TY  - GEN
A1  - Lindel, Tomasz Dawid
A1  - Greiser, Andreas
A1  - Waxman, Patrick
A1  - Dietterle, Martin
A1  - Seifert, Frank
A1  - Fontius, Ulrich
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
A1  - Niendorf, Thoralf
A1  - Ittermann, Bernd
T1  - Cardiac CINE MRI at 7 T using a transmit array
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - With its need for high SNR and short acquisition times, Cardiac MRI (CMR) is an intriguing target application for ultrahigh field MRI. Due to the sheer size of the upper torso, however, the known RF issues of 7T MRI are also most prominent in CMR. Recent years brought substantial progress but the full potential of the ultrahigh field for CMR is yet to be exploited. Parallel transmission (pTx) is a promising approach in this context and several groups have already reported B1 shimming for 7T CMR. In such a static pTx application amplitudes and phases of all Tx channels are adjusted individually but otherwise imaging techniques established in current clinical practice 1.5 T and 3 T are applied. More advanced forms of pTx as spatially selective excitation (SSE) using Transmit SENSE promise additional benefits like faster imaging with reduced fields of view or improved SAR control. SSE requires the full dynamic capabilities of pTx, however, and for the majority of today's implemented pTx hardware the internal synchronization of the Tx array does not easily permit external triggering as needed for CMR. Here we report a software solution to this problem and demonstrate the feasibility of CINE CMR at 7 T using a Tx array.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Niendorf, Thoralf
A1  - Winter, Lukas
A1  - Frauenrath, Tobias
ED  - Millis, Richard
T1  - Electrocardiogram in an MRI environment: Clinical needs, practical considerations, safety implications, technical solutions and fFuture directions
T2  - Advances in Electrocardiograms - Methods and Analysis
Y1  - 2012
SN  - 978-953-307-923-3 (print)
SN  - 978-953-51-6762-4 (eBook)
U6  - https://doi.org/10.5772/24340
SP  - 309
EP  - 324
PB  - IntechOpen
CY  - London
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Pasteur, A.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Magnetisch abtrennbare Gold-Nanopartikel zur katalytischen Zuckeroxidation
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Glucose ist ein primäres Zwischenprodukt der Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe, wie z. B. Cellulose. Die wertsteigernde Weiterverarbeitung des Monosaccharids erfolgt häufig in Form vonFermentationsprozessen, jedoch kann der Rohstoff auch für zahlreiche chemische Verarbeitungsstufen genutzt werden. Ein großtechnisch relevanter Prozess ist die Herstellung von Gluconsäure (GS), die u. a. als Nahrungsmittelzusatz (E 574) eingesetzt wird. Die Darstellung der Säure erfolgt durch Oxidation von Glucose mit magnetisierbarem Gold-Nano-Katalysator. Die Rückgewinnung des Katalysators aus der Reaktionslösung wurde unter Einwirkung eines Magnetfeldgradienten verwirklicht. Die Synthese der magnetischen Goldkatalysatoren (sowohl Trägerpartikel als auch Gold-Nanopartikel) wurde durch nass-chemische Fällungsreaktionen durchgeführt. Die Charakteristiken der neuen Materialen konnte durch Messungen des PCD-Potenzials, Laserbeugung und REM/EDX untersucht werden. So wurden u. a. Partikeldurchmesser von 25 lm und ein Goldgehaltvon 1,03 % ermittelt. Weiterhin wurden für die Goldkatalysatoren optimale Reaktionsbedingungen für die Glucoseoxidation im geregelten Rührkesselreaktor etabliert. Hierdurch konnten eine Produktselektivität von 100 % und eine Wiederverwendbarkeit der Partikel über mindestens zehn Zyklen erreicht werden.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250393
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1328
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wiesen, S.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Duwe, A.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aceton-Butanol-Ethanol (ABE)-Fermentation von Organosolv-Holzhydrolysaten
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Lösungsmittelherstellung durch Clostridien konnte wirtschaftlich nicht mit der chemischen Synthese von Lösungsmitteln auf Erdölbasis konkurrieren und wurde in den frühen 1960er Jahren nahezu vollständig eingestellt. Das Interesse an nachwachsenden Rohstoffen hat in den letzten Jahren zu einem Wiederaufleben der ABE-Fermentation geführt. Aufgrund seiner höheren Energiedichte im Vergleich zu Ethanol ist Biobutanol als Energieträgerbesonders interessant und bietet sich z. B. als Produkt einer Bioraffinerie der 2. Generation an. Für die beschriebenen Experimente wird durch das Organosolv-Verfahren aufgeschlossenes Buchenholz verwendet. Der Faserstoff wird mithilfe von CTec2-Enzymen hydrolysiert, wobei der erhaltene Überstand eine Glucosekonzentration von 66 g L⁻¹ aufweist. Auf der Basis dieses Materials können mit Clostridium acetobutylicum Butanol-Ausbeuten erzielt werden, die mit denen unter Verwendung von reinen Zuckern vergleichbar sind. Dem Problem der hohen Produktinhibierung wird mit einer In-situ-Produktaufarbeitung begegnet. Mithilfe von Lösungsmittelimprägnierten Partikeln (SIPs) kann die Produktausbeute drastisch gesteigert werden, indem die gebildeten Lösungsmittel durch das auf dem Partikel imprägnierte Lösungsmittel während der Fermentation extrahiert werden. Zudem wird hierdurch die weitere Produktaufarbeitungstark vereinfacht.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250262
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1308
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Pasteur, A.
A1  - Meyer, C.
A1  - Kampeis, P.
A1  - Diller, R.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aufreinigung von Cephalosporin C durch poröse, selektiv-beschichtete Magnetpartikel
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die selektive Isolierung von Cephalosporin C (CPC) aus komplexen Fermentationssuspensionen unter Einsatz magnetischer Separation ist das Ziel dieser Arbeit. Das Verfahren wird im frühen Stadium der Aufarbeitung genutzt, um CPC zu stabilisieren und somit die Produktausbeute zu erhöhen. Als Adsorbersysteme für CPC wurden neben einem projektinternen magnetischen Material ND 10322, dessen Oberflächenladungen spezifisch für die Bindung des Zielmoleküls synthetisiert wurden, verschiedene kommerzielle Partikelsysteme verglichen. Es konnten massenspezifische Maximalbeladungen von 51 mg g⁻¹ erreicht werden. Weiterhin wurde die Stabilität von CPC untersucht. Unter optimalen Adsorptionsbedingungen kann CPC stabilisiert werden, so dass die Geschwindigkeitskonstante der Degradation des b-Lactam-Rings unter diesen Bedingungen unter 0,005 h⁻¹ liegt. Untersuchungen zur Wiederverwertbarkeit der neuen Adsorbers zeigten eine irreversible Bindung geringer CPC-Mengen nach dem ersten Einsatz. Nach zwölf Zyklen tritt eine irreversible Bindung von CPC ein, was zu einer signifikanten Reduktion der Adsorptionsfähigkeit führt. Die Anhäufung des CPC auf dem Adsorber konnte durch IR-Untersuchungen auf die Bildung einer Peptidbindung zwischen Carboxylgruppen des CPC und Aminogruppe der Adsorberoberfläche zurückgeführt werden.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250391
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1369
EP  - 1370
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Sieker, T.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Muffler, K.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Herstellung von Ethanol, Phenolsäuren, organischen Säuren und Biogas durch vollständige Nutzung von Grassilage in einer Bioraffinerie
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Gräser sind in der Lage, einen großen Teil der für eine biobasierte Wirtschaft benötigten Biomasse zur Verfügung zustellen. Um eine ganzjährige Nutzung des Grases zu gewährleisten, muss eine stabile Lagerung des Grases erreicht werden, was z. B. durch Silieren möglich ist. Die konservierende Wirkung der Silierung beruht auf der Bildung organischer Säuren. Um diese zu gewinnen, wird die Silage gepresst, die organischen Säuren über Flüssig/Flüssig-Extraktion aus dem Presssaft abgetrenntund mittels chromatographischer Methoden weiter aufgereinigt. Im präsentierten Konzept werden die im Presskuchen enthaltenen Lignocellulosen hydrolysiert und die erhaltenen Monosaccharide zu Ethanol fermentiert. Die Phenolsäuren, die in Gräsern die Rolle des Lignins übernehmen, können simultan mit der Hydrolyse der Polysaccharide enzymatisch abgetrennt und als Nebenprodukt gewonnen werden. Die nach der Abtrennung des Ethanols verbleibenden Fermentationsreststoffe werden für die Herstellung von Biogas verwendet.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250415
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
N1  - Die präsentierte Arbeit wird vom BMELV über die FNR gefördert (Förder-kennzeichen 22025407).
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1297
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Pfeiffer, Harald
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Winter, Lukas
A1  - Gräßl, Andreas
A1  - Santoro, Davide
A1  - Özerdem, Celal
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Greiser, Andreas
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Lessons learned from cardiac MRI at 7.0 T: LV function assessment at 3.0 T using local multi-channel transceiver coil arrays
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - Cardiac MR (CMR) is of proven clinical value but also an area of vigorous ongoing research since image quality is not always exclusively defined by signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR). Recent developments of CMR at 7.0 T have been driven by pioneering explorations into novel multichannel transmit and receive coil array technology to tackle the challenges B1+-field inhomogeneities, to offset specific-absorption rate (SAR) constraints and to reduce banding artifacts in SSFP imaging. For this study, recognition of the benefits and performance of local surface Tx/Rx-array structures recently established at 7.0 T inspired migration to 3.0 T, where RF inhomogeneities and SAR limitations encountered in routine clinical CMR, though somewhat reduced versus the 7.0 T situation, remain significant. For all these reasons, this study was designed to build and examine the feasibility of a local four channel Tx/Rx cardiac coil array for anatomical and functional cardiac imaging at 3.0 T. For comparison, a homebuilt 4 channel Rx cardiac coil array exhibiting the same geometry as the Tx/Rx coil and a Rx surface coil array were used.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Fuchs, Katharina
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Rieger, Jan
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Improved cardiac triggering by combining multiple physiological signals: a cardiac MR feasibility study at 7.0 T
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - In current clinical cardiovascular MR (CMR) practice cardiac motion is commonly dealt with using ECG based synchronization. However, ECG is corrupted by magneto-hydrodynamic (MHD) effects in magnetic fields. This leads to artifacts in the ECG trace and evokes severe T-wave elevations, which might be misinterpreted as R-waves resulting in erroneous triggering. At (ultra)high field strengths, the propensity of ECG recordings to MHD effects is further pronounced. Pulse oximetry (POX) being inherently sensitive to blood oxygenation provides an alternative approach for cardiac gating. However, due to the travel time of the blood the peak of maximum oxygenation and hence the trigger is delayed by approx. 300 ms with respect to the ECG's R-wave. Also the peak of maximum oxygenation shows a jitter of up to 65 ms. Alternative triggering approaches include acoustic cardiac triggering (ACT). In current clinical practice cardiac gating / triggering commonly relies on using single physiological signals only. Realizing this limitation this study proposes a combined triggering approach which exploits multiple physiological signals including ECG, POX or ACT to track cardiac activity. The feasibility of the coupled approach is examined for LV function assessment at 7.0 T. For this purpose, breath-held 2D-CINE imaging in conjunction with cardiac synchronization was performed paralleled by real time logging of physiological waveforms to track (mis)synchronization between the cardiac cycle and data acquisition. Combinations of the ECG, POX and ACT signals were evaluated and processed in real time to facilitate reliable trigger information.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tkachenko, Valeriy
A1  - von Knobelsdorff-Brenkenhoff, Florian
A1  - Kleindienst, Denise
A1  - Winter, Lukas
A1  - Rieger, Jan
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Santoro, Davide
A1  - Niendorf, Thoralf
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
T1  - Cardiovasular MR at 7Tesla: assessment of the right ventricle
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - The assessment of the right ventricle (RV) is a challenge in today's cardiology, but of growing clinical impact regarding patient prognosis in different cardiac diseases. The detection and differentiation of small wall motion abnormalities may help to enhance the differentiation of cardiomyopathies including Arrhythmogenic Rightventricular Cardiomyopathy. Cardiovascular magnetic resonance (CMR) at 1.5T is the accepted gold standard for RV quantification. The higher spatial resolution achievable at ultrahigh field strength (UHF) offers the potential to gain new insights into the structure and function of the RV. To approach this goal accurate RV chamber quantification at 7T has to be proven. Consequently this study examines the feasibility of assessment of RV dimensions and function at 7T using improved spatial resolution enabled by the intrinsic sensitivity gain of UHF CMR. For this purpose, a dedicated 16 channel TX/RX RF coil array is used together with 2D CINE fast gradient echo (FGRE) imaging. For comparison RV chamber quantification is conducted at 1.5T using a SSFP based state of the art clinical protocol.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Gräßl, Andreas
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Pfeiffer, Harald
A1  - Hoffmann, Werner
A1  - Kellmann, Peter
A1  - Martin, Conrad
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Design, evaluation and application of a modular 32 channel transmit/receive surface coil array for cardiac MRI at 7T
T2  - 2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - Cardiac MR (CMR) at ultrahigh (≥7.0 T) fields is regarded as one of the most challenging MRI applications. At 7.0 T image quality is not always exclusively defined by signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR). Detrimental effects bear the potential to spoil the signal-to-noise (SNR) and contrast-to-noise (CNR) benefits of cardiac MR (CMR) at 7.0 T. B₁⁺-inhomogeneities and signal voids represent the main challenges. Various pioneering coil concepts have been proposed to tackle these issues, enabling cardiac MRI at 7.0 T. This includes a trend towards an ever larger number of transmit and receive channels.  This approach affords multi-dimensional B₁⁺ modulations to improve B₁⁺ shimming performance and to enhance RF efficiency. Also, parallel imaging benefits from a high number of receive channels enabling two-dimensional acceleration. Realizing the limitations of existing coil designs tailored for UHF CMR and recognizing the opportunities of a many element TX/RX channel architecture this work proposes a modular, two dimensional 32-channel transmit and receive array using loop elements and examines its efficacy for enhanced B¹+ homogeneity and improved parallel imaging performance.
Y1  - 2012
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 20th Annual Meeting & Exhibition, 5-11 May 2012, Melbourne, Australia
ER  - 
TY  - PAT
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - MRT-Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer MRT-Vorrichtung
T1  - Magnetic resonance tomography (MRT) apparatus and method of operating a magnetic resonance (MR) apparatus
T1  - Appareil de tomographie par résonance magnétique et procédé de fonctionnement d'un appareil à résonance magnétique
N2  - A magnetic resonance tomography (MRT) apparatus (1) for the examination of a body (14) comprises parameter acquisition devices (13) for the acquisition of cardiovascular parameters of the body (14) and a control device (15) in communication with the parameter acquisition devices (13) for synchronizing the imaging, wherein the control device (15) is adapted to analyse the data of at least two parameter acquisition devices (13) and to output a control signal based on the analysis.
Y1  - 2012
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Fuchs, Katharina
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Özerdem, Celal
A1  - Patel, Nishan
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Greiser, Andreas
A1  - Elgeti, Thomas
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Detailing the use of magnetohydrodynamic effects for synchronization of MRI with the cardiac cycle: A feasibility study
JF  - Journal of Magnetic Resonance Imaging
N2  - Purpose:
To investigate the feasibility of using magnetohydrodynamic (MHD) effects for synchronization of magnetic resonance imaging (MRI) with the cardiac cycle.

Materials and Methods:
The MHD effect was scrutinized using a pulsatile flow phantom at B0 = 7.0 T. MHD effects were examined in vivo in healthy volunteers (n = 10) for B0 ranging from 0.05–7.0 T. Noncontrast-enhanced MR angiography (MRA) of the carotids was performed using a gated steady-state free-precession (SSFP) imaging technique in conjunction with electrocardiogram (ECG) and MHD synchronization.

Results:
The MHD potential correlates with flow velocities derived from phase contrast MRI. MHD voltages depend on the orientation between B0 and the flow of a conductive fluid. An increase in the interelectrode spacing along the flow increases the MHD potential. In vivo measurement of the MHD effect provides peak voltages of 1.5 mV for surface areas close to the common carotid artery at B0 = 7.0 T. Synchronization of MRI with the cardiac cycle using MHD triggering is feasible. MHD triggered MRA of the carotids at 3.0 T showed an overall image quality and richness of anatomic detail, which is comparable to ECG-triggered MRAs.

Conclusion:
This feasibility study demonstrates the use of MHD effects for synchronization of MR acquisitions with the cardiac cycle. J. Magn. Reson. Imaging 2012;36:364–372. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/jmri.23634
SN  - 1522-2586
VL  - 36
IS  - 2
SP  - 364
EP  - 372
PB  - Wiley-Liss
CY  - New York
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Grande, Marion
A1  - Meffert, Elisabeth
A1  - Schoenberger, Eva
A1  - Jung, Stefanie
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Huber, Walter
A1  - Hussmann, Katja
A1  - Moormann, Mareike
A1  - Heim, Stefan
T1  - From a concept to a word in a syntactically complete sentence: An fMRI study on spontaneous language production in an overt picture description task
JF  - NeuroImage
N2  - Spontaneous language has rarely been subjected to neuroimaging studies. This study therefore introduces a newly developed method for the analysis of linguistic phenomena observed in continuous language production during fMRI.

Most neuroimaging studies investigating language have so far focussed on single word or — to a smaller extent — sentence processing, mostly due to methodological considerations. Natural language production, however, is far more than the mere combination of words to larger units. Therefore, the present study aimed at relating brain activation to linguistic phenomena like word-finding difficulties or syntactic completeness in a continuous language fMRI paradigm. A picture description task with special constraints was used to provoke hesitation phenomena and speech errors. The transcribed speech sample was segmented into events of one second and each event was assigned to one category of a complex schema especially developed for this purpose. The main results were: conceptual planning engages bilateral activation of the precuneus. Successful lexical retrieval is accompanied – particularly in comparison to unsolved word-finding difficulties – by the left middle and superior temporal gyrus. Syntactic completeness is reflected in activation of the left inferior frontal gyrus (IFG) (area 44). In sum, the method has proven to be useful for investigating the neural correlates of lexical and syntactic phenomena in an overt picture description task. This opens up new prospects for the analysis of spontaneous language production during fMRI.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.03.087
SN  - 1522-2586
VL  - 61
IS  - 3
SP  - 702
EP  - 714
PB  - Elsevier
CY  - Amsterdam
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Thiel, A.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Muffler, K.
A1  - Ruf, F.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Optimierung der Wertschöpfungskette bei der Aufarbeitung von Rapsschrot mit Zeolithen
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Im vom BMELV/FNR geförderten SynRg-Projekt wurde unter anderem Rapsschrot untersucht, um Polyphenole zu isolieren und aufzureinigen. Diese sollen anschließend als Basisbausteine für Polymere dienen und ihnen neuartige Eigenschaften verleihen. Derzeit wird an der Polyphenolextraktion gearbeitet, da bei organischen oder wässrigen Extraktionsprozessen überwiegend Sinapin, ein Cholinester der Sinapinsäure, vorliegt und dieses nicht für die Polymerbildung eingesetzt werden kann. Für die im Fokus stehende Sinapinsäure wird deshalb eine simultane Extraktion und enzymatische oder chemische Hydrolyse von Sinapin zu Sinapinsäure durchgeführt. Durch die Hydrolyse konnte die Sinapinsäureausbeute bereits um den Faktor 6,2 auf 15,8 mg g⁻¹ gegenüber einer reinwässrigen Extraktion gesteigert werden. Für die Aufreinigung des an Sinapinsäure reichen Extrakts erfolgt anschließend ein adsorptiver Aufarbeitungsschritt, bei dem Zeolithe zum Einsatz kommen. Mit diesem Material ist es möglich, die Sinapinsäure quantitativ zu adsorbieren und später mit 70 %igem Ethanol bei 60 °C zu desorbieren. Bei den Adsorbern handelt es sich um b-Zeolithe von der Süd-Chemie AG.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250028
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
N1  - Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) durch seinen Projektträger der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) unter der Projektnummer22023008 gefördert.
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1191
EP  - 1192
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wiesen, S.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Muffler, K.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ruf, F.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Nutzung von Rohglycerin: Rohglycerin-Aufarbeitung, Herstellung von 1, 3-Propandiol und Rückgewinnung von Fettsäuren
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die fermentative Verwertung von Rohglycerin setzt je nach Herstellungsmethode und Produktionsorganismus eine Vorbehandlung des Glycerins zur Entfernung von Produktinhibitoren voraus. Durch den Einsatz von Hydrotalcit-Adsorbern können die im Rohglycerin enthaltenen Fettsäuren entfernt werden. Durch diese einfache Aufarbeitungsmethode ist ein mit reinem Glycerin vergleichbarer Umsatz von stark mit Fettsäuren verunreinigtem Rohglycerin zu 1,3-Propandiol (PDO) möglich. Die durch den Hydrotalcit gebundenen Fettsäuren lassen sich mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch eluieren. Somit kann der Adsorber regeneriert und die Fettsäuren wieder der Wertschöpfungskette zugeführt werden. Im Fed-Batch-Experiment kann mit C. diolis eine PDO-Konzentration von über 50 g L⁻¹ unter Verwendung des aufgereinigten Rohglycerins erzielt werden. In der industriellen Produktion wird PDO momentan destillativ aufgearbeitet. Ein adsorptives Aufarbeitungsverfahren kann den Energiebedarf des Herstellungsprozesses drastisch senken. Auf der Suche nach einem geeigneten Material wurde ein Adsorberscreening in Bezug auf die Bindungseigenschaften durchgeführt. Mit einem b-Zeolith der Firma Süd ChemieAG konnte bisher die höchste Beladung im Modellsystem von 120 mg PDO/gAdsorber erreicht werden.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250265
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1296
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Duwe, A.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Leipold, D.
A1  - Riemer, S.
A1  - Zorn, H.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Holzhydrolyse als Feststoffreaktion: Charakterisierung von Inhibitoren und Erhöhung der Ausbeute durch den Einsatz lignolytischer Enzyme
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Der Erhalt möglichst hoher Zuckerkonzentrationen für nachfolgende Fermentationen und eine Steigerung der Produktivität sind Ziele der Hydrolyse bei hohen Feststoffkonzentrationen im Rahmen des Projekts „Lignocellulose Bioraffinerie“. Verwendet wird durch ein Organosolv-Verfahren aufgeschlossenes Buchenholz. Die Hydrolyse des Faserstoffes erfolgt mithilfe von CTec2-Enzymen (Fa. Novozymes). Zurzeit können unter Einsatz eines neuen Feststoffreaktors Cellulosefasern in einer Konzentration bis 400 g L⁻¹ enzymatisch hydrolysiert werden. Dabei werden Ausbeuten (g Glucose/g Cellulose im Faserstoff) bis 0,86 g g⁻¹ und Glucosekonzentrationenvon 120 g L⁻¹ erreicht. Ein Nachteil ist jedoch die hierbei auftretende Abnahme der Hydrolyseausbeuten. Zahlreiche Limitierungen bezüglich der Hydrolysierbarkeit von Lignocellulose werden zurzeit diskutiert und publiziert. Ziel der Untersuchungen ist die Identifizierung hydrolysehemmender Substanzen sowie die Erhöhung der Ausbeute an Zuckermonomeren durch den Einsatz lignolytischer Enzyme. Hierbei wird eine HPLC-MS-Methode zur Charakterisierung hemmender Substanzen eingesetzt, um potenzielle Inhibitoren zu erfassen.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250298
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1307
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wollny, S.
A1  - Stadtmüller, R.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Oster, J.
A1  - Kampeis, P.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Optimierung der selektiven Aufarbeitung von Proteinen mit Aptamer-funktionalisierten Magnetpartikeln
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Herstellung pharmakologisch relevanter Proteine durch Mikroorganismen führt eine mehrstufige Aufarbeitung mit sich. Durch die Verwendung von Aptameren, kurzen einzelsträngigen DNA- oder RNA-Oligonukleotiden immobilisiert auf funktionalisierten, wiederverwendbaren Magnetpartikeln, können mehrere dieser Abtrennungsoperationen kombiniert und damit die Prozesskosten minimiert werden. Aufgrund der definierten dreidimensionalen Struktur können Aptamere kleine organische Moleküle hochspezifisch binden. Im vorgestellten Projekt wird die Aufarbeitung von His6-GFP als Modellprotein mithilfe der mit Aptamer funktionalisierten Magnetpartikel durchgeführt. In bisherigen Versuchen wurde die Bindung von Aptameren auf den magnetischen Partikeln sowie die Bindung des Modellproteins GFP auf den Partikeln optimiert. Des Weiteren wurden mehrere Strategien zur Elution des GFPs von den Partikeln verfolgt, um den Proteinertrag zu maximieren und die Partikel rezyklieren zu können. Die Untersuchung unspezifischer Bindungen von Zelltrümmern und Proteinen an die Magnetpartikel wurde mithilfe eines konfokalen Laser-Scanning-Mikroskops durchgeführt.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250031
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1203
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Stadtmüller, R.
A1  - Wollny, S.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Amplifikation und Einsatz von ssDNA-Aptameren
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die wachsende Produktpalette von z. B. Pharmazeutika geht mit einer steigenden Nachfrage für hochsensitive/schonende Aufreinigungstechniken einher. Bisherige Verfahren führen oft zu geringer Reinheit und verminderter Bioaktivität, zeigen eine Limitation der Analytengröße oder bedingen dessen Modifikation. Durch die Kombination von mikroskaligen Magnetpartikeln und spezifisch wechselwirkenden Einzelstrang-DNA-Oligonukleotiden, den sog. ssDNA-Aptameren, sind eine höhere Selektivität/Reinheit und eine Automatisierung möglich. In diesem Kontext werden zum einen ssDNA-Amplifikationstechniken und zum anderen der praktische Einsatz von Aptameren in einer Magnetseparation vorgestellt. Die ssDNA-Synthese basiert auf einem In-vivo-dsDNA-Produktionsschritt mittels eines rekombinanten Escherichia coli. Die als High-copy-Plasmid organisierte Sequenz wird in vitro durch Kombination verschiedener enzymatischer Reaktionen in die funktionelle ssDNA überführt. Diese Technik bedingt nur minimale Instrumentierung bzw. Prozessregelung. Die zweite Synthesetechnik wird in Form eines In-vitro-Amplifikationsverfahrens realisiert und beruht auf dem Prinzip einer PCR (Potenzial zu einer Automatisierung bzw. Miniaturisierung). Die gewonnenen Aptamere werden im Anschluss in einem auf Magnetpartikeln basierten Trennverfahren zur Isolationvon 6xHis-tag-Proteinen bezüglich ihrer Eigenschaften untersucht.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250112
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1294
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Staub, C.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ruf, N.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Adsorptive Aufreinigung von Molkeproteinen
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - In der Molkeverarbeitung dominieren Membranfiltrationsverfahren die Prozessführung. Hierbei werden üblicherweise Aufkonzentrierungen der Proteine und deren Trennung von dem Milchzucker Lactose durchgeführt. Der Prozess der adsorptiven Aufreinigung soll als kostengünstige Alternative zu den bisher gebräuchlichen Verfahren dienen. Weiterhin eröffnet sich durch das Verfahren die Möglichkeit, einzelne Proteinfraktionen während der Verarbeitung anzureichern. Als Proteinquellen wurden für die Untersuchungen Modellproteine, Lösungen aus Molkenproteinisolat, Dünnmolke und Molkekonzentrat verwendet. Die Eignung zur Proteinbindung wurden an Tonmaterialien, Silicaten und y-Aluminiumoxiden in Pulverform, in Form von Granulaten sowie Extrudaten als auch sphärischen Partikeln überprüft. Adsorbentien aus Bentonit/Silica und c-Aluminiumoxid können sowohl a-Lactalbumin (aLA) als auch b-Lactoglobulin (bLG) binden, wohingegen Materialien aus Siliciumoxid lediglich ein starkes Adsorptionsverhalten gegenüber bLG zeigen. Mischmaterialien aus Siliciumoxid und a-Aluminiumoxid zeigen dasselbe Verhalten wie Materialien aus Siliciumoxid, weisen jedoch eine geringere Kapazität auf. Die Materialen wurden hinsichtlich ihres Einsatzes in chromatographischen Verfahren und Batch-Prozessen untersucht und ein Prozessentwurf für einen zweistufigen Batch-Prozess im Rührkessel erarbeitet.
KW  - Molkeproteine
KW  - Adsorption
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250395
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1285
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Rezension zu: Encyclopedia of Industrial Biotechnology, Vol. 1–7. By MC Flickinger.
JF  - Chemie Ingenieur Technik
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201290052
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
VL  - 6
IS  - 84
SP  - 936
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Sieker, T.
A1  - Duwe, A.
A1  - Poth, S.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Itaconsäureherstellung aus Buchenholz-Hydrolysaten
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Aus hölzernen Cellulosen und Hemicellulosen können durch enzymatische Hydrolyse fermentierbare Zucker für die Herstellung von Chemikalien und Treibstoffen gewonnen werden. Die bisherige Forschung fokussiert sich oft auf die Nutzung dieser Zucker zur Gewinnung von Ethanol. Daneben muss aber auch die stoffliche Nutzung zur Gewinnung von Grundchemikalien berücksichtigt werden. Eine solche Grundchemikalie ist Itakonsäure. Obwohl die biotechnologische Itaconsäureproduktion bereits eingehend untersucht und etabliert ist, gestaltet sie sich im Rahmen von Bioraffinerien der zweiten Generation als schwierig, da der überwiegend verwendete Produktionsorganismus gegen eine weite Bandbreite von Inhibitoren sensibel ist. Die Herstellung von Itaconsäure aus Buchenholzhydrolysaten wird im Rahmen der deutschen Lignocellulose-Bioraffinerie entwickelt. Die unbehandelten Hydrolysate ermöglichen weder das Wachstum von Aspergillus terreus noch die Bildung von Itaconsäure. Daher werden Möglichkeiten zur Konditionierung des Hydrolysates mit dem Ziel einer Itaconsäureproduktion mit hohen Ausbeuten und Konzentrationen vorgestellt.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250414
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
N1  - Die präsentierte Arbeit wird vomBMELV über die FNR gefördert (Förderkennzeichen 22019409).
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1300
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Schumann, C.
A1  - Rogin, S.
A1  - Schneider, H.
A1  - Oster, J.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Kampeis, P.
T1  - Steuerung von HGMS-Prozessen mittels Durchflusszytometrie
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Hochgradientenmagnetseparation (HGMS) ist eine Methode zur Aufreinigung von biopharmazeutischen Produkten. Mit dieser Methode lässt sich in nur einem Schritt eine Fest/Fest/Flüssig-Trennung erzielen, was zu einer erheblichen Zeit- und Kostenersparnis im Downstreaming führt. Dennoch steht ihr industrieller Einsatz noch aus, was u. a. am Mangel an Analysenmethoden liegt, um die HGMS quantifizierbar zu machen. Gerade in der Pharmaproduktion werden Prozesse gebraucht, die gemäß den einschlägigen Vorschriften (cGMP) validiert und deren verfahrenstechnische Anlagenteile qualifiziert werden können. Die Schwierigkeit ist die Messung der magnetischen Mikrosorbentien in der Suspension, in der auch Zellen oder Zelltrümmer vorliegen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes im „Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand“ des BMWi wurden verschiedene Analysenmethoden untersucht. Die Durchflusszytometrie ermöglicht eine Charakterisierung von Partikeln und eine simultane quantitative Messung. Durch die multiparametrige Messung kann zwischen Zellen, Zelltrümmern und Magnetpartikeln unterschieden werden. Die At-line-Einbindung des Durchflusszytometers ist durch den Einsatz einer externen Pumpe möglich. Über eine automatisierte Messwertanalyse kann der HGMS-Prozess mittels der Durchflusszytometrie gesteuert werden.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250125
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
N1  - Dieses Projekt wurde gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1370
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  -