Institutos Fraunhofer

Instituto Fraunhofer de Engenharia de Interfaces e Biotecnologia IGB

O Instituto Fraunhofer de Engenharia de Interfaces e Biotecnologia IGB em Stuttgart, Alemanha, desenvolve e otimiza processos e produtos para as áreas de negócios da medicina, farmácia, química, ambiental e energética. Sob a direção do Professor Dr. Thomas Hirth, o Fraunhofer IGB é engajado em um amplo espectro da P&D nos campos da Engenharia de Interfaces e Ciência dos Materiais, Biotecnologia Molecular, Tecnologia dos Processos Físicos, Biotecnologia Ambiental e Engenharia de Bioprocessos, além de Engenharia de Tecidos e Células. Mais de 250 funcionários de 19 países trabalham no Fraunhofer IGB, com um orçamento anual de aproximadamente 16 bilhões de Euros (2009).

Objetivos e tarefas

Nosso objetivo permanente é a tradução direta de resultados de pesquisas em produtos e processos rentáveis e sustentáveis. Nosso ponto forte são as soluções completas, desde o laboratório até o piloto. A colaboração estreita e bem-sucedida como o Instituto de Engenharia de Interfaces da Universidade de Stuttgart, a participação em redes de pesquisa proeminentes nacionais e internacionais e uma excelente infraestrutura, com laboratórios certificados, garantem resultados obtidos de forma científica e tecnologicamente qualificados.

No Fraunhofer IGB, mais de 300 especialistas de importantes áreas, como química, física, biologia e engenharia trabalham efetivamente juntos. Os clientes se beneficiam da sinergia e do potencial multidisciplinar de nosso instituto, que possibilita novas abordagens, por exemplo, em engenharia de tecidos, nanotecnologia, biotecnologia industrial, processos de membrana e tratamento de esgoto.

Além de P&D sob encomenda, oferecemos serviços analíticos e testes de padrões confiáveis, sempre atendendo aos padrões internacionais. O Fraunhofer IGB também recebeu autorização para fabricar, em conformidade com o Manual de Boas Práticas de Manufatura (GMP), produtos de terapia celular para transplante de cartilagem autógena e células-tronco. A determinação dos parâmetros biológicos utilizando ensaios baseados em células é feita em conformidade com o GLP.

Parcerias no Brasil

No âmbito da iniciativa climática internacional da Alemanha, o Fraunhofer IGB está executando o projeto “Recuperação de Energia a partir de Gases de Esgoto em uma Estação Municipal de Tratamento de Esgoto em Americana, SP, Brasil” (09_I_029_BRA) em nome do Ministério Federal Alemão do Meio Ambiente, Preservação da Natureza e Segurança Nuclear (BMU). O objetivo do projeto é capturar os gases de esgoto da estação de tratamento Carioba, em Americana, transformá-los em gás natural e disponibilizá-lo para a frota de veículos públicos como biocombustível (bioetanol) através de um compressor e estação de abastecimento.

No projeto “Planejamento adaptado para uma gestão hídrica sustentável e inovadora em sistemas semi-descentralizados” financiado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa (BMBF), o Fraunhofer IGB utiliza Sistemas de Informação Geográficas (GIS) para a melhoria de processos de planejamento de gestão de água. Um modelo é o município de Saltinho, São Paulo. O parceiro de projeto no Brasil é a UNIMEP FEAU, de Santa Barbara do Oeste.

Em parceria com a Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP), com o município de Piracicaba e seu Departamento de Tratamento de Água e Esgoto (SEMAE), e com o município de Americana e seu Departamento de Tratamento de Água e Esgoto (DAE Americana), o Fraunhofer IGB conduziu o projeto “Fornecimento de água e tratamento de esgoto descentralizado combinado com a recuperação de nutrientes e energia, considerando os aspectos sanitários da bacia do rio Piracicaba”. O objetivo deste projeto era demonstrar como um sistema de gestão sustentável de recursos hídricos pode ser executado através de um tratamento descentralizado de água e esgoto, considerando as técnicas existentes e introduzindo soluções para novos problemas através de novas tecnologias, respeitando as condições e as necessidades locais, as técnicas disponíveis e a infraestrutura de gestão, bem como as demandas ecológicas, sociológicas e econômicas locais. Tudo isso foi possível usando o conhecimento gerado através das instituições parceiras e da pesquisa desenvolvida pelo Fraunhofer IGB.

Os resultados da colaboração neste projeto foram a formação do grupo H2O e sua certificação pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a organização de diversos seminários (Seminário de Alternativas para o Setor de Tratamento de Água e Esgoto – 5 edições; Simpósio Internacional de Biotecnologia – 2 edições), o intercâmbio de alunos pós-graduados e apoio conjunto a estudantes e candidatos a doutorado. Outras atividades do Grupo H2O (http://www.unimep.br/grupoh2o/alemabrasileiro.html) foram o desenvolvimento de pesquisa de campo e de laboratório, reuniões, publicações científicas e avaliação e otimização de algumas estações de tratamento de esgoto na região de Piracicaba. Também foi registrado um crescente interesse por parte de empresas brasileiras em operações conjuntas, especialmente nos campos de energia, meio ambiente e química.

O Fraunhofer IGB também expandirá seus contatos na área de biotecnologia molecular no Brasil. Após o Primeiro Seminário de Biotecnologia, realizado em outubro, em Piracicaba, o IGB respondeu ao convite para a Conferência Tecnológica Brasil-Alemanha, em Porto Alegre. O principal tópico da apresentação do IGB, Ciências da Vida, atraiu o interesse de representantes de centros de inovação de onze estados federais.

Competências / Departamentos / P&D

Engenharia de Interfaces e Ciência dos Materiais

  • Análise e caracterização de superfícies
  • Modificação específica de superfícies com tecnologia de plasma e química supramolecular
  • Camadas ultrafinas com propriedades específicas
  • Superfícies inteligentes definidas molecularmente
  • Impressões moleculares, superfícies biomiméticas e biofuncionais
  • Nanobiotecnologia, nanopartículas, NANOCYTES®
  • Caracterização e processamento de nanotubos de carbono
  • Membranas para processamento a jusante
  • Membranas inorgânicas e módulos de membranas para separação de gás e produção de energia
  • Caracterização de membranas

Biotecnologia Molecular

  • Análise funcional do genoma e do proteoma
  • Tecnologia de arrays: microarranjos de DNA e proteinas
  • Pesquisa de doenças infecciosas
  • Screening de drogas e análises baseadas em células (GLP) para diagnósticos de pirógenos e microorganismos
  • Proteínas terapêuticas: desenvolvimento, expressão proteica, fermentação, processamento a jusante
  • Centro de screening: metagenômica, screening de enzimas, otimização de enzimas
  • Screening e desenvolvimento de estirpes para biotecnologia industrial
  • Análises químicas, físico-químicas, bioquímicas e biomoleculares (certificado)

Tecnologia de Processos Físicos

  • Processos mecânicos e termais para processos para reciclagem industrial
  • Tratamento de água bruta e processada
  • Armazenamento e gestão de calor
  • Processamento de materiais em campos eletromagnéticos

Biotecnologia Ambiental e Engenharia de Bioprocessos

  • Reciclagem física e recuperação energética de matéria orgânica bruta, residual e materiais residuais: digestão anaeróbica, geração de biogás, reprocessamento de substâncias inorgânicas de valor (N, P)
  • Gestão sustentável de águas e esgotos: gestão descentralizada de águas urbanas
  • DEUS21, purificação sustentável de águas residuais, eliminação de micropoluentes
  • Otimização de estações de tratamento de esgoto através da análise sistêmica e projeto específico
  • Recuperação de substâncias em águas: produção de biomassa de algas em foto-bioreator para produção de substâncias de alto valor e energia
  • Desenvolvimnento de processos, fermentação, ganho de escala e processamento a jusante para biotecnologia industrial
  • Biocombustíveis (bioetanol, biobutanol, biodiesel)
  • Biologia de interfaces: biofilmes, avaliação de contaminação por micróbios
  • Tecnologias de proteção e gestão ambiental

Engenharia de Células e de Tecidos

  • Sistemas de testes 3D de pele humana com propriedades organóides para ensaios in vitro de substâncias médicas, cosméticas, farmacêuticas e químicas – também como alternativa aos testes com animais
  • REACH: avaliação e testes de substâncias químicas
  • Testes de biocompatibilidade e toxicidade de produtos médicos de acordo com a DIN ISO 10993-5
  • Sistemas de testes vascularizados em 3D “BioVaSc“ para desenvolvimento acelerado de medicamentos, por exemplo, fígado e traqueia.
  • Classificação de células, análises FACS, microdissecção
  • Engenharia de tecido e medicina regenerativa: transplantes autógenos, estruturas portadoras e biomatrizes, células-tronco adultas, terapia de células
  • GMP – Conformidade com as boas práticas na manufatura de produtos de engenharia de tecidos