Die schnelle Gewinnung technisch relevanter Prozessinformationen ist für die Entwicklung biotechnologischer Produktionsprozesse von großer Bedeutung. Am Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik erfolgte hierzu bereits die Miniaturisierung und Parallelisierung von Rührkesselreaktoren und deren Automatisierung mit Laborrobotern im digitalen Bioprozesslabor.

Bisher sind jedoch nur extrazelluläre Prozessdaten wie pH und Gelöstsauerstoffkonzentrationen in Parallelbioreaktoren online verfügbar. Hinzukommen automatisierte at-line Messungen von Trübung (als Maß für die Biomassekonzentrationen), Substrat- und Metaboliten-Konzentrationen. Für eine automatisierte und digitalisierte Bioprozessentwicklung ist es jedoch wichtig auch zu messen, unter welchen Prozessbedingungen welche Gene intrazellulär wie stark abgelesen werden.

Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist daher zunächst die Etablierung automatisierter Transkriptomanalysen für bis zu 48 mit einem Pipettierroboter betriebenen Rührkesselreaktoren im mL-Maßstab. Die Integration, Parallelisierung und Automatisierung von Gesamttranskriptom-Sequenzierungsmethoden (RNA-Seq) soll es ermöglichen, mikrobielle Produktionsstämme auf molekularer Ebene in skalierbaren Parallelprozessen zu charakterisieren. Zusammen mit geeigneten Digitalisierungsansätzen soll so die Voraussetzung geschaffen werden, Stamm- und Prozessentwickungszeiten stark zu verkürzen.