Forschungsbericht 2025

Bioprozess- und Biosystemtechnik V-1

Leitung: Heins, Anna-Lena
Oberingenieurinnen: Meyer-Heydecke, Neele und Klippel, Barbara

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• A globular protein exhibits rare phase behavior and forms chemically regulated orthogonal condensates in cells - Journal Article
  Nie, Jinglei; Zhang, Xinyi; Hu, Zhijuan; Wang, Wei; Schroer, Martin; Ren, Jie; Svergun, Dmitri; Chen, Anyang; Yang, Peiguo; Zeng, An-Ping
  Nature Communications 16 (1): 2449 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Monitoring of the single-cell behavior of an escherichia coli reporter strain producing L-phenylalanine in a scale-down bioreactor by automated real-time flow cytometry - Journal Article
  Arulrajah, Prasika; Riessner, Sophi Katharina; Heins, Anna-Lena; Weuster-Botz, Dirk
  BioTech 14 (3): 54 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• The 11th International Congress on Biocatalysis (biocat2024), Hamburg, Germany, 25-29 August 2024 - Journal Article
  Bueschler, Victoria; Bubenheim, Paul; Klippel, Barbara; Malvis Romero, Ana; Ohde, Daniel; Heins, Anna-Lena; Gescher, Johannes; Rohweder, Franziska; Liese, Andreas
  Catalysts 15 (6): 574 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Scale-down bioreactors—comparative analysis of configurations - Review Article
  Arulrajah, Prasika; Lievonen, Anni Elina; Subaşı, Dilara; Pagal, Subhashree; Weuster-Botz, Dirk; Heins, Anna-Lena
  Bioprocess and Biosystems Engineering 48: 1619–1635 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Digitale Zwillinge und ihre Rolle im modellgestützten Design von Experimenten - Book Part
  Kuchemüller, Kim Beatrice; Pörtner, Ralf; Möller, Johannes
  Springer 978-3-031-75700-6: 33-67 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Hybrid biological hydrogel provides favorable bioenergetic, adhesive, and antioxidative effects on wound healing - Journal Article
  Zhang, Xinyi; Hu, Zhijuan; Pörtner, Ralf; Zeng, An-Ping
  ACS Biomaterials Science and Engineering 11 (6): 3560-3572 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Neuartiges Prozessleitsystem für Bioprozesse mit modellassistierten Optimierungswerkzeugen - Journal Article
  Schoop-Zipfel, Jochen; Appl, Christian; Moser, André; Kuballa, Jürgen; Pörtner, Ralf; Hass, Volker C.
  Chemie-Ingenieur-Technik 97 (6): 632-641 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Strategic improvement of Shewanella oneidensis for biocatalysis: approach to media refinement and scalable application in a microbial electrochemical system - Journal Article
  Jürgensen, Nikolai; Weiler, Janek; Knoll, Melanie Tabea; Gescher, Johannes; Edel, Miriam
  New Biotechnology 85: 31-38 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• A Consecutive Genome Engineering Method Reveals a New Phenotype and Regulation of Glucose and Glycerol Utilization in Clostridium Pasteurianum - Journal Article
  Nguyen, Tom; Meleski, Luca W.G.; Belavatta, Minu Paramesh; Gurumoorthi, Sivasubramanian; Zhang, Chijian; Heins, Anna-Lena; Zeng, An-Ping
  Engineering in Life Sciences 25 (1): e202400026 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Charakterisierung und Bewertung von freischwebenden Magnetantrieben für gerührte Bioreaktoren - Doctoral Thesis
  Schirmer, Cedric Raoul
  Technische Universität Hamburg (2025)
  
  
• Development of a model-based tool for the design of biotechnological processes under consideration of effects caused by heterogeneities - Doctoral Thesis
  Moser, André
  Technische Universität Hamburg (2025)
  Open Access
  
  
• Lipoate protein ligase A : a self-assembling protein with diverse catalytic functions for biological applications - Doctoral Thesis
  Zhang, Xinyi
  Technische Universität Hamburg (2025)
  
  

Forschungsdaten

• Automation system for the H2O2-stat mode in NI LabVIEW 2021 SP1 National Instruments - Source Code
  Sayoga, Giovanni; Utesch, Tyll
  Open Access
  
  

Projekte

• SteCoMu - SPP 2389: Verständnis und Steuerung der zellulären Spezialisierung in leitfähigen multizellulären Strukturen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2026-2028
  Projektleitung: Gescher, Johannes; Heins, Anna-Lena
  
  
• StrepBio2Films - Streptomyces BioFilme - Biosynthese, Zusammensetzung und ihr Potenzial als Produktionssysteme in tubulären Bioreaktoren
  Deutsche Forschungsgemeinschaft; Laufzeit 2025-2028
  Projektleitung: Heins, Anna-Lena
  
  
• VERIBIO-BISON - Verifikation im Bereich des Biowaffenübereinkommens neu denken (Teilvorhaben: Interdisziplinäre Beiträge zu einem Verifikationsmechanismus im Biowaffenübereinkommen - Bioinformatik und Sozialwissenschaften)
  Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR); Laufzeit 2024-2028
  Projektleitung: Heins, Anna-Lena
  Externe beteiligte Einrichtungen: Universität Hamburg
  
  
• ProPHet2Con - SPP 2170: In Richtung Kontrolle von durch Populationsheterogenität induzierten Schwankungen in der Prozessleistung während der L-Phenylalanin-Produktion mit Escherichia coli
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2026
  Projektleitung: Heins, Anna-Lena
  Co-Projektleitung: Kremling, Andreas
  Mitarbeitende: Arulrajah, Prasika
  Externe beteiligte Einrichtungen: Technische Universität München
  
  
• Digital Twin-gestütztes Prozessdesign für NK-Zelltherapien
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Pörtner, Ralf
  Externe beteiligte Einrichtungen: Medizinische Hochschule Brandenburg Theodor Fontane; Lisalis GmH
  
  

Kooperationspartner

• Prof. Dr.-Ing. Alexander Grünberger, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
• Prof. Dr.-Ing. Hoc Kiem Trieu, Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mikrosystemtechnik
• Prof. Dr. Johannes Gescher, Institut für Technische Mirkobiologie, Technische Universität Hamburg
• Prof. Dr.-Ing. Sara Checa, Institut für Biomechanik, Technische Universität Hamburg
• Dr.-Ing. Gerd Huber, TU Hamburg
• Prof. Dr. Andreas Kremling, TU München
• Gen-H Genetic Engineering Heidelberg GmbH
• OnCyt Mircrobiology, Schweiz
• Prof Dr. Frank Delvigne, University of Liege
• Prof. Dr.-Ing. Dirk Weuster-Botz
• Prof. Dr. Natalia Tschowri, Universität Hannover
• Prof. Dr. Cees Haringa, TU Delft
• Wacker Chemie AG, München
• Medac GmbH, Hamburg

Großgeräte

• 19 l Stahlfermenter
  Hersteller: BiOENGiNEERiNG AG
  DOI: 10.15480/882.14745
  DFG-Geräteklassifikation: 3520 -- Fermenter, Laborfermenter
  
  
• Biomerk 4000 Pipettiersystem
  DOI: 10.15480/882.14749
  DFG-Geräteklassifikation: 1060 -- Dilutoren, Pipettiergeräte, Probennehmer
  
  
• BIOREAKTOR NLF22, 30l
  Hersteller: BiOENGiNEERiNG AG
  DOI: 10.15480/882.14752
  DFG-Geräteklassifikation: 3520 -- Bioreaktoren
  
  
• Bioreaktoranlage
  Hersteller: Angela Q GmbH
  DOI: 10.15480/882.14731
  DFG-Geräteklassifikation: 3520 -- Bioreaktoren
  
  
• Bioreaktorsystem
  Hersteller: Biostream International BV
  DOI: 10.15480/882.14741
  DFG-Geräteklassifikation: 3520 -- Bioreaktoren
  
  
• Bioreaktorsystem
  Hersteller: Biostream International BV
  DOI: 10.15480/882.14748
  DFG-Geräteklassifikation: 3520 -- Bioreaktoren
  
  
• CytoFlex Forschungszytometer
  Hersteller: Beckman Coulter GmbH
  DOI: 10.15480/882.14747
  DFG-Geräteklassifikation: 3500 -- Durchflusscytophotometer
  
  
• DSP Zentrifuge-Trocken-Kühl
  Hersteller: Fisher Scientific GmbH
  DOI: 10.15480/882.14750
  DFG-Geräteklassifikation: 1200 -- Laborzentrifugen (bis 25.000/Min)
  
  
• Forschungszytometer
  Hersteller: CytoFLEX S
  DOI: 10.15480/882.16543
  DFG-Geräteklassifikation: 3500 -- Durchflusscytophotometer
  
  
• Gasanalysegerät
  Hersteller: Thermo Onix Ltd.
  DOI: 10.15480/882.14729
  DFG-Geräteklassifikation: 1520 -- Gasanalysegeräte (außer für Physiologie 3060 und Gasspürgeräte 9880)
  
  
• Gefriertrocknungsanlage
  Hersteller: Zirbus technology GmbH
  DOI: 10.15480/882.14725
  DFG-Geräteklassifikation: 8340 -- Gefriertrocknungsanlagen
  
  
• High-Performance-Zentrifuge
  DOI: 10.15480/882.14744
  DFG-Geräteklassifikation: 1200 -- Laborzentrifugen (bis 25.000/Min)
  
  
• HPLC System Nexera LC-40
  Hersteller: SHIMADZU Deutschland GmbH
  DOI: 10.15480/882.14738
  DFG-Geräteklassifikation: 1350 -- HPLC-Geräte (Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographen)
  
  
• HPLC-Anlage High Performance Liquid Chromatograph.
  Hersteller: Herbert Knauer GmbH
  DOI: 10.15480/882.14743
  DFG-Geräteklassifikation: 1350 -- HPLC-Geräte (Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographen)
  
  
• Lichtquellensystem VersaDoc MP4000
  Hersteller: Bio-Rad Laboratories GmbH
  DOI: 10.15480/882.14726
  DFG-Geräteklassifikation: 3190 -- Sonstige Geräte der Klinischen Chemie und Molekularbiologie
  
  
• Massenspektrometer
  Hersteller: Hiden Analytical Europe GmbH
  DOI: 10.15480/882.14730
  DFG-Geräteklassifikation: 1700 -- Massenspektrometer
  
  
• Multi-Fermentationsanlage
  Hersteller: DASGIP Information und Process
  DOI: 10.15480/882.14732
  DFG-Geräteklassifikation: 3520 -- Fermenter, Laborfermenter
  
  
• Octet Red96 Proteinanalysesystem
  Hersteller: PALL GmbH
  DOI: 10.15480/882.14739
  DFG-Geräteklassifikation: 5390 -- Interferometer, sonstige und Zubehör (außer 5300)
  
  
• UltiMate 3000 HPLC mit Autosampler ,Detektor
  DOI: 10.15480/882.14753
  DFG-Geräteklassifikation: 1350 -- HPLC-Geräte (Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographen)