Entwicklung eines Mikroreaktors als Screening-Instrument für biologische Prozesse

In der vorliegenden Dissertation wird ein Mikroreaktor mit einem Volumen von 8 µL als Screening- Instrument für biologische Prozesse vorgestellt. Der Reaktor ist aus einem Glasboden und einem mittels UV-Tiefen- und Softlithographie mikrostrukturierten Reaktordeckel aus gasdurchlässigem Polydimethylsiloxan gefertigt. In eine Inkubationskammer wurden unterschiedliche Sensorkomponenten für die Online- Messung integriert, u. a. für die Gelöstsauerstoffkonzentration sowie die optische Dichte. Mit Hilfe eines Probenahmesystems am Reaktorablauf wurden durch HPLC offline wichtige Metaboliten-konzentrationen für z. B. Glukose und Ethanol im Kultivierungsmedium ermittelt. Die allgemeine Funktionalität und Effektivität des diffusionsbasierten Mikrobioreaktorsystems wurde aufgezeigt und intensivierte somit das Prozessverständnis. Weiterhin wurde für die kontinuierliche Prozessführung des Mikroreaktors die Reaktionskinetik des Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae in Abhängigkeit von der Durchflussrate im definierten Wachstumsmedium mit den Daten eines konventionellen 1 L-Bioreaktor-systems (Makromaßstab) verglichen und diskutiert.