Neues, vom IUK mit 1,9 Millionen Pfund finanziertes Projekt zur Entwicklung neuer nachhaltiger Materialien für den Einsatz in der Bioverarbeitung
18. März 2025 – Innovate UK (IUK) hat im Rahmen des Förderprogramms „Sustainable Medicines Manufacturing Innovation: Collaborative R&D“ eine Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft angekündigt, deren Ziel es ist, nachhaltige Bioprozesse durch innovative Materialien für die additive Fertigung – auch bekannt als 3D-Druck – voranzutreiben.
Das Projekt Nexus – eine Zusammenarbeit zwischen Photocentric, Sartorius, Metamorphic, CPI, der University of Sheffield und dem Imperial College London – widmet sich der Entwicklung neuer nachhaltiger Materialien für den Einsatz in Einweggeräten für die Bioprozesstechnik, wie beispielsweise Bioreaktoren.
Jeremy Pullin, Leiter des Bereichs AM & Fertigungstechnologie bei Sartorius, erklärte :
„Die Kernziele des Nexus-Projekts gehen über die bloße Erschließung der Anwendungsmöglichkeiten von heute hinaus. Sie ermöglichen es uns auch, durch die Entwicklung nachhaltiger Materialformulierungen unseren gemeinsamen Verpflichtungen für die Zukunft gerecht zu werden. Sartorius engagiert sich mit Begeisterung und Stolz an der Seite eines großartigen Partnerkonsortiums, um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen.“
CAD-Rendering eines 3D-gedruckten Medientaktvorrichtungs, die zur kontinuierlichen Überwachung von Medien in einem Bioreaktor mittels Spektroskopie dient.
Einwegtechnologien (SUTs) bieten zahlreiche Vorteile, darunter eine schnellere Inbetriebnahme und flexible Prozesskonfigurationen, und tragen gleichzeitig erheblich zur Einsparung von Ressourcen wie Wasser, Strom und ätzenden Chemikalien bei. Obwohl ihre Abfälle nur etwa 0,002 % zum weltweiten Kunststoffabfallaufkommen beitragen¹, zielt dieses Projekt darauf ab, die Vorteile von SUTs durch die Einführung nachhaltiger Materialformulierungen für die additive Fertigung weiter zu verbessern.
Dank einer Förderung in Höhe von 1,4 Millionen Pfund im Rahmen des Programms „Innovate UK (IUK) – Sustainable Medicines Manufacturing Innovation: Collaborative R&D“ vereint das Projekt Nexus umfassendes Fachwissen in den Bereichen fortschrittliche Fertigungsautomatisierung, digitales Design und Optimierung sowie Materialinnovation und Bioverarbeitung, um Pionierarbeit für die Zukunft der additiven Fertigung (AM) von Bioreaktoren im industriellen Maßstab zu leisten. Das Projekt strebt danach, eine umweltfreundlichere Alternative zu SU-Bioreaktoren mit verbesserter Kreislaufwirtschaft und Entsorgungswegen anzubieten, wobei gleichzeitig die Flexibilität von Einwegsystemen erhalten bleibt.
Paul Holt, Gründer und Geschäftsführer von Photocentric, erklärte:„Wir freuen uns sehr, durch die Nutzung der fortschrittlichen Funktionen unserer neuesten 3D-Druck-Innovation JENI Teil dieser wichtigen Partnerschaft zu sein und an der Entwicklung einer neuen Generation kostengünstiger, nachhaltiger Lösungen für die Biopharmaindustrie mitzuwirken.“
Durch den Einsatz fortschrittlicher 3D-Drucktechnologie und neu entwickelter, umweltfreundlicher, biobasierter Harze zur Herstellung von Duroplasten, die zur Wiederverwendung autoklaviert werden können, zielt das Projekt Nexus darauf ab, aktuelle Herausforderungen zu bewältigen und die Nachhaltigkeit durch eine stärkere Kreislaufwirtschaft zu verbessern – ganz im Sinne der staatlichen Ziele zur Abfallreduzierung und zur Förderung einer nachhaltigen Fertigung.
Tony Jackson, Leiter der Formulierungsabteilung bei CPI, sagte:„Wir freuen uns, unser Fachwissen im Bereich Materialinnovation in das Projekt Nexus einzubringen. Durch die Entwicklung eines leistungsstarken, biobasierten Harzes, das speziell auf Bioreaktoren zugeschnitten ist, ermöglichen wir eine nachhaltigere Zukunft für die biopharmazeutische Produktion. Unser Fokus auf Kreislaufwirtschaft und Lösungen für das Ende der Lebensdauer stellt sicher, dass dieses Projekt nicht nur die technologischen Fähigkeiten vorantreibt, sondern auch bedeutende Fortschritte in Richtung der Netto-Null-Ziele erzielt. Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit unseren Partnern die Rolle der additiven Fertigung in dieser Branche neu zu definieren.“
Maria Papathanasiou und Cleo Kontoravdi vom Imperial College London sagten: „Wir freuen uns sehr über diese Gelegenheit, die Anwendungsmöglichkeiten des digitalen Designraums für die Weiterentwicklung einer nachhaltigen biopharmazeutischen Fertigung nach Plan zu demonstrieren.“
Die Bioreaktoren werden im Rahmen der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung sowie für die Herstellung am Behandlungsort getestet, wobei eine mögliche Wiederverwendung in der industriellen Biotechnologie zur Herstellung umweltfreundlicher Chemikalien im Blickfeld steht. Darüber hinaus werden die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen bewertet, wobei die Vorteile der additiven Fertigungstechnologie bei der Abfallreduzierung und der Effizienzsteigerung durch Materialkreislaufwirtschaft und Systemflexibilität hervorgehoben werden.
Manolis Papastavrou, Direktor bei Metamorphic, erklärte:„Wir freuen uns sehr darauf, gemeinsam mit führenden Experten aus Industrie und Wissenschaft an der Bewältigung einer der größten Herausforderungen zu arbeiten, vor denen die Bioprozessindustrie heute steht. Nexus verkörpert unser Bekenntnis zur Innovation; wir werden die Grenzen der Leistungsfähigkeit von Bioreaktoren und der Ressourceneffizienz erweitern, indem wir die Gestaltungsfreiheit nutzen, die die additive Fertigung bietet.“
Jose Casamayor Alarco, Technical Fellow am AMRC der Universität Sheffield, sagte:„Wir freuen uns darauf, den Erfahrungsschatz des AMRC im Bereich nachhaltiger Konstruktionstechnik in das Projekt Nexus einzubringen. Diese gemeinsame Initiative wird einen wichtigen Schritt zur Verbesserung der Nachhaltigkeit im biopharmazeutischen Sektor darstellen und letztlich dazu beitragen, die Netto-Null-Ziele des Vereinigten Königreichs voranzubringen.“
Das Projekt Nexus ist nun vollständig etabliert und soll in den nächsten 24 Monaten Ergebnisse liefern. Im Laufe des Projekts werden weitere Informationen veröffentlicht.
Wichtige Organisationen und Ansprechpartner
Innovate UK
Innovate UK, Teil von UK Research and Innovation (UKRI), ist die britische Innovationsagentur. Sie setzt sich für eine bessere Zukunft ein, indem sie Unternehmen, die lebensverändernde Innovationen entwickeln, inspiriert, einbindet und in sie investiert. Ihre Mission ist es, Unternehmen durch die Entwicklung und Vermarktung neuer Produkte, Verfahren und Dienstleistungen beim Wachstum zu unterstützen – gestützt auf ein herausragendes Innovationsökosystem, das agil, inklusiv und übersichtlich ist.
Photocentric
Photocentric ein Pionierunternehmen im Bereich des skalierbaren 3D-Drucks und fortschrittlicher Harze, das LCD-basierte 3D-Drucker und hochleistungsfähige Photopolymer-Materialien für eine kosteneffiziente und präzise Fertigung entwickelt und herstellt. Photocentric aktiv Photocentric der Entwicklung neuer Anwendungen für den 3D-Druck, darunter 3D-gedruckte Batterien, und erforscht den Einsatz der additiven Fertigung in der Raumfahrtindustrie.
Kontakt: John Igoe, Marketingleiter bei Photocentric, photocentric
Sartorius
Sartorius ist ein führender internationaler Partner der Life-Sciences-Forschung und der biopharmazeutischen Industrie. Mit innovativen Laborgeräten und Verbrauchsmaterialien richtet sich der Unternehmensbereich Lab Products & Services vor allem an Labore, die in pharmazeutischen und biopharmazeutischen Unternehmen sowie in akademischen Forschungseinrichtungen Forschung und Qualitätskontrolle betreiben. Der Geschäftsbereich Bioprocess Solutions unterstützt mit seinem breiten Produktportfolio, dessen Schwerpunkt auf Einweglösungen liegt, Kunden bei der sicheren, schnellen und nachhaltigen Herstellung von Biotech-Medikamenten, Impfstoffen sowie Zell- und Gentherapien. Das Unternehmen mit Sitz in Göttingen verfügt über eine starke globale Präsenz mit rund 60 Produktions- und Vertriebsstandorten weltweit. Sartorius erweitert sein Portfolio regelmäßig durch den Erwerb komplementärer Technologien. Im Jahr 2024 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von rund 3,4 Milliarden Euro. Rund 13.500 Mitarbeiter sind für Kunden auf der ganzen Welt tätig.
Kontakt: Lars Hanf, Leiter Marketing BPS bei Sartorius, lars.hanf@sartorius.com
Bettina Renker, Fachpresse- und Wissenschaftsveranstaltungen, BPS, Sartorius, bettina.renker@sartorius.com
Metamorphic bietet maßgeschneiderte Designberatungsleistungen für Unternehmen, die ihre eigene Forschung und Entwicklung durch den Einsatz der additiven Fertigung (AM) weiterentwickeln und beschleunigen möchten. Wir vereinen Fachwissen in den Bereichen Design for Additive Manufacturing (3D-Druck), computergestütztes Design, Maschinenbau und fortschrittliche multiphysikalische Simulation, um unseren Kunden dabei zu helfen, die Komplexität der additiven Fertigung zu meistern und Innovationspotenziale zu erschließen. Unser Team ist auf Technologie- und Innovationsprojekte in der Frühphase (frühe TRL) in einer Vielzahl von Branchen spezialisiert.
Kontakt: Chris Young, Leiter Marketing und Kommunikation bei Metamorphic, chris.young@metamorphic.am
VPI
CPI treibt die Einführung fortschrittlicher Technologien und Fertigungslösungen voran, zum Wohle der Menschen, der Regionen und unseres Planeten. Wir beschleunigen die Entwicklung, Skalierung und Kommerzialisierung von Innovationen in den Bereichen Smart AgriFoodTech, Energiespeicherung, HealthTech, Werkstoffe und Pharmazie. Mit unseren herausragenden Innovationsexperten und unserer Infrastruktur blicken wir über das Offensichtliche hinaus, um das Gesundheitswesen zu transformieren und eine nachhaltige Zukunft voranzutreiben. Als vertrauenswürdiger Partner von Industrie, Wissenschaft, Regierung, Unternehmern und der Investment-Community verbinden wir die einzelnen Elemente des Innovationsökosystems, um großartige Ideen und Erfindungen Wirklichkeit werden zu lassen. Wir glauben, dass wir durch Zusammenarbeit eine bessere gemeinsame Zukunft gestalten können, und als Teil des High Value Manufacturing Catapult ermöglichen wir den Zugang zu erstklassigen Organisationen, um branchen- und landschaftsübergreifende Transformationen voranzutreiben. Von Nordengland und Schottland aus schaffen wir nachhaltige globale Wirkung: Wir investieren in Menschen und disruptive Technologien, um Volkswirtschaften zu beleben, zirkuläre Lieferketten zu schaffen und unsere Welt zu einem besseren Ort zu machen.
Kontakt: Abi Sawyer, Kommunikationsmanagerin bei CPI, abigail.sawyer@uk-cpi.com
Das Forschungszentrum für fortschrittliche Fertigungstechniken (AMRC) der Universität Sheffield
Das Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) der Universität Sheffield ist ein weltweit führendes Zentrum für Forschung, Innovation und Ausbildung. Als Teil des High Value Manufacturing Catapult-Netzwerks verfügt das AMRC über fast 100 Industriepartner und arbeitet mit Fertigungsunternehmen jeder Größe aus aller Welt zusammen, um innovative Produkte und Verfahren zu entwickeln sowie neue Talente auszubilden und Kompetenzen zu vermitteln. Das Forschungszentrum treibt nachhaltige Fertigungstechnologien für die Netto-Null-Emissionsziele voran und schafft die entscheidenden Veränderungen, die für den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft erforderlich sind, um Unternehmen dabei zu unterstützen, ihre wirtschaftliche Leistungsfähigkeit zu steigern, ihre Produktivität zu erhöhen und ihren Wettbewerbsvorteil auszubauen.
Kontakt: Mrudula Jadhav, Kommunikationsbeauftragte beim AMRC, m.jadhav@amrc.co.uk
Fachbereich Chemieingenieurwesen, Imperial College London
Der Fachbereich Chemieingenieurwesen am Imperial College Londonist Teil der weltweit wegweisenden Ingenieursfakultät des Imperial College, wo wissenschaftliche Kreativität zur Lösung realer Probleme beiträgt. Unsere Mission ist es, auf lokaler, nationaler und globaler Ebene weltweit führende Forschung, Lehre, unternehmerisches Handeln, Führungsstärke und Inspiration im Bereich des Chemieingenieurwesens zu bieten.
Kontakt: Navta Hussain, Kommunikationsmanagerin am Imperial College London, navta.hussain@imperial.ac.uk