Bioreaktoren und Beamen von Zellen
Auf der Biotechnica in Hannover ist das Biotechnologisch-Biomedizinische Zentrum der Universität Leipzig vertreten mit einer Reihe von Spitzenprojekten. Die Palette reicht von Bioreaktoren über die Identifizierung von Proteinen bis zum Beamen und Screenen von Zellen auf Biosensoren für die Charakterisierung von Krankheitsverläufen und die Entwicklung therapeutischer Strategien. Drei Exponate sollen beispielhaft die zukunftsweisende Forschung am Biotechnologisch-Biomedizinischen Zentrum (BBZ) verdeutlichen:
Bioreaktoren
Die Forschergruppe um Professor Dr. Augustinus Bader entwickelt u.a. Bioreaktoren zur Gewebszüchtung wie Haut, Leber, Knochen und Knorpel. Dabei werden primäre Zelltypen (Stammzellen) isoliert und in speziell dafür geeigneten Bioreaktoren vermehrt und ausdifferenziert. Es entstehen 3D-Zellkulturen, die als Ersatzgewebe einsetzbar sind, z.B. für die Arzneimitteltestung. Dazu werden u.a. Leberzellen mit einem Pharmazeutikum geimpft. Über anschließende Stoffwechselanalyseverfahren kann dann festgestellt werden kann, ob Arzneimittel für weitere Tests in Betracht kommen. Arzneimittel können so schon in einer sehr frühen Phase auf ihre Stoffwechselverträglichkeit geprüft und somit Entwicklungskosten gesenkt werden.
Proteomics-Technologieplattform
Professor Dr. Ralf Hoffmann und sein Team nutzt unter anderem die Technologieplattform Proteomics für eine schnelle und reproduzierbare Analytik, um weitergehende Fragestellungen beantworten zu können. Die Technologieplattform Proteomics reicht von der Analyse einzelner Proteine, bis hin zu umfassenden Proteomstudien (Proteom = Gesamtheit aller in einer Zelle, Gewebe, Organ usw. enthaltenen Proteine). Die installierte Plattform basiert auf der parallelen zweidimensionalen Gel-Elektrophorese: Damit können komplexe Proteingemische in einer Gelmatrix getrennt werden, da die Proteine im elektrischen Feld je nach ihrer Größe unterschiedlich schnell wandern. Kleinere Proteine passieren das Gel schneller als große. Ausgewählte Gelspots, die jeweils ein getrenntes Protein enthalten, werden automatisch ausgeschnitten und das darin enthaltene Protein beispielsweise mittels Massenspektrometrie identifiziert, um dann in anderen biotechnologischen Bereichen weiter verwendet zu werden.
NanoElectricBeam - Lasertechnologie in Life Science
Mit einem NanoBioElectricBeam, einer Laser-Biosensor-Plattform, isoliert die wissenschaftliche Arbeitsgruppe um Frau Professor Dr. Andrea Robitzki Einzelzellen zerstörungsfrei und in Echtzeit und untersucht sie impedimetrisch auf pathologische Parameter. Ein sogenannter IR-Laser "hält" die Zellen unter dem Mikroskop, ein UV-Laser schneidet quasi Einzelzellen und Zellteile aus und katapultiert sie auf Substrate, die eigentlichen Biosensoren. Danach können die Zellen bioelektronisch und optisch charakterisiert werden. Daraus lassen sich Aussagen über Krankheitsprozesse treffen und individuelle Therapiestrategien entwickeln.
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