Bioprocesno inženjerstvo

ECTS bodovi:
3

Studij:
doktorski

Opis predmeta

Sadržaj kolegija dijeli se u tri metodičke cjeline:

1)Procesno tehničke karakteristike bioreaktora

2)Visoko strukturirani matematički modeli metaboličkih puteva te njihova primjena u detekciji "uskih grla"

3)Metode prijenosa u veće mjerilo

1)Procesno tehničke karakteristike bioreaktora:

Detaljna obrada vremena miješanja, cirkulacijskog vremena, vremena homogenizacije, njihovih statističkih distribucija, prikaz metoda određivanja istih (metode impulsne i stepeničaste promjene, primjna vodljivosti, -pH, fotometrija, radioaktivnosti, radiolokacije, termometrije, unisenzorska i multisenzorska detekcija).

2)Visoko strukturirani matematički modeli metaboličkih puteva:

Izrada visokostrukturiranog matematčkog modela metaboličkog puta, primjer modeliranja primarnog metabolita vezanog uz rast i djelomično vezanog uz rast, prikaz modela sekundarnog metabolita nevezanog uz rast, problem modeliranja životnog ciklusa stanica, eksperimentalna provjera modela NMR-MS tehnikom, analiza osjetljivosti i greške modela.

3) Metode prijenosa procesa u veće mjerilo:

Fundamentalne metode, semifundamentalne mrtode, dimenzijska analiza i analiza režima, približne metode ("od oka-rules of thumb"), metdoda pokušaja i pogreške)

Nastava

Obliciprovođenja nastave:   Sati
predavanja 20
seminari 15
vježbe  

Literatura

Red.

br.

Naziv
1. Biotechnology, (H.J. RehmandG. Reed, eds.), Vol. 2, (vol.ed. H. Brauer),VCH, Weinheim,1985.
2. Biotechnology, MultivolumeComprehensiveTretease, ( H.J. RehmG. Reed, A. Püchler, P.Stadler, eds.), Vol. 3, (vol.ed. G. Stephanopoulos) andVol. 4, (vol.ed. K. Schügerl), Weinheim, NewYork, Basel, Cambridge, VCH, 1993.
3.

Wolfgang Wiechert: 13C Metabolic Flux Analysis

Metabolic Engineering 3, 195_206 (2001)

4.

Karl Schügerl:

Progress in monitoring, modeling and control ofbioprocesses during the last 20 years, Journal of Biotechnology 85, 149–173, (2001)

5.

Kyle M. Davidson,Shrinivasan Sushil, Charles D. Eggleton and Mark R. Marten, Using Computational Fluid Dynamics Software to Estimate

Circulation Time Distributions in Bioreactors, Biotechnol. Prog. 2003, 19, 14801486

Dopunska literatura

Red.

br.

Naziv
1. Sang Yup Lee1 , Dong-Yup Lee1 , Soon Ho Hong, Tae Yong Kim1 , Hongsoek Yun, Young-Gyun Oh, Sunwon Park:MetaFluxNet, a Program Package for Metabolic Pathway Construction and Analysis, and Its Use in Large-Scale Metabolic Flux Analysis of Escherichia coli Genome Informatics 14: 23–33 (2003)
2. Eliane Fischer, Nicola Zamboni, and Uwe Sauer : High-throughput metabolic flux analysis based on gas chromatography–mass spectrometry derived 13C constraints, Analytical Biochemistry 325 (2004) 308–316
3.

Peter Vrabel, Rob G. J. M. van der Lans, K. Ch. A. M. Luyben, Lotte Boon, A. W. Nienow: Mixing in large-scale vessels stirred with multiple radial or radial and axial up-pumping impellers: modelling and measurements,

Chemical Engineering Science) 55 588-5896, (2000)

4. C.Chassagnole, N. Noisommit-Rizzi, J.W. Schmid, K. Mauch, M. Reuss: Dynamic Modelling of the Central Carbon Metabolism of Escherichia coli, Biotechnol. Bioeng. 79 (1), 53-73, 2002
5. Andreas Lübbert , Sten Bay Jørgensen: Bioreactor performance: a more scientific approach for Practice, Journal of Biotechnology 85 (2001) 187–212