Vortragsprogramm

Die Entwicklung umweltfreundlicher Reinigungsprozesse, die mit minimalem Wasser- und Reinigungsmittelverbrauch auskommen und dennoch bei einer Vielzahl unterschiedlicher Verschmutzungen wirksam sind, bleibt eine große Herausforderung. In diesem Zusammenhang wurden Blasen und Schäume traditionell als unerwünschte Nebenprodukte oder allenfalls als passive Indikatoren für die Reinigungseffizienz betrachtet. Ich möchte jedoch zeigen, dass Schäume und Blasen – sofern gezielt optimiert – ganz unterschiedliche physikalische Phänomene in den Reinigungsprozess einbringen, die aktiv zu dessen Wirkung beitragen. Das Zusammenspiel dieser Effekte kann die Reinigungseffizienz bei einem breiten Spektrum an Verschmutzungen – von flüssig bis fest, von synthetisch bis biologisch – deutlich steigern. Ich werde die zugrunde liegenden Mechanismen vorstellen und anhand verschiedener Beispiele zeigen, wie sie bereits genutzt wurden oder künftig in innovativen, nachhaltigen Reinigungsstrategien eingesetzt werden könnten.

Industrielle Anwendungen wasserbasierter Tensidsysteme erfordern häufig den Einsatz von Chelatbildnern, um die Wasserhärte zu reduzieren. Der Einsatz von Chelatbildnern verringert jedoch die Tensidlöslichkeit und verhindert so die Formulierung konzentrierter Systeme. Angesichts aktueller Trends, die darauf abzielen, weniger Wasser zu transportieren und effizientere Reinigungsprodukte zu entwickeln, ist es von größter Bedeutung, Stabilitätsprobleme in gängigen Formulierungen zu überwinden.

In dieser Arbeit wird angenommen, dass spezifische Wechselwirkungen zwischen Chelatbildnern und Tensiden sowohl den Selbstorganisationsprozess als auch die makroskopischen Eigenschaften von Tensidformulierungen beeinflussen.

Um diese Wechselwirkungen und ihre Verbindung zu den chemischen Strukturen von Tensid und Chelatbildner zu untersuchen, wurde NMR-Spektroskopie eingesetzt, wobei der Schwerpunkt auf der chemischen Verschiebung von 13C und der Linienformanalyse lag. Darüber hinaus wurde der Einfluss dieser Wechselwirkungen auf die Formulierungseigenschaften durch Messung von Trübungspunkt, Viskosität, Oberflächenspannung und Kontaktwinkel auf hydrophoben Oberflächen bewertet.

Die Studie zeigt, dass Wechselwirkungen zwischen der Kopfgruppe amphoterer Tenside und Chelatbildnern vom Aminopolycarboxylat-Typ wie GLDA und MGDA zur Bildung oligomerer Tensidanaloga mit größeren hydrophilen Einheiten führen. Die Wechselwirkung zwischen den Spezies führt zu kleineren, kugelförmigeren Mizellen, die die Löslichkeit nichtionischer ethoxylierter Tenside in gemischten Mizellensystemen erhöhen können. Die Wechselwirkung bietet Möglichkeiten zur Optimierung des Aggregationsverhaltens von Systemen mit Tensiden und Chelatbildnern und damit der makroskopischen Eigenschaften der Formulierung.

Referenzen:
Velásquez, J., Evenäs, L., & Bordes, R. (2024). The role of chelating agent in the self-assembly of amphoteric surfactants. Journal of Colloid and Interface Science, 676, 1079-1087.
Velásquez, J., Lundgren, S., Evenäs, L., & Bordes, R. Amphoteric Surfactant-Chelating Agent Interactions: Impact on Bulk and Surface Properties. Available at SSRN 5120630.

Biozidmoleküle werden häufig sowohl in Desinfektionsmittelformulierungen als auch in Allzweckreinigern verwendet. Der Reinigungsprozess soll eine vollständige Schmutzentfernung von der gereinigten Oberfläche gewährleisten und die langfristige biozide Wirkung wird durch eine Ablagerung der bioziden Moleküle auf den Oberflächen gesteuert. Die abgelagerte Schicht muss mit bloßem Auge nicht zu erkennen sein, sonst würden die Kunden die auf den Oberflächen sichtbaren Rückstände eher als Schmutz denn als etwas Nützliches betrachten. Kürzlich haben wir die Reinigungseigenschaften biozider Formulierungen mithilfe einer neuen vereinfachten Labormethode zur Reinigung harter Oberflächen untersucht [1]. Besonderes Augenmerk haben wir auf die Oberflächentrübung als Maß für die Sichtbarkeit von Rückständen gelegt.
Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Struktur der abgelagerten Schichten biozider Moleküle zu untersuchen, die aus Dioctyl- oder Didecyl-Kohlenwasserstoffkettenlängen und unterschiedlichen hydrophilen Gruppen bestehen. Auf glatten Silizium-Wafern abgeschiedene Schichten wurden durch bildgebende Ellipsometrie und Kontaktwinkelmessungen charakterisiert. Wir haben beobachtet, dass die Entwicklung des Oberflächenmusters und der Hydrophobie mit der Biozidkonzentration den Stadien der Tensidadsorption auf festen Oberflächen aus Massenlösungen folgt (von Hemimicellen bei niedriger Konzentration bis zu dichten Schichten weit über der CMC). Die erhaltenen Ergebnisse zeigten weniger homogene Schichten von Octylkettenbioziden als von Decylkettenbioziden. Durch die Zugabe eines nichtionischen Tensids wird die Hydrophilie der Oberfläche deutlich verbessert, ohne dass die Homogenität der abgeschiedenen Schicht verändert wird.

[1] Yavrukova, V., Cooban, E., Blanco, I., Pambou, E., Marinova, K., Petkov, J. Untersuchung der Reinigungseigenschaften von Mischungen aus Bioziden und nichtionischen Tensiden mithilfe einer neuen vereinfachten Reinigungsmethode für harte Oberflächen. Zeitschrift für Tenside und Reinigungsmittel.
Die Autoren sind dankbar für die finanzielle Unterstützung durch das Projekt Nr. KP-06-M89/2 – 04.12. 2024, mit dem Nationalen Wissenschaftsfonds Bulgariens (abgekürzt BG FNI – MON).

Katanionische oberflächenaktive ionische Flüssigkeiten (CASAILs) vom Typ 1-Alkyl-3-methyl-imidazoliumalkylcarboxylat ([Cnmim][Cm-1COO]) und 1-Alkyl-3-methyl-imidazolium-4-alkoxybenzoat ([Cnmim][CmOBCOO]) sind neuartige Tenside, die sich nicht nur in Wasser, sondern auch in ionischen Flüssigkeiten selbst assemblieren. In dem von der Carl-Zeiss-Stiftung geförderten Projekt ChitinFluid nutzen wir solche komplexen Flüssigkeiten, um das sonst schwer zu verarbeitende Chitin in hochwertige Produkte zu verwandeln. Die Isothermen der Oberflächenspannung dieser CASAILs in Wasser ergaben niedrige minimale Oberflächenspannungen und Oberflächenkopfgruppenflächen in der Größenordnung von 20 mNm-1 und 60 Å2, was sowohl auf die elektrostatische Anziehung zwischen den beiden entgegengesetzt geladenen ionischen Köpfen als auch auf die Van-der-Waals-Wechselwirkung zwischen anionischen und kationischen Alkylketten zurückzuführen ist. Gefrierbruch-Elektronenmikroskopie und dynamische Lichtstreuung zeigen die Anwesenheit von uni- und multilamellaren Vesikeln oberhalb der kritischen Aggregationskonzentration (cac). Systematische Untersuchungen der Oberflächenspannung und der UV/Vis-Spektroskopie zeigten eine starke lineare Abnahme des log(cac) mit zunehmender Anionen- und Kationenkettenlänge aufgrund des zunehmenden hydrophoben Effekts. Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften wurden die [Cnmim][Cm-1COO]s anschließend auf ihre Fähigkeit untersucht, Mikroemulsionen mit ionischen Flüssigkeiten als hydrophile Phase als vielversprechende neue Lösungsmittel für Chitin effizient zu stabilisieren. Untersuchungen des Phasenverhaltens ergaben, dass nur 6 Gew.% von [C18mim][C17COO] tatsächlich in der Lage sind, Mikroemulsionen zu bilden, die gleiche Mengen von EAN und Cyclohexan enthalten. Elektrische Leitfähigkeits- und SANS-Messungen bewiesen das Vorhandensein einer bikontinuierlichen Struktur mit einer Domänengröße von 20 nm.

Mit der Innovationsallianz Biotenside haben sich Firmen und Forschungseinrichtungen in einer strategischen Allianz zusammengeschlossen, um nachhaltige und skalierbar herstellbare biotechnologische Alternativen zu chemisch synthetisierten Tensiden aus fossilen Rohstoffen zu finden.
Dafür erforschen und entwickeln wir in der Allianz die Herstellung von Biotensiden mit biotechnologischen Methoden ausgehend von heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen und untersuchen systematisch deren Anwendungspotenziale – etwa Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Pflanzenschutz und als Schmierstoffadditive.
Zunächst wurden die Bereitstellung regional verfügbarer zucker-, fett- und ölhaltiger Rohstoffe betrachtet, verschiedenste Mikroorganismen zur Herstellung unterschiedlicher Biotensidklassen wie Glykolipide und Lipopeptide untersucht, vielversprechende Kandidaten für eine anschließende Prozessentwicklung im Labormaßstab ausgewählt und die Biotenside bereitgestellt und anwendungstechnisch untersucht. Es wurde somit der gesamte Lebenszyklus des Tensids abgebildet. Begleitet wurden die Arbeiten durch eine akademische Einrichtung, die auf LCAs spezialisiert ist.
Anschließend wurden sukzessive die Fermentations- und Aufarbeitungsprozesse hinsichtlich robuster und regelbarer Prozesse und vereinfachter Aufarbeitungsmethoden weiterentwickelt, um eine schrittweise Skalierung der Prozesse in einen Maßstab von 40 L Arbeitsvolumen und darüber hinaus zu ermöglichen. Im Bereich der Fermentation wurden Fütterungskonzepte entwickelt, um die Konzentrationen und Ausbeuten der Biotenside zu erhöhen. In diesem Zusammenhang wurden auch Technologien wie Raman-Spektroskopie und Soft-Sensorik eingesetzt, um die Prozesse besser zu charakterisieren und zu automatisieren. Auch das komplexe Phänomen der Schaumbildung im Bioreaktor wurde untersucht und teilweise sogar für die Produktabtrennung genutzt.
Durch die Bereitstellung größerer Mustermengen für unsere Anwenderfirmen konnten umfangreiche physiko-chemische Untersuchungen der Biotenside durchgeführt werden. In einem breit angelegten Screening wurden von unterschiedlichen Anwendern die verschiedenen Biotenside hinsichtlich ihrer Eignung geprüft. Die Testungen reichten vom technischen Einsatz (Pflanzenschutz, Feuerlöschschaum) über die Verwendung in Home Care Produkten (MGSM, Waschmittel, Reiniger) bis zur Prüfung in Personal Care Formulierungen (Emulsionen, Schäumende Produkte).
In einem Tandemvortrag möchten wir die Innovationsallianz Biotenside und die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse vorstellen.

Glycolipid-Biotenside, insbesondere Rhamnolipide, haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer außergewöhnlichen Kombination aus hervorragender Solubilisierung bei gleichzeitiger außerordentlicher Mildheit gegenüber Wasserorganismen, Haut, Proteinen, Enzymen, (Poly)Kationen und Kunststoffen beträchtliches Interesse auf sich gezogen. Aufgrund dieser besonderen Eigenschaftskombination sollte es nicht überraschen, dass sie sich sowohl bei der Formulierung als auch bei der Anwendung anders verhalten als Standardtenside wie SDS oder SLES.
Unter Berücksichtigung des Packungsparameterkonzepts sind die bisher betrachteten Glycolipid-Biotenside relativ hydrophil. Daher wurde versucht, sie mit eher hydrophoben Cotensiden wie Fettalkoholethoxylaten mit einem niedrigen Ethoxylierungsgrad zu kombinieren. Eine andere Möglichkeit, die Hydrophilie der Glycolipide zu reduzieren, besteht darin, die chemische Struktur der Zucker-Kopfgruppe zu verändern, z. B. durch Entfernen einer oder sogar beider Zuckergruppen.
Solche Änderungen in der molekularen Architektur haben wichtige Konsequenzen in Bezug auf die Zugänglichkeit der Carboxylatgruppe, was wiederum nicht nur die Interaktion mit Kationen, sondern auch die Säurestärke (pKa) der Carboxylatgruppe beeinflusst. Wie gezeigt wird, hat darüberhinaus auch die Wahl der Co-Tenside einen Einfluss auf den Protonierungsgrad der Biotenside beim pH-Wert der Formulierung.
Daher lassen sich vermeintlich überraschende Effekte, wie sie bei der Formulierung mit Glycolipiden unterschiedlicher chemischer Struktur auftreten, alle durch Gesetzmäßigkeiten der physikalischen Chemie erklären. Während Einige das Formulieren als Kunst betrachten, ist es in Wirklichkeit nur Wissenschaft.

Die Entfernung von Verunreinigungen und die Verhinderung der Belagsbildung auf Oberflächen sind wesentliche Kriterien der Qualität von Formulierungen, die im Bereich der Haushaltspflege und in verschiedenen anderen Anwendungen zum Einsatz kommen. Die systematische Verbesserung solcher Reinigungsmittel erfordert ein grundlegendes Verständnis der Wechselwirkung verschiedener aktiver Stoffe in der Formulierung mit dem jeweiligen Schmutz und Substrat. Ebenso können Konzepte zum Ersatz etablierter Komponenten durch nachhaltigere und/oder weniger schädliche Chemie viel gezielter angegangen werden, wenn ihre Wirkungsweise bekannt ist. In dieser Präsentation berichten wir über neue Erkenntnisse zu den komplexen Mechanismen, die der Bildung, Entfernung und Verhinderung unerwünschter Ablagerungen unter praktisch relevanten Bedingungen zugrunde liegen. Zu diesem Zweck werden Fallstudien aus verschiedenen Anwendungsgebieten diskutiert, wie zum Beispiel Fleckentfernung in der Textilwäsche oder Belagsbildung beim Geschirrspülen. Dabei werden die Rolle und das Zusammenspiel einzelner Formulierungskomponenten wie Tensiden, Enzymen, funktionellen Polymeren, kleinen Molekülen oder Komplexbildnern im Reinigungsprozess untersucht und mit den jeweiligen Arten von Schmutz und Oberfläche verknüpft. Es wird ferner gezeigt, dass tiefgehendes Verständnis nur mit Hilfe fortschrittlicher Methoden zur Charakterisierung und direkten Beobachtung der ablaufenden Prozesse erreicht werden kann. Für die sinnvolle Nutzung solcher Methoden wurden vereinfachte Modellsysteme entwickelt, um die Komplexität zu reduzieren und bestimmte Schritte des gesamten Prozesses separat untersuchen zu können. Das Potenzial dieses Ansatzes und mögliche Limitationen bezüglich Praxisrelevanz werden kritisch bewertet und durch ausgewählte Datensätze aus Anwendungstests ergänzt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse unserer Arbeit den Wert der Grenzflächenphysik für die Entwicklung von Reinigungssystemen der nächsten Generation

Selbstassemblierende Nanostrukturen, die nicht im Gleichgewicht sind, versprechen stimulierte Übergänge bei ansonsten konstanten Bedingungen. Die zuverlässige Bildung dieser Strukturen kann eine Herausforderung sein. Dies gilt insbesondere, wenn man beabsichtigt, das empfindliche Gleichgewicht zwischen der kinetischen Stabilisierung von Mizellen und der Möglichkeit, morphologische Übergänge zur Gleichgewichtsstruktur durch winzige Ablenkungen von der Metastabilität herbeizuführen.

Wir haben ein einstellbares, temperaturabhängiges System auf Polymerbasis entwickelt, das erhebliche Änderungen der Materialeigenschaften ermöglicht, wenn die Mizellen durch verschiedene Stimuli aus dem metastabilen Zustand gebracht werden[1]: Niedrigviskose Dispersionen aus kugelförmigen Mizellen können auf dem Weg zum Gleichgewicht in Gele aus wurmförmigen Mizellen umgewandelt werden. Diese Umwandlung findet unter konstanten Bedingungen statt, wenn ein temporärer Auslöser angewendet wird. Das System merkt sich die Geschichte der Probe, wie eine vergangene Kältewelle. Darüber hinaus kann die Nichtgleichgewichtsnatur von Interpolyelektrolytkomplexemizellen nach der Annäherung an das Gleichgewicht wiederhergestellt werden.[2] Das Zusammenspiel zwischen der Zugabe/Entfernung von Salz als Weichmacher und einem temperaturabhängigen Polymer ermöglicht es, das hydrophile/hydrophobe Gleichgewicht beim Einfrieren/Schmelzen der Mizellen zu modulieren. So kann die unter bestimmten Bedingungen erhaltene Mizellenmorphologie auch unter anderen Bedingungen beibehalten werden, bei denen die Morphologie dieser Mizellen nicht im Gleichgewicht ist. Außerdem stellen wir ein mizellares System vor, das sich an Wärme oberhalb einer bestimmten Schwellentemperatur “erinnert”, da es bei hohen Temperaturen irreversibel trübe wird.[3]

Darüber hinaus interessieren wir uns auch für Übergänge von Polymersystemen an Grenzflächen. Die Reorganisation von Block-Copolymer-Mizellen an Öl-Wasser-Grenzflächen wurde mit Hilfe der Grenzflächen-Scherrheologie verfolgt, und die viskoelastischen Eigenschaften der resultierenden Monoschicht können einfach angepasst werden.[4]

[1] F. A. Plamper et al. Adv. Mater. 2017, 29, 1703495.
[2] F. A. Plamper et al. ACS Macro Lett. 2018, 7, 341.
[3] F. A. Plamper et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 57950.
[4] F. A. Plamper et al. Small 2022, 18, e2106956.

Detergenzien sind wichtige Bestandteile von Kosmetika, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln, die hydrophobe Stoffe mit geringer Selektivität solubilisieren, was zu Zellschäden und Nebenwirkungen führt, wie Hautreizungen, Allergien oder antimikrobieller Resistenz. Um die Chemie von Detergenzien mit Gesundheit in Einklang zu bringen, haben wir ionische/nichtionische Hybrid-Detergenzien mit überraschenden Vorteilen entwickelt. Im Vergleich zu etablierten ionischen Detergenzien, wie Natriumdodecylsulfat oder Dodecyltrimethylammoniumbromid, haben verwandte ionische/nicht-ionische Hybrid-Detergenzien niedrige kritische Mizellbildungskonzentrationen, geringe Zytotoxizität, ausgezeichnete Hartwassertoleranz und sehr gute Solubilisierungseigenschaften. Hybrid-Detergenzien werden die Entwicklung von Reinigungsprodukten ermöglichen, welche Detergenzien mit skalierbarer Zellverträglichkeit benötigen und gleichzeitig Reinigungsanwendungen schaffen. Darüber hinaus haben wir für die medizinische Forschung nicht-ionische Hybrid-Detergenzien entwickelt, um die Stabilisierung funktioneller Membranproteine und ihre Interaktionen mit Membranlipiden in biochemischen Assays zu kontrollieren. Membranproteine sind lebenswichtige molekulare Maschinen in Zellmembranen und Hauptansatzpunkt für die Entwicklung neuer Medikamente. Eine detaillierte Analyse ihrer Funktion und der Bindung von Wirkstoffen im Zusammenhang mit Membranlipiden ist für die Arzneimittelentwicklung von entscheidender Bedeutung und gleichzeitig herausfordernd. Standarddetergenzien stellen relevante Lipidumgebungen von Proteinen nur unzureichend nach und verringern dadurch eine Übertragbarkeit von Daten aus der Untersuchung von Protein-Wirkstoff Komplexen auf Patienten. Um diese Innovationshürde zu überwinden, haben wir Hybrid-Detergenzien mit skalierbaren Solubilisierungseigenschaften entwickelt. Der Trick besteht darin, die Kopfgruppen nicht-ionischer Detergenzien miteinander zu kombinieren, um Polarität und konische Molekülform von Hybrid-Detergenzien präzise einzustellen. Unser chemisches Design führte zu ersten Detergens-Mizellen, die es ermöglichen Protein-Lipid-Wechselwirkungen bei der Reinigung von Membranproteinen schrittweise zu entfernen oder zu erhalten. Überraschenderweise eröffnet unsere Hybrid-Detergenzien-Technologie neue Möglichkeiten für die Untersuchung von Membranproteinen und führte zu der Entdeckung einer neuen Art biomolekularer Wechselwirkung zwischen Proteinen und Glykolipiden in den Zellwänden gramnegativer Bakterien, welche bedeutsam für die Erforschung neuer Antibiotika ist. Die Chemie der Hybrid-Detergenzien eröffnet spannende Möglichkeiten für die Entwicklung biokompatibler Verbraucherprodukte und die medizinische Forschung.

Polyether bilden eine eminent wichtige Polymerklasse und finden breite Anwendung, z.B. in Kosmetika, als Schmiermittel, im medizinischen Bereich (z.B. Drug Delivery, PEGylation), zur Rheologiekontrolle oder auch als Polyol-Komponenten in der Synthese von Polyurethanen. Trotz der damit stetig wachsenden Anforderungen an Polyether werden diese nach wie vor hauptsächlich über lange etablierte Methoden dargestellt, insbesondere über konventionelle anionische Polymerisation (KOH) oder über sog. Double Metal Cyanide (DMC) Katalysatoren. Beide Methoden sind erfolgreich und werden in großem Maßstab realisiert, allerdings zum Preis ausgeprägter, für beide Techniken unterschiedlicher, Nachteile.
Die Arbeit im AK Naumann zielt auf die Entwicklung neuer, bevorzugt metallfreier (organokatalytischer) Polymerisationskatalysatoren ab, die bisherige Einschränkungen in der Polyethersynthese aufheben können. Diese Neuentwicklungen umfassen beispielsweise:

– Die Erzeugung von Polypropylenoxid (PPO) mit Molmassen > 1 Mio. g/mol durch neuartige, kooperative Katalysatoren (Magnesium/Organobase).
– Die vollständige Unterdrückung von kritischen Nebenreaktionen (Transferreaktionen) durch Organokatalysatoren.
– Eine stark erhöhte Toleranz bezüglich funktioneller Gruppen durch eine „Zähmung“ der propagierenden Spezies. Damit können hochgradig funktionalisierte Epoxide (co)polymerisiert oder auch Polyester-basierte Makroinitiatoren verwendet werden.
– Nutzung der Polyether-Taktizität um die Polymereigenschaften noch besser maßschneidern zu können. Im AK Naumann wurde eine Katalysatorfamilie entwickelt und patentiert, die zum ersten Mal die metallfreie Darstellung isotaktischer Polyether aus racemischen Monomeren erlaubt.

Die Alkoxylierung, ein Eckpfeiler der industriellen Tensidproduktion, hat seit über einem Jahrhundert ihre Bedeutung unter Beweis gestellt. Diese Präsentation erkundet ihre Entwicklung von einem grundlegenden chemischen Prozess zu einer modernen Industrietechnologie. Sie zeigt auf, wie die Alkoxylierung durch ihre Atomökonomie, Energieeffizienz und minimale Abfallerzeugung von Natur aus mit Nachhaltigkeitsprinzipien im Einklang steht. Jüngste Innovationen bei der Ethylenoxid-Insertion und der Optimierung der Produktverteilung zeigen, wie sich diese hundertjährige Technologie kontinuierlich weiterentwickelt. Während die Industrie mit neuen regulatorischen Herausforderungen hinsichtlich Spurenverunreinigungen wie 1,4-Dioxan konfrontiert wird, wird ihre lange Geschichte technologischer Fortschritte und Problemlösungsfähigkeiten den Weg für zukünftige Lösungen ebnen.

Im Jahr 2024 wurde der Nobelpreis für Chemie an die Biologie verliehen. Diese Präsentation wird mehrere Beispiele zeigen, wie das Nobelpreis-gekrönte Werkzeug AlphaFold angepasst wurde, um die Enzymtechnik und die Entwicklung biologischer Lösungen zu revolutionieren, die nachhaltige Innovationen im Homercare ermöglichen, die vor wenigen Jahren noch undenkbar waren.

Wir werden auch Beispiele zeigen , wie es diese herausragenden Fortschritte sowohl im Screening als auch im Upscaling ermöglichen, Innovationen erstmals in großem Maßstab zu kommerzialisieren. Wir werden aufzeigen, wie die bahnbrechenden Methodenentwicklungen in der DNA-Sequenzierung die Geschwindigkeit des Protein-Engineerings durch schnellere und kostengünstigere Analyse der genetischen Sequenzen von Enzymvarianten erhöht haben, wofür 2018 den Nobelpreis für Chemie verliehen wurde. Zusätzlich hat eine patentierte Methode in der Mikrofluidik, ein ultra-hochdurchsatz Screening mit Mikrotröpfchen, ein vollständiges genomisches Verständnis des Enzyms und des Produktionswirtes ermöglicht, was nachhaltige Innovationen in einem noch nie dagewesenen Tempo kommerzialisierbar macht.

Der wahre Wert dieser Möglichkeiten liegt jedoch in der Nutzung dieses Werkzeugs . So lassen sich durch wie KI-gesteuertes molekulares Modellieren Änderungen der Enzymen-Konfirmationen in Tensidsystemen und in der Waschflotte vorhersagen. Hochdurchsatz-Screening mit Mikroskopie liefert mechanistische Einblicke in den Waschprozess auf Fleckenebene. Und KI-gestütztes Screening von Waschmittelformulierungen verbessert die Enzymleistung durch prädiktives Modellieren weiter. Dieser Prozess hat zur Einführung innovativer Produkte geführt, einschließlich phosphodiesterase, inhibitorfreie Proteasen und neuer Enzymklassen in neuen Formaten wie SUD, die die entscheidende Rolle der KI bei der Revolutionierung der Enzymtechnik für Waschmittel unterstreichen und den Weg für effizientere und nachhaltigere Reinigungslösungen ebnen

Auszeichnung der Besten Poster & Schlussworte