Schon heute werden unterschiedlichste Produkte biotechnologisch hergestellt, das tatsächliche Potenzial ist aber insbesondere aufgrund der Komplexität hochmolekularer biogener Stoffe und lebender Zellen noch lange nicht ausgeschöpft. Im Kontext dieses Antrages definieren sich komplexe hochmolekulare biogene Stoffe als Proteine sowie agglomerierte beziehungsweise aggregierte biogene Systeme aus Proteinen (Proteincluster, Proteinkristalle) und Zellen (Zellverbände, Sporenaggregate).

Eine der größten Herausforderungen für eine effizientere biotechnologische Produktion – Synthese, Aufarbeitung und Formulierung – von Proteinen und Proteinagglomeraten sowie die Nutzung von Zellverbänden und Sporenaggregaten ist die gezielte Kontrolle und Steuerung der komplexen, das heißt insbesondere mechanischen, aber auch thermischen und stofflichen (biologisch und chemisch) Beanspruchung dieser Systeme durch die Prozessumgebung.