Medizinische Biotechnologie

Angebote

Abteilung Kryo- & Stammzelltechnologie


Kryobiotechnologie

  • Forschung und Entwicklung neuer Zellkultur- und Screeningsysteme mit Fokus auf Miniaturisierung, Parallelisierung und Automatisierung
  • Entwicklung neuartiger Konzepte für die Automatisierung von Zellkulturabläufen im Bereich der Stammzellforschung
  • Integration vollständiger Zellkulturprozesse in Automatisierungstechnologien mittels Robotik und Mikrofluidik
    • automatisierte Toxizitätstests
    • automatisierte HiPSC-Differenzierung
  • Entwicklung neuartiger Analysemethoden für die Untersuchung dreidimensionaler Zellkonstrukte unter miniaturisierten Bedingungen
  • Forschung und Entwicklung im Bereich Kryobiologie und Biotechnologie
    • Entwicklung neuartiger steriler Vitrifikationsprozesse
    • Entwicklung neuer Vitrifikationssubstrate
    • Entwicklung chemisch definierter Hochleistungskryomedien
  • zell- und gewebespezifische Optimierung von Kryokonservierungsprozessen
    • Vitrifikation von hiPS auf Alginat-Mikroträgern
    • Kryokonservierung multizellulärer Konstrukte
    • Kryokonservierung adhärenter Zellsysteme
  • Entwicklung optimierter Einwegartikel für die Kultivierung, Manipulation und Lebendablage von Zellen und Geweben bei kryogenen Temperaturen
     

Klinische Stammzelltechnologien

  • Konfokale und nichtlineare Laser-Scanning-Mikroskopie für biomedizinische und materialwissenschaftliche Fragestellungen (Fluoreszenz und Raman, Multiphotonenanregung, Second Harmonic Imaging)
  • optische Spektroskopie (UV/Vis/NIR-Absorption, Fluoreszenz, Raman)
  • Laser Scanning-Kryomikroskopie und Tieftemperatur-Kalorimetrie
  • Laserbasierte 3-D-Mikro- und Nanostrukturierung von Polymeren, Metallfilmen, Silizium und biologischem Material
  • Fluoreszenz-Lifetime-Imaging (FLIM), spektral aufgelöstes Fluoreszenz-Lifetime-Imaging (S-FLIM)
  • Konzepte für die funktionelle optische Sensorik und Bildgebung
  • Design von miniaturisierten Scannern und Optiken
  • Konzeption und Durchführung optisch-mikroskopischer Studien an Zellen, Zellverbänden, Geweben und nicht-biologischen Proben (konfokal, nichtlinear, Transmission, Fluoreszenz) für Biologie, Pharmazie und Materialwissenschaften
  • Konzeption und Durchführung optisch-spektroskopischer Studien (UV/Vis/NIR)
  • Anwendung und Evaluierung molekularer Sonden zur (bildgebenden) Messung physikalischer, chemischer und biologischer Umgebungsparameter in Biomedizin und nicht-biologischen Anwendungsfeldern
  • Anwendung und Evaluierung von optischen Biomarkern (Kontrastmittel, Molecular Imaging) für Diagnostik, Monitoring und Forschung
  • Entwicklung und Anpassung optischer Sensorkonzepte und -architekturen
  • Entwicklung und Anpassung bildgebender optischer Kontrastverfahren für Biomedizin und Materialwissenschaften
    dreidimensional ortsaufgelöste Photochemie: Photopolymerisation, Uncaging etc.
  • ablative Laser-Mikrobearbeitung
  • Fluoreszenzspektroskopische Messungen (200-900 nm)
  • Absorptionsspektroskopische Messungen (200-3300 nm)
  • Laser-Scanning-Mikroskopie: konfokale Reflexion und Fluoreszenz, Multiphotonen-Mikroskopie
  • SHG-Mikroskopie zur spezifischen und markerfreien Darstellung von Kollagen, Stärke, Myosin, etc.
  • Weitfeldmikroskopie
  • Entwicklung von Imaging-Methoden zur Langzeit-Zeitrafferbeobachtung biologischer Systeme mittels automatisierter Bildanalyse
  • Charakterisierung von Biopolymeren (z.B. Alginat) für die Zellkultur von therapeutisch relevanten Zellsystemen
  • Entwicklung von Stimuli-responsiven Oberflächen für die Zellkultur von therapeutisch relevanten Zellsystemen


Automatisierungsprozesse

  • Automatisiertes Biobanking von biologischem Material, Mikroorganismen und klinischen Proben bis zur Sicherheitsstufe S2 nach Gentechnikgesetz, Infektionsschutzgesetz und Biostoffverordnung (DIN EN ISO9001:2015)
  • Optimierung und Validierung von automatisierten Zellkulturprozessen
    • Kultivierung von Zelllinien
    • Kultivierung von induzierten pluripotenten Stammzellen
    • Produktion von HIV-1 Env Pseudoviren (GCLP-konform)
    • Reprogrammierung und Differenzierung von induzierten pluripotenten Stammzellen
  • Automatisierung von zellbasierten Assays und Prozessabläufen
    • Zytotoxizitätsassays, Neutralisationsassays, ELISpot, embryonaler Stammzelltest, Aliquotierung, Kryokonservierung
    • Optimierung und Validierung bis zur Zertifizierung unter einem Qualitätsmanagementsystem
     

 

Abteilung Bioprozesse & Bioanalytik
 

Biomonitoring & Biobanken

  • Planung, Organisation und Management von Probenahmen von Human- und Umweltproben
  • Erhebung und Dokumentation von Anamnesedaten, Lebensumständen und Lebensgewohnheiten sowie weiterer Informationen zur personenbezogenen Schadstoffexposition durch standardisierte Fragebögen
  • standardisierte Analyse klinisch-chemischer Parameter von Humanproben (Vollblut, Blutplasma, 24h-Sammelurin)
  • biometrische Charakterisierung von Human- und Umweltproben
  • Entwicklung von Protokollen zur biometrischen Probencharakterisierung, Probenaufarbeitung und Kryokonservierung
  • Kryokonservierung, Kryolagerung und Verwaltung von Human- und Umweltproben
  • Transport von Proben unter Kryobedingungen
  • statistische Auswertung und Interpretation klinisch-chemischer Analysedaten, Analysedaten zur Schadstoffbelastung, anamnestischer und biometrischer Daten
  • Ausarbeitung und Optimierung von Standardarbeitsanweisungen (SOPs) nach ISO EN DIN/IEC 17025
  • Betrieb des Kryolagers der Umweltprobenbank des Bundes (UPB) bei Münster/Wolbeck
  • Isolierung und Kultivierung adulter Stammzellen aus Haut und inneren Organen verschiedener Tierarten
  • Charakterisierung adulter Stammzellen tierischen Ursprungs
  • Kryokonservierung und Kryolagerung adulter Stammzellen tierischen Ursprungs


Zelluläre Bioprozesse

  • Biobanking von Mikroorganismen und klinischen Proben bis zur Sicherheitsstufe S3 nach Gentechnikgesetz, Infektionsschutzgesetz und Biostoffverordnung
  • Produktion von Bioreagenzien (z. B. Virusstämme, GCLP-konform)
  • Optimierung und Validierung von biologischen Prozessen und Verfahren (bis zur Zertifizierung unter einem Qualitätsmanagementsystem)
    • Zellkultivierung
    • Zelldifferenzierung
  • Automatisierung von zellbasierten Assays und Prozessabläufen (bis zur Zertifizierung unter einem Qualitätsmanagementsystem)
    • Neutralisationsassays
    • Immunoassays
    • Aliquotierung von Proben
  • 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, DIN EN ISO9001)
    • 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
    • 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

 

Technische Ausstattung der Hauptabteilung Medizinische Biotechnologie

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