Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Untersuchung der Aufreinigung von Oligosaccharid-Nukleosid-Gemischen in einem neuartigen Membranfiltrationsystem 

Hintergrund:
Glykane stehen im besonderen Fokus der Forschung. Humane-Milch-Oligosacharide zum Beispiel spielen eine wichtige Rolle in biologischen Mechanismen wie den Schutz des Magen-Darmtrakts vor Toxinen oder in der Gehirnentwicklung von Säuglingen. Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Produktion von solchen Molekülen werden energiearme und saubere Aufreinigungsmethoden benötigt.  
In der Arbeitsgruppe Bioprozesstechnik am IFG wurde für den Pufferaustausch und die Aufkonzentrierung von Proteinen ein neuartiges Membranmodul entwickelt. In einem nächsten Schritt, soll dieses Modul mit Nanofiltrationsmembranen ausgestattet werden, um hierdurch die Voraussetzungen für ein neuartiges Verfahren zur simultanen, einstufigen Aufkonzentrierung mit Pufferaustausch zu schaffen. 

Aufgabenstellung:
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll die Aufkonzentrierung und Aufreinigung von Lösungen, die sowohl Saccharide als auch Nukleoside enthalten mit einem neuartigen 3D-gedruckten Membranmodul untersucht werden. Die Arbeitspakete umfassen:

-    Untersuchung der Aufreinigung von Saccharid-Nukleosid-Gemischen mittels klassischer tangentialer Filtration
-    Optimierung der Betriebsbedingungen für die Aufreinigung von Saccharid-Nukleosid-Gemischen in einem neuartigen Membranmodul hinsichtlich der:
o    Möglichkeit der in-situ Aufkonzentrierung mit simultanem Pufferaustausch
o    Reinheit und Ausbeute des Zielmoleküls
-    Erweiterung eines bestehenden Comsol-Modells des Membranmoduls zur Simulation der Auftrennung von Sacchariden und Nukleosiden mittels Nanofiltrationsmembranen

Literatur:
Tan, Ruijie (2021): Novel Single-unit Membrane Filtration System for Concentration and Buffer Exchange of Protein Solutions using Continuous Ultrafiltration/Diafiltration.
Betreuung:
Neben der wissenschaftlichen Betreuung durch Herrn Prof. Dr.-Ing. Matthias Franzreb wird Herr./Frau. xx in der praktischen Durchführung der Arbeit durch Herrn M. Sc. Ulrich Thiele unterstützt.
Kontakt:
Ulrich.thiele@kit.edu