Präzision für die Gesundheit
Das Bioanalytik Labor hat sich auf die detaillierte Analyse biologischer Proben mittels fortschrittlicher Technologien spezialisiert, die dazu dienen die Gesundheitsversorgung durch präzisere Diagnosen und individuell angepasste Behandlungen zu verbessern.
Solche Technologien ermöglichen die Erstellung individueller Gesundheitsprofile, unterstützen die Entwicklung maßgeschneiderter, effektiverer und schonenderer Therapien und spielen somit eine zentrale Rolle in der personalisierten Medizin. Krankheiten können frühzeitig erkannt werden, was die Heilungschancen erhöht und die Behandlungskosten senkt.
Zudem trägt das Labor zur Sicherheitsbewertung neuer Medikamente und Materialien bei und fördert die wissenschaftliche Forschung, was zu bedeutenden medizinischen Innovationen führt.
Schwerpunkte
Beschreibung
Massenspektrometrie
Eine der Kernmethoden des Labors ist die Massenspektrometrie, die sowohl für gerichtete als auch für ungerichtete Analysen des Metaboloms eingesetzt wird. Diese Technologie ermöglicht es, eine große Anzahl von Metaboliten (Stoffwechselprodukte) in klinischen Proben zu identifizieren und so Biomarker zu entdecken, die für die Diagnose und Prognose von Krankheiten von großer Bedeutung sind. Darüber hinaus wird die Massenspektrometrie im Labor auch für mechanistische Studien eingesetzt, wie die Erforschung der Wirkungsmechanismen von Toxinen, experimentellen Substanzen und die Bewertung der Biokompatibilität von Materialien.
Herstellung und Analyse von Microarrays
Ein weiterer Schwerpunkt des Labors ist die Herstellung und Analyse von Microarrays auf der Basis von DNA, Proteinen und Peptiden. Diese Mikroarrays werden mit Hilfe eines piezogesteuerten Mikrodispensers präzise hergestellt. Diese Technik ermöglicht die gleichzeitige Analyse einer großen Anzahl biologischer Moleküle und ist ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung von Point-of-Care-Assays für die personalisierte Medizin. Diese Tests zielen darauf ab, individuelle Gesundheitsprofile zu erstellen und maßgeschneiderte therapeutische Ansätze zu ermöglichen.
Festkörpernanoporen
Abseits von den beschriebenen etablierten Methoden wird aktuell im Bioanalytik-Labor im Rahmen der Förderprojekte VarioPore & PROPORES an den Einsatzmöglichkeiten von Festkörpernanoporen für analytische Anwendungen geforscht.
Laborfunktionen
- Gerichtete und ungerichtete Analyse des Metaboloms aus biologischen Proben
- Untersuchung und Verifikation von Produkten aus der organischen Synthese
- Entwicklung von Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC)-gekoppelter Massenspektrometrie-basierten Multi-Methoden zur quantitativen Analytik kleiner Moleküle
- Identifikation von Biomarkern für diagnostische Zwecke (z.b. Sauerstoffmangel bei Neugeborenen)
- Mechanistische Untersuchungen von Einflüssen auf Stoffwechselwege (z.B. Toxine, Weichmacher, experimentelle Substanzen)
- Untersuchung von Signalwegen
- Herstellung von Mikroarrays auf Basis von Proteinen, Nukleinsäuren oder Peptiden für unterschiedliche Anwendungen
Weiterführende Links
Ausstattung
Geräte
UPLC-gekoppeltes Synapt XS
Die Waters Synapt XS-Plattform umfasst ein Quadrupol-Time of Flight-Massenspektrometer mit Ionenmobilitätsfunktionen, welches mit einem Acquity H-Class UPLC-System gekoppelt ist. Das System ermöglicht die ungerichtete Analyse des Metaboloms ohne eine Ausgangshypothese. Die Plattform wurde 2022 im Rahmen eines DGF Großgeräteaktion für Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (GGA-HAW) Grant (498224366, PI Prof. Dr. Margareta Müller) eingerichtet. Das System ist so konzipiert, dass es modernste Metabolomics- und Lipidomics-Funktionen mit RP- und HILIC-Trennoptionen bietet. Die Plattform stützt sich auf Progenesis QI für die automatische Datenanalyse, einschließlich der statistischen Auswertung der Experimente. Darüber hinaus ermöglicht diese Plattform auch die Charakterisierung von Produkten aus der organischen Synthese.
HPLC-gekoppeltes 4000 QTRAP
Die SCIEX 4000 QTRAP-Plattform besteht aus einem hybriden Triple-Quadrupol/Linear-Ionenfallen-Massenspektrometer, das mit einem Shimadzu NexeraXR HPLC-System gekoppelt ist. Das System ermöglicht eine gerichtete, quantitative Analyse des Metaboloms mit entsprechender Eingangshypothese. Die Plattform stützt sich auf MultiQuant für die quantitative Datenanalyse. Eine Liste der derzeit etablierten Analyten ist auf der Website des Institute of Precision Medicine zu finden.
sciFLEXARRAYER S3
Der sciFLEXARRAYER S3 ist ein automatisierter, piezogetriebener, berührungsloser Mikrodispenser für sehr kleine Volumina (im Pikoliter Bereich). Er kann z.B. zur Herstellung von Microarrays eingesetzt werden, eignet sich aber auch für die Festphasensynthese (z.B. Peptide) im Kleinstformat.
sciREADER FL2
Der sciREADER FL2 ermöglicht eine hochwertige digitale Bildgebung von Fluoreszenzassays mit bis zu drei Farben (rote, grüne und blaue Fluoreszenzfarbstoffe). Die hohe Auflösung (10 µm Pixelgröße) macht das Gerät ideal für die Auswertung von Microarrays. Die Möglichkeit, das Array-Layout individuell zu gestalten, ermöglicht Assays in Well-Plattenformaten, auf Objektträgern oder anderen Formaten (z. B. Lateral-Flow-Arrays).
Biotage PRESSURE+
Der Biotage Pressure+ ist ein Überdruck-Verteiler, welcher für die Festphasenextraktion oder Trocknung im 96-Well-Format verwendet werden kann. Durch die Verwendung des Inertgases Stickstoff wird die Oxidation von Analyten verhindert, was eine schonende Aufreinigung von labilen Analyten ermöglicht.
RVC 2-25 CDPlus
Bei der RVC 2-25 CDplus handelt es sich um eine Vakuumzentrifuge, welche zum Konzentrieren, Trocknen oder Lyophilisieren von Lösungen eingesetzt werden kann. In Kombination mit dem Eiskondensator Alpha 2-4 LSCplus und einer nachgeschalteten Drehschieberpumpe lassen sich mit diesem System nicht nur organische Lösungsmittel wie Methanol oder Ethylacetat entfernen, sondern auch wässrige Lösungen durch Lyophilisation schonend trocknen. Aufgrund der verfügbaren Rotoren können derzeit Reaktionsgefäße in den Größen 1,5 ml, 2,2 ml, 15 ml sowie Standard-Mikrotiterplattenformate eingesetzt werden.
