Das Institut fĂŒr Technische Chemie der
UniversitÀt Hannover hat gemeinsam mit
dem Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik der
Technischen UniversitÀt Kaiserslautern, der
Sartorius AG und der Cell Culture Service
GmbH ein auf Membranadsorbern basierendes
Baukastensystem zur Aufreinigung von
Proteinen entwickelt. Das System ermöglicht
es, die optimalen Aufreinigungsparameter des
Zielproteins schnell und parallel zu bestimmen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Chromatographiemedien
konnte dabei der Chemikalieneinsatz
und die anfallende Abwassermenge
deutlich verringert werden.
Proteinaufreinigung in der Post-Genom Ăra
Nach der fast vollstÀndigen Identifizierung des
menschlichen Genoms hat in den vergangenen Jahren die Proteinforschung verstÀrkt an Bedeutung gewonnen. Ziel der so genannten Proteomik ist dabei, alle in einem bestimmten Zellzustand exprimierten Proteine zu identifizieren und zu quantifizieren. Angesichts der KomplexitÀt biologischer Proben werden dazu effektive Aufreinigungs- und Fraktionierungssysteme benötigt.
Membranadsorber in der Proteinaufreinigung
Bei der herkömmlichen Chromatographie werden mit porösen Partikeln gefĂŒllte SĂ€ulen verwendet.
Dabei ist die intrapartikulÀre AdsorberoberflÀche
nur durch Diffusion zugĂ€nglich. Daraus resultieren zeitaufwendige Chromatographieschritte, die bei Biopolymeren zu einem Verlust der AktivitĂ€t fĂŒhren können. Der Einsatz von Membranadsorbern kann diese Problematikumgehen, da der Massentransport innerhalb der makroporösen Membran fast ausschlieĂlich durch Konvektion erfolgt.
8-Strips fĂŒr mehr FlexibilitĂ€t
Die Membranadsorbertechnologie kann durch Variation von MembranflĂ€chen und GehĂ€usen sowohl im ProzessmaĂstab als auch im MikrolitermaĂstab angewendet werden. Um einen hohen Probendurchsatz erreichen zu können, wurden im Rahmen des Projekts Membranadsorbereinheiten im 8er Streifen Format entwickelt. Diese «8-strips» sind mit ĂŒblicherweise verwendeten 96-well- Mikrotiterplatten kompatibel und ermöglichen das parallele Arbeiten mit mehreren Proben und die gleichzeitige Aufreinigung einer Probe unter verschiedenen Bedingungen. Dabei stehen mehrere Membrantypen zur VerfĂŒgung,wodurch eine maximale FlexibilitĂ€terreicht wird. Der Schwerpunkt der bisherigen Arbeiten lag in der Aufreinigung von human growth hormone (hGH). Dieses Protein findet bei der Therapie von Kleinwuchs und AIDS-bedingtem Muskelschwund pharmazeutische Anwendung.
Innovative Screening Plattform
Im Rahmen des vorgestellten Projekts wurde auf Basis der 8-strips eine innovative und umweltfreundliche Plattform fĂŒr das Hochdurchsatz-Screening entwickelt. Mithilfe des Systems konnten die optimalen Aufarbeitungsbedingungen fĂŒr Proteine aus komplexen biologischen Proben bestimmt werden.
Projektziel: Entwicklung eines modularen, membranadsorberbasierten ProjekttrĂ€ger: Institut fĂŒr Technische Chemie der UniversitĂ€t Hannover
Prof. Dr. Thomas Scheper
Callinstrasse 3
30167 Hannover Telefon: 0511/762-2509 Fax: 0511/762-3004 URL: www.tci.uni-hannover.de E-Mail: scheper@iftc.uni-hannover.de 8-stripTransportphÀnomene in herkömmlichen Chromotographiemedien/
Membranadsorbern