Computergestützte Simulationen sind der Schlüssel zum Prozesswissen und könnten die Prozesskette vom Labor zur Produktion erheblich beschleunigen. Derzeit am Markt verfügbare Simulationsprogramme eignen sich jedoch in der Regel nicht für eine routinemäßige Anwendung. Sie benötigen monatelange Berechnungszeiten, Simulationsexpertise und einen Großrechner. Hier setzt die Forschung an, die wir derzeit an der Technischen Universität Graz duchführen. Ich arbeite an einer neuen, anwendungsfreundlichen und schnellen Simulationssoftware, die die Prozesssimulation in der biopharmazeutischen Industrie etablieren soll. Mein System wird die Simulationszeit von Monaten auf Stunden verkürzen. Die Herstellung von Biopharmazeutika wird dadurch effizienter. Die Firmen benötigen weniger Versuche, um vom Labor in die industrielle Produktion zu kommen und ersparen sich zwischen dreihunderttausend und einer Million Euro.
Basis für die Software ist ein von mir entwickelter Simulationscode für gerührte und begaste Bioreaktoren. Dieses Programm simuliert zum Beispiel die Bewegungen von Mikroorganismen im Reaktor oder die Ausbreitung des aus den Luftblasen gelösten Sauerstoffs. Im Rahmen des Spin-off-Fellowship-Projekts ComBioPro (Computational BioProcess Design) werden künftig weitere Algorithmen in die Software implementiert, mit denen sich die physikalischen und biochemischen Prozesse im Bioreaktor noch genauer und benutzerfreundlicher abbilden lassen. Ziele sind unter anderem die Teilautomatisierung der Auswertung der Simulationsrohdaten sowie die Simulation sehr großer Luftblasen im Reaktor. Anhand der Simulationsergebnisse lassen sich dann rascher Design- und Produktionsentscheidungen treffen.
„Die Prozesssimulation gewährt einzigartige Einblicke in biopharmazeutische Produktionsprozesse. So könnten Unternehmen mehr Projekte in kürzerer Zeit durchführen.“
