Bioprozesse & Bioanalytik

Biomonitoring & Biobanken

• Planung, Organisation und Management multizentrischer Probenahmen, z. B. jährliche Probenahmen von Humanproben (Blut, Plasma, 24-h-Sammelurin) der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) an den vier Standorten Münster, Halle, Greifswald und Ulm
• Erhebung und Dokumentation von Anamnesedaten, Lebensumständen und Lebensgewohnheiten sowie weiterer Informationen zur personenbezogenen Schadstoffexposition der Teilnehmerinnen und Teilnehmer durch standardisierte Fragebögen
• standardisierte Analyse der Humanproben der UPB im Hinblick auf klinisch-chemische Parameter
• Kryokonservierung, Kryolagerung und Verwaltung der gesammelten Humanproben
• Transport der Proben unter Kryobedingungen
  
• statistische Auswertung und Interpretation chemischer und klinischer Analysedaten, Analysedaten zur Schadstoffbelastung und der Anamnesedaten 
• Ausarbeitung und Optimierung von Standardarbeitsanweisungen (SOPs) für die Durchführung von Probenahmen, dem Transport von Humanproben, Analysen klinisch-chemischer Parameter, der Erfassung von Anamnesedaten etc. nach DIN ISO EN/IEC 17025
  
• Berichterstattung an das Umweltbundesamt im Hinblick auf die durchschnittliche jährliche Belastungssituation junger Erwachsener in der Bundesrepublik Deutschland und deren Trendentwicklung und umweltmedizinische Relevanz
• Betrieb des für die Humanproben der UPB eingerichteten Kryolagers bei Münster/Wolbeck
  
   

Zelluläre Bioprozesse

• Biobanking von Mikroorganismen und klinischen Proben bis zur Sicherheitsstufe S3 nach Gentechnikgesetz, Infektionsschutzgesetz und Biostoffverordnung
• Produktion von Bioreagenzien (z. B. Virusstämme)
• Optimierung und Validierung von biologischen Prozessen und Verfahren (QM-konform)

• Automatisierung von zellbasierten Assays und Prozessabläufen (QM-konform)

• Optimierung von Kryoprozessen (z. B. Kryomedien, Einfrierprozeduren)

• Fortbildungen (ca. 10 Personen)
• allgemeine Zellkultur
• automatisierte Zellkultur
• Transfektion eukaryotischer Zellen
• Arbeiten mit infektiösem Material
• Aufarbeitung peripherer mononukleärer Blutzellen aus Vollblut
• neue Methoden der Kryokonservierung
• Vitalitätsbestimmungen mittels Durchflusszytometrie
• Zellcharakterisierung mittels Durchflusszytometrie
• Messung von Immunantworten (z. B. ELISpot) 
• Biolumineszenz-Assays
• bakterielle Transformation
• Plasmid-Präparation
• Restriktionsverdau
• Klonierung
• Agarose-Gelelektrophorese
• Nachweis von Proteinen mittels Western Blot
• Einführung in Qualitätssicherungsprogramme (z. B. Good Clinical Laboratory Practice – GCLP)
• Erstellung von SOPs
  
  

Präklinische Nanomedizin

Präklinische Testung nanopartikulärer Formulierungen

• Untersuchung der Interaktion und Überwindung von Nanomaterialien mit biologischen Barrieren aus Primär- und Stammzellen (z. B. Blut-Hirn-Schranke, intestinale Barriere, Haut- und Lungenbarriere)
  • Messung des transendothelialen elektrischen Widerstandes (TER) mittels Impedanzspektroskopie
  • radionuklidbasierte AssaysEtablierung von Zellkulturmodellen zum spezifischen Tumor-Targeting
    
• Etablierung von stammzellbasierten 3D-Zellmodellen (z. B. Organoiden)
• Nachweis der zellulären Aufnahme und der subzellulären Verteilung
• Freisetzungs- und Wiederfindungsstudien der inkorporierten Wirkstoffe
• Studien zur biologischen Aktivität der inkorporierten Wirkstoffe
• Drug Screening, Vaskularisierungsstudien und Zytotoxizitätsstudien am HET-CAM System (Hen` s Egg Test on Chorio-Allantoic Membrane)
• Portfolio von zelllinien- und primärzellbasierten Modellen für nanotoxikologische Studien
• Zytotoxizitätsstudien nach ISO 10993/EN 30993
• radionuklidbasierte und immunologische Assays

Herstellung nanopartikulärer Transportsysteme

• Herstellung biokompatibler protein- und polymerbasierter nanopartikulärer Transportsysteme für z. B. RNA, DNA, Proteine oder Wirkstoffe
• Modifizierung nanopartikulärer Transportsysteme (z. B. mit Antikörpern, Peptiden oder Polymeren)
• physikochemische Charakterisierung von kolloidalen und nanopartikulären Formulierungen

Nanotoxikologie

REACH - Toxikologische Risikobewertung nach internationalen Standards

• Beurteilung des toxischen Potenzials von Nanomaterialien, Chemikalien, neuen Materialien und Medizinprodukten
  • Toxikologische Standardprüfungen gemäß REACH-Prüfverfahren (EG 440/2008)
    
  • akute & subchronische Toxizitätsstudien nach internationalen Standards (ISO, OECD)
  • Studien zur Genotoxizität, Neurotoxizität, Kanzerogenität, Mutagenität
  • Zytotoxizitätsstudien (nach ISO 10993-5) und immuntoxikologische Prüfungen
  • Vaskularisierungsprüfung (HET-CAM Assay) (Hen` s Egg Test on Chorio-Allantoic Membrane
  • 3R-Alternativen zu Tierversuchen
    • reporterzellbasierte Assays
    • einzelzellbasierte Assays
    • miniaturisierte zellbasierte Assays
    • radionuklidbasierte Assays
    • individuell entwickelte Assays
  • mikrochipbasierte Toxizitätsstudien
  • physikochemische Charakterisierung der (Nano)materialien und Abbauprodukte
  • Portfolio von zelllinien- und primärzellbasierten Modellen für (nano)toxikologische Studien
    

Eintrittspfade von Nanopartikeln in den Organismus

• Untersuchung human- und ökotoxikologischer Expositionsszenarien
  • In-vitro-/Ex-vivo-Exposition an Luft-Flüssigkeits-Grenzschichten (z. B. Lungenbarriere, Hautbarriere) und an Flüssigkeit-Flüssigkeits-Grenzschichten (z. B. intestinale Barriere, Blut-Hirn-Schranke)
  • In-vitro- und Ex-vivo-Studien humantoxikologischer Effekte im Niedrigdosisbereich
  • Nachweis der zellulären Aufnahme und der subzellulären Verteilung in vitro
    • Durchflusszytometrie (FACS)
    • konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM)
  • Analytikentwicklung zur sensitiven Bestimmung des Verbleibs und der Charakteristika von Nanomaterialien in Mensch und Umwelt im Niedrigdosisbereich
    
  • ökotoxikologische Untersuchungen
    
  • mikrochipbasierte Systeme zur Zellkultivierung und Zellanalyse
  • 3D-, Primär-, Multi-Zellmodelle, Gewebemodelle (z. B. Leber)
  • Nanotoxizitäts-, Chemikalien-, Drug-Screening
  • Verträglichkeitsstudien von Medizinprodukten
  • alternative Testsysteme für Nanotoxizitätsstudien