Biotechnologie Formuleblad
Les 1: Intro Biotechnologie
Verschillende marktsectoren
1. Traditionele biotech. producten (bier, wijn, kaas)
2. Industriële bulkproducten (Gist, ethanol, antibiotica)
3. Farmaceutische producten (insuline, vaccins)
4. Farmaceutische therapeutica (bloedstollingsfactor VIII)
Recombinant DNA technologie
Selecteren drager -> Openen vector -> inbrengen DNA->
introduceren vector -> Screenen opneming van Vector
Plasmides: Zelf replicerende extra chromosomale DNA
Verschillende toepassingsgebieden Type gastheren (vangt DNA op)
moleculen. Gesloten ringvormige dubbele helix structuur,
3000-30000 base paren • Groene biotechnologie: agrarische toepassingen ➔ Bacteriën, schimmels, Dierlijke
Bacteriofaag: Klein virus die bacteriën infecteert, dubbel • Witte biotechnologie: industriële toepassingen cellen, Gist: kweekt heel
helix structuur, Ca. 50000 baseparen, kunnen vaak grotere • Rode biotechnologie: farmaceutische toepassingen organisme ; Planten cellen:
DNA fragmenten introduceren dan Plasmides. • Blauwe biotechnologie: mariene toepassingen kweekt deel organisme
Les 2: Hoe cellen groeien Secundair metaboliet (na groei)
Primair metaboliet (tijdens groei) → productie niet groei gekoppeld vaak stoffen die cel niet
→ productie groei gekoppeld o.a. direct nodig heeft o.a. antibiotica. Productie optimaal eind log-
aminozuren, melkzuur, citroenzuur. fase begin stationaire fase
Productie optimaal in log-fase Micro-nutriënten (Groei afhankelijk van nutriënten)
Macro-nutriënten Nodig in lagere conc. <10-4 M
Nodig in hogere conc. >10-4 M Groep 1: Algemeen sporen : Fe , Zn, Mn
C, N, O, H, S , P, Mg2+ en K+ Groep 2: Onder bepaalde condities: Cu, Co, Ca, Na, Cl , Ni en Se
Groep 3: Overige sporen elementen, bij zeer lage condities
Les 3: Groei & productie: Batchfermentor Massabalans: biomassa
Massabalans: Biomassa Massabalans: product - Overgang groei naar stationaire fase
Als cellen hard groeien, is af- qp is alleen niet constant - In log-fase max, μmax. In overgang naar stationaire
sterving (log-fase) verwaarloosbaar gedurende de fermentatie fase,
U is niet constant tijdens kweek!
Massabalans Substraat; Ophoping = Productie – Consumptie
Substraat gebruikt voor groei Algemene massabalans: ophoping = Groei –
Massabalans: Substraat; en onderhoud afsterving
Substraat gebruik voor groei, Massabalans substraat: Ophoping =
onderhoud en productie consumptie
3 Soorten continu reactoren Massabalans product: Ophoping = productie
Fed- batch reactor CSTR met celretentie Perfusie systemen
Alleen invoer, geen uitvoer Vaak gebruikt bij processen die een Voordelen: Hoge celdichtheden te bereiken, cellen blijven in
Hogere productie dan batch reactor hoge biomassa concentratie constante omgeving
Veel gebruikt voor commerciële producten behoeven bijv. afvalwaterzuivering Nadeel: duur → gebruikt voor producten uit marktsector 4
Les 4: Groei & productie: Continu cultuur Massabalans: Ophoping = In – Uit + Productie - Consumptie Bij evenwicht dCx/dT gelijk aan 0 & µ = D
Massabalans: biomassa Massabalans: Product
Ophoping = - Uit + productie Ophoping = - Uit + Productie
Maximale verdunnings snelheid = kritische
verdunnings snelheid.Formule nodig voor
bepaling μmax!
Als D < Debiet Massabalans: Substraat; (Als subtraatconc. niet meer verandert)
μmax, Substraat gebruik voor
dan: groei en onderhoud
Massabalans: Substraat; Massabalans:
Substraat gebruik voor groei, Substraat
onderhoud en productie Ophoping = In – Uit -
Consumptie
Les 5: Immobilisatie, inleiding DSP Immobilisatie Voordeel: Bescherming
➔ Rekenen aan DSP op 2 manieren Bij enzym immobilisatie wordt een enzym beperkt om enzym, betere
homogenisator Extracelluaire start gemaakt voor een inert. Dit zorgt ervoor dat een enzym scheiding
(celdisruptie) - Product gescheiden, geen herbruikbaar is. Je kan mobiliseren met de volgende Nadelen:
celdisruptie methodes: • minder enzym
Intracellulaire start • Binden aan drager materiaal (Adsorptie, covalent) activiteit als actieve
- Product in cel, wel • Cross-linken van de enzymen site wordt betrokken
celdisruptie -> gebeurt op 2 • Vangen in een matrix (Entrapment in membraan of (adsorptie),
manieren: Mechanisch of gel) • limitatie diffusie
niet Mechanisch (matrix).
-
Les 1: Intro Biotechnologie
Verschillende marktsectoren
1. Traditionele biotech. producten (bier, wijn, kaas)
2. Industriële bulkproducten (Gist, ethanol, antibiotica)
3. Farmaceutische producten (insuline, vaccins)
4. Farmaceutische therapeutica (bloedstollingsfactor VIII)
Recombinant DNA technologie
Selecteren drager -> Openen vector -> inbrengen DNA->
introduceren vector -> Screenen opneming van Vector
Plasmides: Zelf replicerende extra chromosomale DNA
Verschillende toepassingsgebieden Type gastheren (vangt DNA op)
moleculen. Gesloten ringvormige dubbele helix structuur,
3000-30000 base paren • Groene biotechnologie: agrarische toepassingen ➔ Bacteriën, schimmels, Dierlijke
Bacteriofaag: Klein virus die bacteriën infecteert, dubbel • Witte biotechnologie: industriële toepassingen cellen, Gist: kweekt heel
helix structuur, Ca. 50000 baseparen, kunnen vaak grotere • Rode biotechnologie: farmaceutische toepassingen organisme ; Planten cellen:
DNA fragmenten introduceren dan Plasmides. • Blauwe biotechnologie: mariene toepassingen kweekt deel organisme
Les 2: Hoe cellen groeien Secundair metaboliet (na groei)
Primair metaboliet (tijdens groei) → productie niet groei gekoppeld vaak stoffen die cel niet
→ productie groei gekoppeld o.a. direct nodig heeft o.a. antibiotica. Productie optimaal eind log-
aminozuren, melkzuur, citroenzuur. fase begin stationaire fase
Productie optimaal in log-fase Micro-nutriënten (Groei afhankelijk van nutriënten)
Macro-nutriënten Nodig in lagere conc. <10-4 M
Nodig in hogere conc. >10-4 M Groep 1: Algemeen sporen : Fe , Zn, Mn
C, N, O, H, S , P, Mg2+ en K+ Groep 2: Onder bepaalde condities: Cu, Co, Ca, Na, Cl , Ni en Se
Groep 3: Overige sporen elementen, bij zeer lage condities
Les 3: Groei & productie: Batchfermentor Massabalans: biomassa
Massabalans: Biomassa Massabalans: product - Overgang groei naar stationaire fase
Als cellen hard groeien, is af- qp is alleen niet constant - In log-fase max, μmax. In overgang naar stationaire
sterving (log-fase) verwaarloosbaar gedurende de fermentatie fase,
U is niet constant tijdens kweek!
Massabalans Substraat; Ophoping = Productie – Consumptie
Substraat gebruikt voor groei Algemene massabalans: ophoping = Groei –
Massabalans: Substraat; en onderhoud afsterving
Substraat gebruik voor groei, Massabalans substraat: Ophoping =
onderhoud en productie consumptie
3 Soorten continu reactoren Massabalans product: Ophoping = productie
Fed- batch reactor CSTR met celretentie Perfusie systemen
Alleen invoer, geen uitvoer Vaak gebruikt bij processen die een Voordelen: Hoge celdichtheden te bereiken, cellen blijven in
Hogere productie dan batch reactor hoge biomassa concentratie constante omgeving
Veel gebruikt voor commerciële producten behoeven bijv. afvalwaterzuivering Nadeel: duur → gebruikt voor producten uit marktsector 4
Les 4: Groei & productie: Continu cultuur Massabalans: Ophoping = In – Uit + Productie - Consumptie Bij evenwicht dCx/dT gelijk aan 0 & µ = D
Massabalans: biomassa Massabalans: Product
Ophoping = - Uit + productie Ophoping = - Uit + Productie
Maximale verdunnings snelheid = kritische
verdunnings snelheid.Formule nodig voor
bepaling μmax!
Als D < Debiet Massabalans: Substraat; (Als subtraatconc. niet meer verandert)
μmax, Substraat gebruik voor
dan: groei en onderhoud
Massabalans: Substraat; Massabalans:
Substraat gebruik voor groei, Substraat
onderhoud en productie Ophoping = In – Uit -
Consumptie
Les 5: Immobilisatie, inleiding DSP Immobilisatie Voordeel: Bescherming
➔ Rekenen aan DSP op 2 manieren Bij enzym immobilisatie wordt een enzym beperkt om enzym, betere
homogenisator Extracelluaire start gemaakt voor een inert. Dit zorgt ervoor dat een enzym scheiding
(celdisruptie) - Product gescheiden, geen herbruikbaar is. Je kan mobiliseren met de volgende Nadelen:
celdisruptie methodes: • minder enzym
Intracellulaire start • Binden aan drager materiaal (Adsorptie, covalent) activiteit als actieve
- Product in cel, wel • Cross-linken van de enzymen site wordt betrokken
celdisruptie -> gebeurt op 2 • Vangen in een matrix (Entrapment in membraan of (adsorptie),
manieren: Mechanisch of gel) • limitatie diffusie
niet Mechanisch (matrix).
-
