Was ist Bioverfahrenstechnik?
In der Biotechnologie werden seit Jahrtausenden Lebensmittel und Medikamente verarbeitet. Hefe war oft ein Teil der Brotherstellung sowie der Fermentation von Zucker zu Alkohol. Wissenschaftler, die in der Bioverfahrenstechnik arbeiten, kombinieren typischerweise Technologie und organische Materialien in der Pharma-, Lebensmittel- und Agrarindustrie. Die Biologie kann auf viele industrielle Prozesse wie die Herstellung von Kunststoffen, die Kraftstoffherstellung und die Abfallbehandlung angewendet werden. Gentechnik und Nanotechnologie sind oft auch in die Bioverfahrenstechnik integriert.
Bakterien, Enzyme, Proteine und verschiedene andere biologische Materialien können in Produktionsanlagen verarbeitet werden. In der Bioverfahrenstechnik werden üblicherweise Geräte wie Tanks, Pumpen, Laufräder und Ventile eingesetzt, um mit diesen Stoffen zu arbeiten. Organismen wie Bakterien können so konstruiert werden, dass sie Insulin für Menschen mit Diabetes produzieren, während Zucker beispielsweise bei der Herstellung von Maissirup- oder Erfrischungsgetränkemengen synthetisiert werden kann.
Die Bemühungen der Bioverfahrenstechnik haben auch die Entwicklung von biologisch abbaubaren Kunststoffen ermöglicht, die auch aus erneuerbaren Stoffen hergestellt werden können. Enzyme, die natürlicherweise in Menschen und anderen Organismen vorkommen, können industriellen Prozessen zugesetzt werden und ermöglichen, dass diese ohne nennenswerte Erwärmung oder Abkühlung stattfinden. Öle und Fette können in industrieller Umgebung verarbeitet werden, während Forscher Reaktionen mit organischen Materialien entwickeln können. Die biologische Abfallbehandlung hilft manchmal bei der Reinigung von Wasser, der Entfernung von Gas und der Beseitigung von Gerüchen.
Die Landwirtschaft ist ein weiterer Bereich, den die Bioverfahrenstechnik beeinflusst hat. Es wird manchmal mit Genetik kombiniert, um Pflanzen mit Proteinen zu produzieren, die bei der Abwehr von Schädlingen helfen. Es können auch Pflanzen hergestellt werden, die für die Humanmedizin geeignete Proteine synthetisieren. Die Biotechnologie umfasste neben der Entwicklung von Computerdatenbanken für die Proteinsequenzen in Desoxyribonukleinsäure (DNA) auch die Kartierung des menschlichen Genoms.
Neben Gentherapie und Impfstoffherstellung ist die Nanotechnologie oder die Manipulation von organischen und anorganischen Verbindungen im molekularen Maßstab häufig in die Bioverfahrenstechnik integriert. Solche Forschungen können dazu beitragen, die Funktionsweise von Zellen zu nutzen und diese Moleküle in die Fähigkeit zu integrieren, beispielsweise Elektrizität zu erzeugen oder Daten zu speichern. Die Forscher arbeiten daran, zu verstehen, wie die Funktion von Zellen verändert werden kann, um effiziente Aufgaben zu erfüllen.
Bioverfahrenstechnik wird in vielen Labors durchgeführt und verschiedene Universitäten bieten das Fach als Studienfach an. Ein Abschluss kann innerhalb des Faches erworben werden, und es gibt oft Jobs in verschiedenen Disziplinen. Chemie, Verfahrenstechnik, Mikrobiologie und andere Fächer werden in der Regel studiert, um das Wissen zu erwerben, das für die Arbeit in einem Labor für Bioverfahrenstechnik erforderlich ist.