozessparameter (Zelldurchmesser, Rundheit und Apoptose) sind die erstellten Modelle jedoch nicht als tauglich anzusehen, das bedeutet die Daten der dielektrischen Kapazitätssonde und die Ramanspektren enthalten nicht die für eine Vorhersage erforderliche Information.

Beurteilende*r: Striedner Gerald

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