Ausgründung Chromatographie

Mit Teresa Beck setzt Gudrun das 2014 mit Tobias Hahn geführte
Gespräch fort. Die Software ChromX zur Computersimulation von
Chromatographie-Säulen ist inzwischen Teil des Portfolios einer
Ausgründung aus dem KIT mit dem Namen GoSilico. Neben Thiemo
Huuk, der gleichzeitig mit Tobias Hahn im Rahmen seiner
biotechnologischen Promotion die Kundenbedürfnisse für
Chromatographie-Simulationen erforscht hat, und Tobias Hahn ist
Teresa als dritte im Team Gründerin der im Januar 2016 an den
Start gegangenen GmbH.


Tobias ist Diplom-Mathematiker. 2010-2015 modellierte er im
Rahmen seiner Promotion Aufreinigungsprozesse mit modernen
mathematischen Simulationswerkzeugen. Es erwies sich als
sinnvoll, dafür schließlich ganz in die Bio-Verfahrenstechnik zu
wechseln. Teresa Beck ist hingegen Diplom-Meteorologin, deren
Faszination für die Modellierung der Wetterphänomene am Computer
schließlich zu einer Promotion in Mathematik am EMCL (erst in
Karlsruhe und dann in Heidelberg) führte. Einige Zeit haben
Gudrun, Tobias und Teresa in der gleichen Gruppe am Institut für
Angewandte und Numerische Mathematik am KIT gearbeitet, bevor
sich die Wege wieder trennten.


Der Kern des Programms ChromX ist eine parallelisierte Finite
Elemente Simulationssoftware für die
Advektions-Diffusions-Gleichungen in Aufreinigungsprozessen. Die
Benutzer sind jedoch keine mathematischen Experten, sondern in
der Regel Laborantinnen und Laboranten. Deshalb ist es genauso
wichtig, eine funktionierende Simulation zu realisieren, wie eine
grafische Oberfläche zu schaffen, die ganz intuitiv die
Laborerfahrung nachbildet und dabei die Mathematik "versteckt".
Schließlich sollen teure Experimente ersetzt werden und dafür muß
die Bedienung den Personen im Labor leicht fallen und möglichst
Freude machen. Alle eigentlich für die Mathematik wichtigen
Parameter, die auf Parallelisierung, Wahl nichtlinearer Löser
oder schlechte Kondition des Problemes Einfluß nehmen, muss das
Programm eigenständig sinnvoll setzen, denn für den normalen
Benutzer sind diese unverständlich.


Dafür müssen Parameter-Konfigurationen, die für die Bedienung
gesetzt werden, von vornherein sinnvoll eingeschränkt werden, um
die Stabilität und Korrektheit der Simulation zu gewährleisten.
Daneben gibt es jedoch auch eine Experten-Lösung, wo ein
Parameterfile direkt übergeben werden kann.


Es ist immer etwas ungewiß, wie erfolgreich Ideen aus der
Forschung in ein florierendes Unternehmen übersetzt werden
können. Für die Gründung von GoSilico war aber in der ganzen
Entwicklungsphase schon die Industrie-Tauglichkeit mitgedacht und
geeignete Partner mit am Tisch. Durch die Präsentation der
Erfolge mit der Forschungssoftware auf Tagungen gab es auch schon
vor der Ausgründung viel Interesse an einer zukünftigen
Zusammenarbeit. Deshalb lagen zur Gründung viele Letters of
intent vor. Wichtiger Teil des Alltages im Unternehmen ist es
jetzt, die Software zu verkaufen. Es dauerte in den Verhandlungen
bisher zwischen 70 und 250 Tage bis Firmen wirklich die Software
erwarben. Meist folgte auf eine schnelle Zustimmung aus den
Fachabteilungen (die aber (leider noch) keine Budgets für solche
Software haben) die länger währende Abklärung aller rechtlichen
Verpflichtungen auf beiden Seiten bevor die zuständigen
übergeordneten Stellen das Geld für den Kauf freigaben. Das liegt
auch daran, dass diese Art von Chromatographie-Simulation noch
ganz neuartig ist und die Abläufe in den Unternehmen schießlich
neu ordnen wird.


Wichtig für eine vertrauensvolle Zusammenarbeit ist, dass das
interne Wissen der Firmen (intellectual property) geschützt
bleibt (z.B. gegenüber anderen Firmen, die die Software auch
erwerben oder schon benutzen). Nach etwas mehr als einem Jahr
sind aber schon sechs große Kunden aus den weltweiten Top 20
gewonnen worden. Das Ziel für 2017 lautet, noch zwei weitere zu
gewinnen. Dafür stehen die Chancen gut.


Gerade wächst das Team um mehrere Personen, damit die
Weiterentwicklung, Dokumentation und Zertifizierungsverfahren
(nach TÜV oder ISO) auf mehr Schultern verteilt werden können.


Literatur und weiterführende Informationen

ChromX: Simulation toolbox for liquid chromatography of
proteins.

GoSilico: Company for software and methods for computer-aided
– in silico – bioprocess development

Simone Schappert - KIT-Gründerschmiede Gründer des Monats
Juli 2016.

Teresa Beck, Tobias Hahn, Thiemo Huuk, Jürgen Hubbuch:
In-Silico Process Development: Success Stories. Poster presented
at: 29th International Symposium on Preparative and Process
Chromatography; 07/2016; Philadelphia, Pennsylvania, USA, 2016.

Tobias Hahn, Thiemo Huuk, Vincent Heuveline, Jürgen Hubbuch:
Simulating and Optimizing Preparative Protein Chromatography with
ChromX. Journal of Chemical Education 09/2015; 92:1497–1502.
DOI:10.1021/ed500854a, 2015.

Gang Wang, Till Briskot, Tobias Hahn, Pascal Baumann, Jürgen
Hubbuch: Estimation of adsorption isotherm and mass transfer
parameters in protein chromatography using artificial neural
networks. Journal of Chromatography A 03/2017; 1487:211–217.
DOI:10.1016/j.chroma.2017.01.068, 2017.

Thiemo C. Huuk, Tobias Hahn, Katharina Doninger, Jan
Griesbach, Stefan Hepbildikler, Jürgen Hubbuch: Modeling of
complex antibody elution behavior under high protein load
densities in ion exchange chromatography using an asymmetric
activity coefficient. Biotechnology Journal 03/2017, 1600336.
DOI:10.1002/biot.201600336, 2017.


Podcasts

T. Hahn: Chromatographie, Gespräch mit G. Thäter im
Modellansatz Podcast, Folge 21, Fakultät für Mathematik,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2014.

A. Osberghaus: Versuchsplanung, Gespräch mit G. Thäter im
Modellansatz Podcast, Folge 22, Fakultät für Mathematik,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2014.