Schulze-Horsel, J: Zellphysiologische Charakterisierung von

der Virusproduktion im Bioreaktor bestätigt werden. Dabei wurde Apoptose fast ausschließlich bei infizierten Zellen nachgewiesen, die Fraktion der nicht-infizierten apoptotischen Zellen war vernachlässigbar klein. Dies wurde auch in scheininfizierten Kultivierungen bestätigt. Die getrennte Analyse von Zellen auf Microcarriern und abgelösten Zellen im Überstand zeigte deutliche Unterschiede im Nukleoprotein-Gehalt und dem Anteil apoptotischer Zellen auf. Adhärente Zellen zeichneten sich dabei durch einen höheren Nukleoprotein-Gehalt, aber einem minimalen Anteil von apoptotischen Zellen aus, während die abgelösten Zellen im Überstand zu einem hohen Anteil apoptotisch waren, jedoch vergleichsweise wenig Nukleoprotein-Kopien pro Zelle aufwiesen. Zusammen mit der Analyse der Virusakkumulation im Kulturüberstand wurde aus den Daten ein mechanistisches Schema für den Ablauf von Virusinfektion und Apoptose in Microcarrier-Kulturen abgeleitet. Demnach geht der Hauptteil der Virusausbeute auf die adhärenten Zellen zurück. Dabei sind die Virus-Replikationsrate und die Überlebensdauer einer infizierten Zelle bis zur Exekution der Apoptose und der resultierenden Ablösung vom Microcarrier die entscheidenden Kriterien für die Virusausbeute von MDCK-Zellen.Die Analyse des Zellzyklusses von MDCK-Zellen auf Microcarriern lieferte zusätzliche Informationen über das Kulturverhalten während der Zellexpansion im Bioreaktor. Untersuchungen zur gezielten Veränderung der Virusausbeute durch (bio-) chemische Mediumszusätze in statischen Screeningsystemen und in Bioreaktoren zeigten massive Ausbeuteverringerungen als Folge der Apoptoseinduktion. Basierend auf dem etablierten Screeningsystem in Sechs-Well-Platten können weitere Substanzen getestet werden.Anhand der im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Daten und Erkenntnissen wurden stochastische und populationsbasierende Modelle zur Virusinfektion in Bioreaktoren entwickelt.