Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat den Strategieprozess „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren – Biotechnologie 2020plus“ aufgesetzt, um Visionen für die nächste Generation biotechnologischer Verfahren zu entwickeln und deren Verwirklichung anzustoßen. Hierzu sollen Bio- und Ingenieurwissenschaften enger miteinander verzahnt werden. 

Eines der in diesem Rahmen geförderten Forschungsprojekte ist die Entwicklung neuer Produktionsplattformen für die Biosynthese von Proteinen, die nicht innerhalb von Zellen stattfindet. Diese zellfreie Proteinsynthese ist derzeit im Labormaßstab etabliert und kommerzialisiert. Ziel des Projekts ist es, Module für ein Proteinproduktionssystem zu entwickeln, das die zellfreie Herstellung von Proteinen im industriellen Maßstab ermöglicht. Acht Fraunhofer-Institute mit interdisziplinären Kompetenzen in den Bio- und Ingenieurwissenschaften arbeiten mit diesem Ziel zusammen. Gefördert werden sie zum einen im Rahmen der Systemforschung der Fraunhofer-Gesellschaft, zum anderen durch das BMBF.

Folgende Teilprojekte werden bearbeitet:

1. Energieversorgung: Produktion von ATP-Synthase in vivo und in vitro
2. Energieversorgung: Einbettung von ATP-Synthase in Lipidaggregate
3. Energieversorgung: Integration von ATP-Synthase in ein Trägersubstrat; Herstellung eines Reaktionskompartiments zur ATP-Produktion
4. Optimierung der zellfreien Herstellung von Proteinen
5. Analytik und in-line Messtechnik für die Prozessregelung
6. Aufbau eines Reaktorsystems
7. Konzipierung des Produktionsprozesses
8. Innovationsbegleitende Maßnahmen
9. Projektkoordination und -management, Öffentlichkeitsarbeit

Das Fraunhofer ISI leitet die innovationsunterstützenden Maßnahmen, die parallel zu und eng verzahnt mit den experimentellen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt werden. Ziele der innovationsunterstützenden Maßnahmen sind 

• die Unterstützung der wissenschaftlichen Leitung des Projekts bei der der strategischen und operativen Steuerung durch die Bereitstellung dafür erforderlicher Informationen,
• effiziente und international kompetitive Forschungsarbeiten,
• Ausrichtung auf wirtschaftlich attraktive Ziele.
  

Das ISI stellt eine Schnittstelle zwischen den experimentell arbeitenden Gruppen und der strategisch-konzeptionellen Projektleitung einerseits und den (ITA-)Aktivitäten des BMBF-Strategieprozesses „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren“ dar.

Status:                      
Laufendes Projekt (2010 - 2013)

Auftraggeber:           
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V.  http://www.fraunhofer.de
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 
http://www.bmbf.de/de/15002.php

Partner:                   
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT)
http://www.ibmt.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) 
http://www.igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISiT)
http://www.isit.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)
http://www.izm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
http://www.ipa.fraunhofer.de 
Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK)
http://www.ipk.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME)
http://www.ime.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI)
http://www.isi.fraunhofer.de

Publikationen:          
Presseinformation vom 8.7.2010: Biotechnologie und Ingenieurwissenschaften wachsen zusammen
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010/07/biotechnologie-der-zukunft.jsp 
Pressemitteilung vom 17.3.2011: Biomoleküle vom Band
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/15/Biomolekuele_vom_Band_
Presseinformation_17_Maerz_2011.jsp

Weitere Informationen auf
http://www.zellfreie-bioproduktion.fraunhofer.de