TY  - THES
A1  - Ackermann, Vincent
T1  - Filos : Design eines Front-Ends für das robotergeführte Laser-Osteotom-System STELLA.
N2  - In der Abschlussarbeit „FILOS“ wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) ein Front-End für das laserbasierte Osteotom STELLA entwickelt. STELLA soll Kraniotomie (das Eröffnen des Schädels) im wachen Zustand ermöglichen und erfordert eine benutzerfreundliche Bedienungsplattform sowie ein funktionales und ästhetisches Design. Das Ziel von „FILOS“ war es, ein Gehäuse zu entwerfen, das den medizinischen Anforderungen entspricht, und ein Bedienkonzept zu entwickeln, dass die Akzeptanz bei Patient:innen und Anwender:innen fördert. Durch Expert:innen-Interviews mit Neurochirurg:innen und enge Zusammenarbeit mit dem ILT wurde ein durchdachtes Design entwickelt. Dieses soll den Anforderungen der Anwender:innen gerecht werden, das zukünftige Operationssystem repräsentieren und somit einen Mehrwert in der Medizin schaffen.
KW  - Wachoperation
KW  - Laserchirurgie
KW  - Medizintechnik
KW  - Cobot
KW  - Industrial Design
Y1  - 2024
N1  - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung.
PB  - FH Aachen
CY  - Aachen
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Dieringer, Matthias A.
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Lindel, Tomasz
A1  - Seifert, Frank
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Waiczies, Helmar
A1  - von Knobelsdorff-Brenkhoff, Florian
A1  - Santoro, Davide
A1  - Hoffmann, Werner
A1  - Ittermann, Bernd
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - 4CH TX/RX Surface Coil for 7T: Design, Optimization and Application for Cardiac Function Imaging
T2  - 2010 ISMRM-ESMRMB joint annual meeting
N2  - Practical impediments of ultra high field cardiovascular MR (CVMR) can be catalogued in exacerbated magnetic field and radio frequency (RF) inhomogeneities, susceptibility and off-resonance effects, conductive and dielectric effects in tissue, and RF power deposition constraints, which all bear the potential to spoil the benefit of CVMR at 7T. Therefore, a four element cardiac transceive surface coil array was developed. Cardiac imaging provided clinically acceptable signal homogeneity with an excellent blood myocardium contrast. Subtle anatomic structures, such as pericardium, mitral and tricuspid valves and their apparatus, papillary muscles, and trabecles were accurately delineated.
Y1  - 2010
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM-ESMRMB joint annual meeting, 1 - 7 May 2010, Stockholm, Sweden
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Becker, Meike
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Krombach, Gabriele A.
A1  - Kremer, Ute
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Comparison of Left Function Assessment Using Phonocardiogram and Electrocardiogram Triggered 2D SSFP CINE MR Imaging at 1.5 T and 3.0 T
T2  - 2010 ISMRM-ESMRMB joint annual meeting
N2  - As high-field cardiac MRI (CMR) becomes more widespread the propensity of ECG to distortions and mistriggering increases and with it the motivation for a cardiac triggering alternative. Hence, this study explores the suitability of acoustic cardiac triggering (ACT) for left ventricular (LV) function assessment in healthy subjects at 1.5T and 3.0T.
Y1  - 2010
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM-ESMRMB joint annual meeting, 1 - 7 May 2010, Stockholm, Sweden
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Hezel, Fabian
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Schulz-Menger, Jeanette
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Feasibility of CINE Myocardial T2* Mapping Using Susceptibility Weighted Gradient-Echo Imaging at 7.0 T
T2  - 2010 ISMRM-ESMRMB joint annual meeting
N2  - This study is designed to demonstrate the promise of susceptibility weighted 2D CINE FLASH and T2* Mapping of the heart at 7T.
Y1  - 2010
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM-ESMRMB joint annual meeting, 1 - 7 May 2010, Stockholm, Sweden
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Rieger, Jan
A1  - Gömmel, Andreas
A1  - Butenweg, Christoph
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - High Spatial Resolution 3D MRI of the Larynx Using a Dedicated TX/RX Phased Array Coil at 7.0T
T2  - 2010 ISMRM-ESMRMB joint annual meeting
N2  - MRI holds great potential for elucidating laryngeal and vocal fold anatomy together with the assessment of physiological processes associated in human phonation. However, MRI of human phonation remains very challenging due to the small size of the targeted structures, interfering signal from fat, air between the vocal folds and surrounding muscles and physiological motion. These anatomical/physiological constraints translate into stringent technical requirements in balancing, scan time, image contrast, immunity to physiological motion, temporal resolution and spatial resolution. Motivated by these challenges and limitations this study is aiming at translating the sensitivity gain at ultra-high magnetic fields for enhanced high spatial resolution 3D imaging of the larynx and vocal tract. To approach this goal a dedicated two channel TX/RX larynx coil is being proposed.
Y1  - 2010
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM-ESMRMB joint annual meeting, 1 - 7 May 2010, Stockholm, Sweden
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Martin, Conrad Steven
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Zerdem, Celal
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Evaluation of Magneto Alert Sensor (MALSE) to Improve MR Safety by Decreasing the Incidence of Ferromagnetic Projectile Accidents
T2  - 2011 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - The magnetic forces of fringe magnetic fields of MR systems on ferromagnetic components can impose a severe patient, occupational health and safety hazard. MRI accidents are listed as number 9 of the top 10 risks in modern medicine. With the advent of ultrahigh field MR systems including passively shielded magnet versions, this risk, commonly known as the missile or projectile effect is even more pronounced. A strategy employing magnetic field sensors which can be attached to ferromagnetic objects that are commonly used in a clinical environment is conceptually appealing for the pursuit of reducing the risk of ferromagnetic projectile accidents.
Y1  - 2011
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 19th Annual Meeting & Exhibition, 7-13 May 2011, Montreal, Quebec, Canada
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - de Geyer d'Orth, Thibaut
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - Assessment of Accuracy & Reproducibility of ECG, Pulse Oximetry & Phonocardiogram Gating of Cardiac MRI at 7T
T2  - 2011 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - At (ultra)high magnetic fields the artifact sensitivity of ECG recordings increases. This bears the risk of R-wave mis-registration which has been consistently reported for ECG triggered CMR at 7.0T. Realizing the constraints of conventional ECG, acoustic cardiac triggering (ACT) has been proposed. The clinical ACT has not been carefully examined yet. For this reason, this work scrutinizes the suitability, accuracy and reproducibility of ACT for CMR at 7.0T. For this purpose, the trigger reliability and trigger detection variance are examined together with an qualitative and quantitative assessment of image quality of the heart at 7.0T.
Y1  - 2011
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 19th Annual Meeting & Exhibition, 7-13 May 2011, Montreal, Quebec, Canada
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Frauenrath, Tobias
A1  - Dieringer, Matthias
A1  - Patel, Nishant
A1  - Zerdem, Celal
A1  - Hentschel, Jan
A1  - Renz, Wolfgang
A1  - Niendorf, Thoralf
T1  - From Artifact to Merit: Cardiac Gated MRI at 7T & 3T using Magneto-Hydrodynamic Effects for Synchronization
T2  - 2011 ISMRM Annual Meeting Proceedings
N2  - ECG is corrupted by magneto-hydrodynamic effects at higher magnetic field strength. Artifacts in the ECG trace and severe T-wave elevation might be mis-interpreted as R-waves. MHD being inherently sensitive to blood flow and blood velocity provides an alternative approach for cardiac gating, even in peripheral target areas far away from the commonly used upper torso positions of ECG electrodes. This feature would be very beneficial to address traveling time induced motion artifacts and trigger latency related issues raised by ECG-gated peripheral MR angiography. For all those reasons, this work proposes the use of MHD-trigger for cardiac gated MR.
Y1  - 2011
SN  - 1545-4428
N1  - ISMRM 19th Annual Meeting & Exhibition, 7-13 May 2011, Montreal, Quebec, Canada
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Hering, T.
A1  - Ulber, Roland
A1  - Tippkötter, Nils
T1  - Antimikrobielle Oberflächenmodifikation durch Mikropartikel
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Ausbildung von Biofilmen in technischen Anlagen, wie z. B. Kühlkreisläufen, Wasseraufbereitungssystemen und Bioreaktoren, führen zu Materialschäden (Biofouling) und stark erhöhtem Energieaufwand. Im Rahmen der aktuellen Forschungsarbeiten erfolgen aktive sowie passive Bio-Modifikationen auf funktionalisierten magnetischen Mikropartikelober-flächen. Um die verschiedenen funktionalisierten magnetischen Mikropartikel zu analysieren und ihre antimikrobielle Wirkung zu testen, wird der Einsatz einer 3D-gedruckten, magnetischen Plattform für ein Fluoreszenz-basiertes Screening-System untersucht. Für den Oberflächenschutz wurden verschiedene, antimikrobiell funktionalisierte Partikelkombinationen mit dem Mikroorganismus Escherichia coli GFPmut2 in Bezug auf aktiven Oberflächenschutz verglichen. Um die antimikrobielle Oberflächeneffekte von synergistischen Kombinationen unterschiedlich funktionalisierter Partikel zu bestimmen, werden Oberflächen einem Magnetfeld ausgesetzt, das die Mikropartikel als definierte Schicht auf ihnen zurück hält. Diese modifizierten Oberflächen können sowohl durch Fluoreszenzspektroskopie als auch -mikroskopie analysiert werden.
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201650084
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2016 und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2016, 12. - 15. September 2016, Eurogress Aachen
VL  - 88
IS  - 9
SP  - 1302
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Kuthan, K.
A1  - Al-Kaidy, H.
A1  - Tippkötter, Nils
T1  - Tropfenbasierte Enzymreaktionen auf Glasoberflächen im μL-Maßstab mit ortsaufgelöster pL-Dosierung der Reaktanden
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Mit der Entwicklung wässriger Tropfen, die mit einer schützenden Hülle magnetisierbarer, hydrophober Partikel umgeben sind, ergeben sich neue Möglichkeiten im Bereich der Mikrofluidik. So können die Tropfen als flüssige Mikroreaktoren eingesetzt werden. Der wässrige Kern dieser Mikroreaktoren besteht aus einer Substratlösung für enzymatische Umsetzungen. Durch Bewegen der Mikroreaktoren können diese über immobilisierten Enzymen positioniert werden, um so einen enzymatischen Umsatz innerhalb der Mikroreaktoren zu realisieren. Hierfür wurde eine neue Mikroreaktorplattform-Technologie etabliert. Die Mikroreaktoren können aufgrund ihrer magnetisierbaren Hüllenpartikel über elektromagnetische Spulen bewegt werden. Die Bewegung erfolgt dabei mit einer automatisierten Aktuatorplattform, bestehend aus einer 3x3 Doppelspulenmatrix mit Magnetkernen. Als modellhaftes Reaktionssystem wird eine Enzymkaskade eingesetzt, die sich aus einer b-Glucosidase, Glucose-Oxidase und Meerrettichperoxidase zusammensetzt. Primär untersuchte Substrate sind Fluorescein-di-b-D-glucopyranoside, und 1-(3,7-Dihydroxy-10H-phenoxazin-10-yl)-ethanon, bei deren Umsatz fluoreszierende Produkte entstehen.
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201650117
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2016 und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2016, 12. - 15. September 2016, Eurogress Aachen
VL  - 88
IS  - 9
SP  - 1336
EP  - 1337
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Aliazizi, Fereshteh
A1  - Özsoylu, Dua
A1  - Bakhshi Sichani, Soroush
A1  - Khorshid, Mehran
A1  - Glorieux, Christ
A1  - Robbens, Johan
A1  - Schöning, Michael J.
A1  - Wagner, Patrick
T1  - Development and Calibration of a Microfluidic, Chip-Based Sensor System for Monitoring the Physical Properties of Water Samples in Aquacultures
JF  - Micromachines
N2  - In this work, we present a compact, bifunctional chip-based sensor setup that measures the temperature and electrical conductivity of water samples, including specimens from rivers and channels, aquaculture, and the Atlantic Ocean. For conductivity measurements, we utilize the impedance amplitude recorded via interdigitated electrode structures at a single triggering frequency. The results are well in line with data obtained using a calibrated reference instrument. The new setup holds for conductivity values spanning almost two orders of magnitude (river versus ocean water) without the need for equivalent circuit modelling. Temperature measurements were performed in four-point geometry with an on-chip platinum RTD (resistance temperature detector) in the temperature range between 2 °C and 40 °C, showing no hysteresis effects between warming and cooling cycles. Although the meander was not shielded against the liquid, the temperature calibration provided equivalent results to low conductive Milli-Q and highly conductive ocean water. The sensor is therefore suitable for inline and online monitoring purposes in recirculating aquaculture systems.
KW  - chip-based sensor setup
KW  - aquaculture
KW  - microfluidics
KW  - impedance spectroscopy
KW  - thermometry
KW  - electrical conductivity of liquids
Y1  - 2024
U6  - https://doi.org/10.3390/mi15060755
SN  - 2072-666X
N1  - This article belongs to the Special Issue "Multisensor Arrays"
N1  - Corresponding author: Michael J. Schöning
VL  - 15
IS  - 6
PB  - MDPI
CY  - Basel
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Fissabre, Anke
ED  - Naujokat, Anke
ED  - Hake, Verena
ED  - Schindler, Bruno
ED  - Schötten, Björn
T1  - Eine moderne Sainte-Chapelle in Köln. Otto Bartnings Stahlkirche auf der Pressa 1928
T2  - Baugedanken: Einsichten, Ansichten, Aussichten für Jan Pieper zum 80. Geburtstag
Y1  - 2024
SN  - 978-3-943164-87-9
SP  - 66
EP  - 81
PB  - Geymüller Verag für Architektur
CY  - Aachen
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Roth, J.
A1  - Tippkötter, Nils
T1  - New Approach for Enzymatic Hydrolysis of Lignocellulose with Selective Diffusion Separation of the Monosaccharide Products
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Enzymatic hydrolysis of lignocellulosic material plays an important role in the classical biorefinery approach. Apart from the pretreatment of the raw material, hydrolysis is the basis for the conversion of the cellulose and hemicellulose fraction into fermentable sugars. After hydrolysis, usually a solid-liquid separation takes place, in order to separate the residual plant material from the sugar-rich fraction, which can be subsequently used in a fermentation step. In order to factor out the separation step, the usage of in alginate immobilized crude cellulose fiber beads (CFBs) were evaluated. Pretreated cellulose fibers are incorporated in an alginate matrix together with the relevant enzymes. In doing so, sugars diffuse trough the alginate matrix, allowing a simplified delivery into the surrounding fluid. This again reduces product inhibition of the glucose on the enzyme catalysts. By means of standardized bead production the hydrolysis in lab scale was possible. First results show that liberation of glucose and xylose is possible, allowing a maximum total sugar yield of 75 %.
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201650301
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2016 und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2016, 12. - 15. September 2016, Eurogress Aachen
VL  - 88
IS  - 9
SP  - 1237
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wulfhorst, H.
A1  - Merseburg, J.
A1  - Tippkötter, Nils
T1  - Batteriekomponenten aus nachwachsenden Rohstoffen
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - In diesem Beitrag geht es um die Integration von Stoffströmen einer Lignocellulose-Bioraffinerie in Verfahren zur Batterieherstellung. Pflanzliche Reststoffe aus der Biokraftstoffherstellung wie Lignin sollen zur Herstellung neuer Batteriematerialien verwendet werden. Hierbei wird das Lignin als Matrix für die vorgraphitischen C-haltigen Einlagerungsverbindungen in den Elektroden genutzt. Die Si-C-Komposite werden durch das Einbetten von Si in eine Ligninmatrix mit anschließender Carbonisierung hergestellt. Das Lignin hierfür wird durch die sequentielle hydrothermale Vorbehandlung von Buchenholz bei variablen Bedingungen gewonnen und mit Si-Nanopartikel sowie als Referenz ohne Si-Nanopartikel gefällt. Die Ergebnisse zeigen, dass die sequenzielle Vorbehandlung höhere Ausbeuten im Vergleich zum LHW- oder Organosolv-Aufschluss liefert. Um eine Anode herzustellen, wurde das resultierende Si–C-Kompositmaterial carbonisiert, auf einen Stromsammler aufgetragen und elektro-chemisch charakterisiert. Der Einfluss der Vorbehandlungsschritte auf den Herstellungsprozess und die ökonomische Bewertung des untersuchten Bioraffinerie-Prozesses wurde mithilfe eines Stoffstrommodells analysiert.
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201650333
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2016 und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2016, 12. - 15. September 2016, Eurogress Aachen
VL  - 88
IS  - 9
SP  - 1234
EP  - 1235
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Poth, S.
A1  - Monzon, M.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Lignocellulose-Bioraffinerie: Simultane Verzuckerung und Fermentation
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die am häufigsten genutzten Rohstoffe für die Produktion von Treibstoffen und Chemikalien sind fossilen Ursprungs. Da diese limitiert sind, werden im Hinblick auf die Nachhaltigkeit alternative, erneuerbare Rohstoffquellen intensiv untersucht. Vielversprechend in diesem Kontext sind die in Lignocellulose enthaltenen Zucker, die beispielsweise zur Produktion von Ethanol genutzt werden können. In der Regel sind für eine Lig-nocellulose-Bioraffinerie mehrere Prozessschritte notwendig: Vorbehandlung, Verzuckerung und Fermentation. Um diesen Prozess einfacher zu gestalten, ist es möglich, die Verzuckerung und die Fermentation in einem Schritt durchzuführen (SSF). Als Substrat wird hier Cellulose-Faserstoff verwendet, der durch das Organosolv-Verfahren aufgeschlossen wurde. Die Hydrolyse erfolgt mit kommerziell erhältlichen Enzymen und für die Fermentation zu Ethanol werden zwei Hefen verwendet. Beim SSF-Verfahren konnte, im Vergleich zur entkoppelten Verfahrensweise, trotz bestehender Unterschiede in den Temperatur-Optima von Enzymen und Hefen eine Steigerung in der Ethanol-Ausbeute von 0,15 auf 0,2 gg⁻¹ beobachtet werden. Um wirtschaftliche Ausbeuten und Konzentrationen des Produkts erzielen zu können, ist es notwendig den Prozess weiter zu optimieren. Im Einzelfall muss überprüft werden, ob diese Verfahrensweise auch für die Produktion anderer interessanter Stoffe (wie Itaconsäure, Bernsteinsäure) geeignet ist.
KW  - Lignocellulose-Bioraffinerie
KW  - Prozessintegration
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050360
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1568
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Pasteur, A.
A1  - Ludwig, B.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Diller, R.
A1  - Kampeis, P.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aufarbeitung von β-Lactamantibiotika mittels selektiver, magnetischer Adsorbermaterialien
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - b-Lactame gehören zu den wirkungsvollsten Antibiotika, jedoch lassen sich viele nur schwierig fermentativ erzeugen. Ein Problem bei der fermentativen Produktion ist die Hydrolyse des Lactamrings im wässrigen Milieu. Das Ziel des von der DBU geförderten Projekts ist die selektive In-situ-Adsorption der b-Lactamantibiotika unter anschließender magnetischer Separation. Durch die Isolation im Hochgradientenmagnetseparator (HGMS) ist eine Fest-fest-flüssig-Trennung und somit ein erheblicher Zeitgewinn im Downstreamprozess möglich. Zusätzlich kommt es zur Einsparung an Lösungsmittel und Energie, was neben Reduzierung der Antibiotikahydrolyse auch in ökologischer Hinsicht einen interessanten Aspekt darstellt. Als Trägermaterial für die Adsorbermatrix werden magnetisierbare Eisenoxidpartikel eingesetzt, die in einer Silikamatrix eingebettet sind. Diese Adsorber sollen auf Selektivität in Wasser und verschiedenen Medien getestet werden. Zusätzlich werden die Abbauprodukte des b-Lactams analysiert, um eine Aussage über die Stabilisierung des Antibiotikums durch die selektiven Adsorber treffen zu können. Diese Ergebnisse werden mit kommerziell erhältlichen Adsorbern verglichen. Die Aufreinigung der Antibiotika soll direkt aus der Fermentationsbrühe erfolgen. Um die Trennung der magnetischen, selektiven Adsorber von der Biomasse zu gewährleisten, soll der HGMS in die Fermentation integriert werden. Das filamentöse Wachstum des Mikroorganismus erfordert eine Neuauslegung der Filtermatrix.
KW  - β-Lactame
KW  - Magnetische Adsorbermaterialien
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050270
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1587
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Zhang, M.
A1  - Poth, S.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Enzymatische Lignindegradierung unter Einsatz eines Optimierungsalgorithmus
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Lignine bestehen aus einem hochgradig vernetzten Polymer phenolischer Grundeinheiten. Diese Verbindungen sind eine Quelle vielversprechender chemischer Grundbausteine. Auch die enzymatische Modifikation der Materialeigenschaften des Lignins ist für dessen Anwendung von Interesse. Aufgrund der verschiedenen Bindungstypen im Lignin ist eine Auftrennung mit nur einem Enzym unwahrscheinlich. Vielmehr sind verschiedene mediatorgestützte Reaktionen notwendig. Pilze, wie z.B. T. versicolor, nutzen Enzymkombinationen zum Aufschluss des Lignins. Hierbei kommen Laccase, Ligninperoxidase und Manganperoxidase zum Einsatz. Die optimale Kombination der Enzyme und ihrer Mediatoren bzw. Stabilisatoren ist Ziel der Untersuchungen. Aufgrund der großen Parameteranzahl wurde ein genetischer Algorithmus eingesetzt. Als Versuchsparameter wurden gewählt: die Verhältnisse der Enzyme, Ligninmasse, Konzentrationen an Eisen-, Mangan-, Oxalat-Ionen, ABTS, Violursäure und H₂O₂. Somit werden elf Parameter simultan optimiert. Als Algorithmus wurde ein Programm mit variabler Genkodierung entwickelt. Die Umsetzung des Lignins wird dabei über den verfolgt. Zurzeit ist ein enzymatischer Umsatz von 12% möglich. Als Referenz wurde eine chemische Lignindegradierung mit einem Umsatzvon 37% etabliert. Die sechs Generationen des Algorithmus zeigen eine Kongruenz der Enzymkonzentrationen von LiP, MnP und VeP, während Laccase keinen Einfluss hat. Des Weiteren beeinflussen die Konzentrationen von Mangan und Oxalat die Umsetzung, während die Variation von ABTS- und H₂O₂ nur eine geringe Auswirkung hat.
KW  - Enzymatischer Ligninabbau
KW  - Genetischer Algorithmus
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050707
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1601
EP  - 1602
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Staub, C.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Suck, K.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Chromatographische Aufarbeitung von Molkekonzentrat mittels mineralischer Granulate
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Molke fällt im Rahmen der Käseherstellung allein in Deutschland in Mengen von über 11 Mio. Tonnen jährlich an. Dieses Nebenprodukt wurde trotz seines Reichtums an Milchzucker und Proteinen lange Zeit kaum industriell weiterverarbeitet und stellte ein bedeutendes Problem bei der Abwasserreinigung dar. Derzeit kommen meist kosten- und reinigungsintensive Membranfiltrationsverfahren bei der Auftrennung von Molke in ihre Hauptkomponenten Lactose und Molkenprotein zum Einsatz. Die Produkte finden vorwiegend in der Nahrungsmittelindustrie Anwendung als Süßungsmittel, Proteinzusatz oder Texturbildner. Die Mehrheit des Proteins wird dabei als Konzentrat bzw. Proteinpulver verarbeitet. Wegen der antibakteriellen, antiviralen und weiteren wertvollen physiologischen Eigenschaften der Molkeproteine stellt eine weitere Aufreinigung der einzelnen Molkeproteine für die pharmazeutische Industrie einen naheliegenden zusätzlichen Wertschöpfungsschritt dar. In Kooperation mit der Süd Chemie AG wurde damit begonnen, ein Verfahren zu entwickeln, das kostengünstige mineralische Adsorbentien verwendet. Bisher konnte die Abtrennung von Lactose von den Molkenproteinen aus verdünntem Molkekonzentrat in einem Verfahrensschritt ohne Vorbehandlung des Rohstoffs erfolgreich realisiert werden. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich mit der Verbesserung der Proteinbindekapazitätund chromatographischen Proteinauftrennung sowie dem Upscaling zum direkten Einsatz von Molkekonzentrat ohne Vorverdünnung.
KW  - Adsorbentien
KW  - Molkenprotein
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050322
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1588
EP  - 1589
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Staub, C.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Suck, K.
A1  - Ruf, F.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aufreinigung von Molkeproteinen mittels natürlicher Adsorbermaterialien
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Molke als Nebenprodukt der Käseherstellung wurde lange Zeit als Abfall betrachtet. Bedingt durch ihren hohen BOD (biological oxygen demand) war die direkte Einleitung in Gewässer, aber auch der mikrobielle Abbau in Kläranlagen bedenklich. Falls eine Weiterverarbeitung der Molke stattfand, so geschah dies meist zu Molkepulver oder Proteinkonzentrat. Als Untersuchungen der Molkeproteine jedoch unter pharmazeutischen Gesichtspunkten interessante Eigenschaften nahelegten, stieg das Interesse am Bioprodukt Molke und ihren Proteinen an. So stehen beispielsweise für die Molkeproteine a-Lactalbumin (ala) und b-Lactoglobulin (blg) antibakterielle, anticancerogene und diverse andere physiologische Effekte in der Diskussion. Gegenwärtig finden meist Membranverfahren zur Aufreinigung von Molkeproteinen Anwendung. Als alternatives Verfahren wurde am Institut für Bioverfahrenstechnik in Kaiserslautern ein chromatographisches Verfahren entwickelt, bei dem natürliche Tonminerale zum Einsatz kamen. Nach chemischer und physikalischer Modifikation des Ausgangsmaterials durch den Hersteller Süd-Chemie wurden drei der Adsorber für nähere Untersuchungen zur Auftrennung von Molkeproteinen aus Molkekonzentrat herangezogen. Nach einer Cross-Flow-Filtration des Molkekonzentrats erfolgte die Aufreinigung der Molkeproteine in einem FPLC-System.
Y1  - 2009
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.200950310
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet‐Jahrestagung 2009 und 27. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 8.- 10. September 2009, Mannheim
VL  - 81
IS  - 8
SP  - 1299
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Poth, S.
A1  - Monzon, M.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Enzymatische Hydrolyse von vorbehandelter Lignocellulose
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die ökonomische Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der klimatische Wandel durch die Nutzung dieser haben zu einer intensiven Suche nach erneuerbaren Rohstoffen für die Produktion von Chemikalien und Treibstoffen geführt. Ein viel versprechender Rohstoff in diesem Zusammenhang sind Zucker, die mittels enzymatischer Hydrolyse aus Lignocellulose gewonnen und beispielsweise zu Ethanol umgesetzt werden können. Dabei ist es notwendig die Hydrolyse in Hinsicht auf das verwendete Substrat und die Verwendung der entstehenden Hydrolysate für die Fermentation von Alkohol zu optimieren. Als Substrat dienen Cellulose- und Hemicellulose-Fraktionen, die durch thermo-chemische Vorbehandlung von Holz gewonnen werden. Die Vorbehandlung erfolgt bei unserem Projektpartner am Johann Heinrich von Thünen Institut in Hamburg. Verschiedene kommerziell erhältliche Enzyme, thermostabile eingeschlossen, wurden auf ihre Fähigkeit hin untersucht, diese Fraktionen zu den entsprechenden Zuckern umsetzen zu können. Um die Konzentration an fermentierbaren Zuckern zu steigern werden verschiedene Optimierungen durchgeführt, z. B. die Erhöhung der Substrat- bzw. Enzymkonzentrationen. Ein weiterer interessanter Ansatz, welcher ebenfalls verfolgt wird, ist es die Hydrolyse und die Fermentation in einem Schritt durchzuführen.
Y1  - 2009
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.200950244
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet‐Jahrestagung 2009 und 27. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 8.- 10. September 2009, Mannheim
N1  - Das hier vorgestellte Vorhaben wird durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert: „Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie, Teilvorhaben 1: Extraktverarbeitung, Enzymtechnologie, verfahrenstechnische Untersuchungen, Ökobilanzierung, Wirtschaftlichkeitsberechnungen“ (Förderkennzeichen: FNR 22027405)
VL  - 81
IS  - 8
SP  - 1049
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  -