Kinetik enzymkatalysierter Reaktionen in wässrig-organischen Zweiphasensystemen (D01)

• Subject Area: Biological Process Engineering
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5483677

Ziel des Projektes ist es, die Kinetik industrieller, in Hydrogelen immobilisierter Biokatalysatoren modellgestützt zu identifizieren. Hierzu sind hoch orts- und zeitaufgelöste Messungen der Reaktanden in der Immobilisierungsmatrix zur Entkopplung von Stofftransport und Reaktion und zur Aufklärung der Modellstrukturen notwendig. In der 4. Phase sollen nun Reaktionsnetzwerke identifiziert und die Immobilisate in Hinblick auf ihre Selektivität optimiert werden. Dafür soll die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) für die gleichzeitige Quantifizierung mehrerer Komponenten weiterentwickelt und evaluiert werden. Am Ende der 4. Phase sollen demnach ein validierter MEXA-Arbeitsprozess f¨ur die Vorhersage der Selektivität von Reaktionsnetzwerken in immobilisierten Biokatalysatoren zur Verfügung stehen. Dieser beinhaltet im wesentlichen einen systematischen Modellierungsansatz für Reaktionsnetzwerke basierend auf Elementarschritten, eine hoch ortsund zeitaufgelöste Lasermesstechnik für mehrere Reaktanden, sowie die Validierung der in TP D2 entwickelten Methoden für den MEXA-Arbeitsprozess anhand der mechanistisch motivierten Modellierung von industriell relevanten Reaktionsnetzwerken. In der Gesamtheit stellt dies einen Meilenstein für die rationale Entwicklung industrieller biokatalytischer Prozesse dar.

• DFG Programme: Collaborative Research Centres
• Subproject of: SFB 540: Model-based Experimental Analysis of Kinetic Phenomena in Fluid Multi-phase Reactive Systems
• Applicant Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Project Heads: Professorin Dr. Marion Ansorge-Schumacher, from 7/2005 until 8/2007; Dr. Christoph Janzen; Professorin Dr.-Ing. Antje Spieß