Doktorand*in für KI- und IMS-basierte Analyse von Fermentationsprozessen (w/m/d) 5071 P

Die Technische Hochschule Mannheim ist eine moderne Campus-Hochschule. In neun Fakultäten werden hier etwa 5.100 Studierende qualifiziert. Die Hochschule ist in Lehre und Forschung eine der führenden Hochschulen für Angewandte Wissenschaften und kooperiert mit vielen bedeutenden Unternehmen. Wir bieten ein familienfreundliches, lebenswertes Umfeld inmitten der Metropolregion Rhein-Neckar.

Die Technische Hochschule Mannheim sucht zum eine*n Doktorand*in für KI- und IMS-basierte Analyse von Fermentationsprozessen (w/m/d). EG 13 TV-L, Beschäftigungsumfang 50% (19,75 Std. /Woche) befristet. Kennziffer 5071 P. Im Institut für Instrumentelle Analytik an der Fakultät Biotechnologie. Wir bieten interdisziplinäre, hochaktuelle Themen an der Schnittstelle zwischen Künstlicher Intelligenz (KI), Volatilomics mittels GC-MS und GC-Ionenmobilitätsspektrometrie (GC-IMS) und Modellierung, gepaart mit praxisnaher Anwendung im Prozess-Monitoring in der Biotechnologie!

Aufgabenschwerpunkte

Durchführung der Untersuchungen im Rahmen des Forschungsprojektes:

• Aufbau eines Multiplex-Online-Systems zur Analyse der Gasphase von beispielhaften Fermentationsprozessen („Online-Volatilomics“) auf Basis von GC-IMS
• Aufbau von Referenzanalytik mittels gängiger Kopplungstechniken, z.B. GC-MS, LC-MS
• Aufbau von KI-basierten Datenanalyseverfahren hierzu, z.B. CNN, GAN, Autoencoder
• Entwicklung und Konzeption von Datenaugmentierungsverfahren zur Erzeugung synthetischer Daten, z. B. mittels neuronaler Netzwerke
• Entwicklung und Anpassung neuer Werkzeuge für Datenmanagement und -analyse (in Python)
• Bewertung, Vergleich mit der Literatur
• Präsentation der Ergebnisse, Veröffentlichungen
• Betreuung von Studierenden bei Studien- und Abschlussarbeiten
• allgemeine Labortätigkeit

Anforderungsprofil

• Wir suchen BewerberInnen (w/m/d) mit sehr guten Studienleistungen und einem MSc-Abschluss in Chemie, Lebensmittelchemie, Biochemie und verwandten Feldern.
• Sie sollten erste Erfahrungen in der instrumentellen Analytik mitbringen, z. B. GC-MS.
• Grundlegende Programmierkenntnisse (idealerweise in Python und/oder R) sind diesbezüglich Voraussetzung, hilfreich sind grundlegende Erfahrungen mit Machine Learning-Methoden /Deep Learning/Chemometrie.
• Sie haben technisches Geschick, arbeiten gerne auch an der Hardware und haben Spaß an interdisziplinärem Arbeiten.
• Sie sind außerdem bereit, sich in neue Sachverhalte einzuarbeiten.

Wir bieten Ihnen:

• Moderne Labor- und IT-Ausstattung
• die Leistungen des öffentlichen Dienstes auf Grundlage des TV-L, wie z. B. Betriebliche Altersvorsorge, vermögenswirksame Leistungen und eine Jahressonderzahlung
• Work-Life Balance und Vereinbarkeit von Familie und Beruf durch Gleitzeit, zentrale Beratungsangebote über "Zusammen am Campus" und voiio
• Tiefgehende Einarbeitung in die Thematik erfolgt als „training on the job“
• arbeitsfreie Tage am 24.12. und 31.12.
• Maßnahmen des betrieblichen Gesundheitsmanagements, Hochschulsport und Firmenfitness
• Arbeiten in verkehrsgünstiger Lage mit bester VRN- und DB-Anbindung, nextbike Sharing und JobBike
• Fahrkostenzuschüsse bei Nutzung des Jobtickets
• Die Technische Hochschule Mannheim trägt das Prädikat "Total E-Quality".

Hintergrund

Bis heute erfolgt das Monitoring von Zellkulturen und Fermentationen – abgesehen von grundlegenden Parametern wie pH-Wert, Temperatur und Sauerstoffgehalt – häufig durch invasive Probenahme und anschließende Offline-Analyse. Dadurch werden nur wenige Daten mit zeitlichem Versatz erhoben und das Prozessverständnis ist gering. Selbst moderne Ansätze, wie die Online‑Raman‑Spektroskopie sind in ihrer Sensitivität und Selektivität begrenzt. Die Innovation im Projekt besteht in der Erfassung des Abgasstroms als bislang ungenutzter Informationsquelle mittels der hochsensitiven Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) in Verbindung mit modell- und KI‑gestützte Analyse und ermöglicht dadurch ein schnelles und umfassendes Prozess‑Monitoring („Online‑Volatilomics“). Ziel ist eine verbesserte, automatisierte Online‑Prozessanalyse, die bereits sehr früh in Fermentations‑ bzw. Entwicklungsprozessen tiefgehendes Prozessverständnis liefern kann.

Kooperation

Dieses Projekt ist eine Kooperation zwischen dem Institut für Instrumentelle Analytik und dem Institut für Zellbiologie der Technischen Hochschule Mannheim. Es ist eingebettet in die Innovationscommunity VIVET in der Förderlinie DATI‑Pilot des BMFTR, worüber ein enger Austausch mit Interessenten aus der Industrie ermöglicht wird.

Das Arbeitsverhältnis ist bis zum befristet.

Schwerbehinderte Bewerber*innen (w/m/d) werden bei entsprechender Eignung vorrangig berücksichtigt.

Um den Anteil von Mitarbeiterinnen zu erhöhen, werden qualifizierte Frauen ausdrücklich zur Bewerbung aufgefordert. Bei Fragen rund um die Gleichstellung wenden Sie sich gerne an die Gleichstellungsbeauftragte, Frau Prof. Dr. Jessica Steinberger, E‑Mail: gleichstellung(at)hs-mannheim.de.

Ansprechpartner*innen: Fachliche Fragen beantworten Ihnen Herr Prof. Dr. Weller (E‑Mail p.weller(at)hs-mannheim.de) und Herr Prof. Dr. Sauer (E‑Mail s.sauer(at)hs-mannheim.de). Für Personalfragen wenden Sie sich bitte an den Geschäftsbereich Personal bewerberfragen(at)hs-mannheim.de.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung bis über unser Online‑Bewerbungsportal unter karriere.hs-mannheim.de (Button am Ende dieser Seite).

Die eingereichten Bewerbungsunterlagen werden nach Beendigung des Auswahlverfahrens datenschutzkonform gelöscht bzw. vernichtet. Beachten Sie hierzu auch unsere Datenschutzerklärung.

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