Labor Bioaufbereitung

Das Labor Bioaufbereitung beschäftigt sich mit den verschiedenen Aufschluss- und Aufreinigungsverfahren („Downstream processing“), die es für biotechnologisch erzeugte Produkte gibt.

Im Bioverfahrenstechnik-Praktikum führen die Studenten einen Zellaufschluss mit Hilfe einer Kugelmühle und einer Ultraschallsonde durch, fällen Proteine aus Lösungen, extrahieren das Enzym Katalase aus Hefezellen mittels eines wässrigen 2-Phasen-Systems, führen eine Kuchen- und eine Crossflow-Filtration mit Zellsuspensionen sowie eine Flüssig-flüssig-Extraktion durch und trennen ein Proteingemisch mittels Flüssigkeits-Chromatographie.

Projekte in diesem Labor beschäftigen sich mit oben genannten Themen z. B. mit der Optimierung der Chromatographieanlagen.

Da das Labor als S1-Labor gemäß Gentechniksicherheitsverordnung zugelassen ist, kann auch mit gentechnisch veränderten Organismen (GVO) gearbeitet werden. Sicherheitsstufe S1 bedeutet dabei, dass durch die GVOs kein Risiko für die menschliche Gesundheit und die Umwelt besteht.

Im Rahmen der angewandten Forschung beschäftigen sich die Mehrzahl der studentischen Projekte mit dem Einsatz der Magnetseparation zur Aufreinigung biotechnologisch erzeugter Produkte mittels magnetischer Mikropartikel und Magnetfilter. Hierfür stehen sowohl ein Laborroboter im 96-Well-plate-Format als auch drei Magnetfilter vom Typ HGF-10 zur Verfügung. Projekt- und Bachelor-Arbeiten beschäftigen sich hier beispielsweise mit der Quantifizierung der Trennung von Zellmasse und Magnetpartikeln, der Reinigung der Filterkammer nach der Separation oder der Charakterisierung der Aufnahmekapazität des Filters. Weitere Themen sind die Entwicklung von Programmen zur Steuerung des Laborroboters oder das Auffinden geeigneter Bedingungen (pH-Wert, Lösungsmittel), um Zellen und Magnetpartikel besser trennen zu können.

Ausstattung der Labore Biotechnologie, Bioverfahrenstechnik / Bioaufbereitung und Pharmatechnik

BioreaktorsystemBiostat B plus mit 6 L und 10 L Reaktoren zur Fermentation von Mikroorganismen (Sartorius Stedim Biotech)

Bioreaktorsystem RALF mit 4 L und 6 L Reaktoren zur Fermentation von Mikroorganismen (Bioengineering)

Flugzeit-MassenspektrometerMicromass QTOF für die Strukturaufklärung von Biomolekülen (Waters)

3D-Fluoreszenzspektrometer LS 55 (PerkinElmer Inc)

Chromatograhie-Anlage1100 mit Autosampler, Quartärer Pumpe, Säulenofen, Diodenarray-Spektrometer (Agilent) mit Tandem-Quadrupol-MassenspektrometerMicromass (Waters) für die Quantifizierung und Strukturaufklärung von Biomolekülen

Chromatographie-AnlageÄkta Purifier 10 inkl. UV-VIS-, pH- und Leitfähigkeits-Detektor (GE Healthcare) mit Fraktionensammler Frac-950 (GE Healthcare), Säulenofen JetLine (Techlab) und Brechungsindex-Detektor RID-10A (Shimadzu) für die präparative und analytische Flüssigkeitschromatographie zur Zeit ausgerüstet mit folgenden Trennsäulen:

  • XK 16/70 Superdex 200 und Superdex 200 10/300 GL für die Größenausschluss-Chromatographie (GE Healthcare)
  • HisTrap FF und HisTrap FF Crude für die Metallchelat-Affinitätschromatographie (GE Healthcare)
  • HiTrap Q Sepharose Fast Flow für die Ionenaustausch-Chromatographie (GE Healthcare)
  • Source 5RPC ST 4.6/150 für die Reversphasen-Chromatographie (GE Healthcare)
  • Reprogel H+ für die Zucker-Analytik (Dr. Maisch)

Chromatographie-Anlage bestehend aus Pumpe Smartline 100 (Knauer), Gradientenmischer GF-400 (Techlab), UV-Vis-Filterphotometer Wellchrom K-2000 (Knauer), Leitfähigkeitsdetektor Conductivity monitor (GE Healthcare) und Fraktionensammler SuperFrac (GE Healthcare) für die präparative Flüssigkeits-Chromatographie zur Zeit ausgerüstet mit folgenden Säulen:

  • XK 16/20 Q Sepharose Fast Flow für die Ionenaustausch-Chromatographie (GE Healthcare)
  • XK 16/20 Sephadex 50 course für die Größenausschluss-Chromatographie (GE Healthcarte)

FT-IR-SpektrometeriS 10 mit Diamant-ATR-Einheit Smart iTR (Thermo Scientific) und Probenraumerweiterung iZ 10 (Thermo Scientific) mit Mehrfachreflexions-ATR-Einheit Gateway inkl. themperierbarer Durchflusszelle (Specac)

DurchflusszytometerCyflow Space zur Zell- und Partikel-Analytik (Partec)

Laser-PartikelmessgerätAnalysette 22 MicroTec plus mit Nassdipergier- und Kleinmengendispergiereinheit für die Partikelgrößenbestimmung (Fritsch)

Mikrotiterplatten-FluorometerFluoroscan Ascent für die Analytik mit Fluoreszenzfarbstoffen in 96-well-plates (Thermo Scientific)

Sterilwerkbank Klasse IISAFE 2020 für steriles Arbeiten (Thermo Scientific)

Inkubationsschüttler für die Anzucht von Mikroorganismen in Schüttelkolben (Infors)

Inkubationsschüttler Thermoshake THO5 für die Anzucht von Mikroorganismen in Schüttelkolben (C. Gerhardt)

TischschüttlerCertomat MO II mit InkubationshaubeCertomat HK für die Anzucht von Mikroorganismen in Schüttelkolben (Sartorius Stedim Biotech)

UV-Vis-SpektrometerUltrospec 2100 (GE Healthcare) mit temperierbarem Probenwechsler und Peltier-ThermostatPT 31 (Krüss)

UV-Vis-Spektrometer Genesys 10 UV-Vis für die allgemeine Analytik (Thermo Scientific)

UV-Vis-Spektrometer Biophotometer 6131 z.B. für Konzentrationsmessung von DNA, RNA und Proteinen, Einbaurate von Fluoreszenzmolekülen, enzymatische Assays, optische Zelldichte (Eppendorf)

UV-Vis-SpektrometerUltrospec 1100 für die allgemeine Analytik (GE Healthcare)

Mikrotiterplatten-SpektrometerThermomax (UV-Vis) für die Assay-Analytik in 96-well-plates (Thermo Scientific)

Querstrom-FiltrationsanlageSartocon Slice und SartoJet-Pumpe mit Mikrofiltrations-Kassetten für die Abtrennung von Mikroorganismen aus Fermentationsbrühen und Ultrafiltrations-Kassetten zur Trennung von Proteinen und anderer Makromoleküle (Sartorius Stedim Biotech)

Querstrom-FiltrationsanlageMinimate TFF mit Ultrafiltrations-Kassetten zur Trennung von Proteinen und anderer Makromoleküle (Pall)

ZentrifugeHeraeus Multifuge 3R plus für die Fest-Flüssig-Trennung bis 1,5 Liter Supension bei 17.000 g (Thermo Scientific)

ZentrifugeSigma 3-30KS für die Fest-Flüssig-Trennung bis 100 mL bei 65.000 g (Sigma)

Mikrozentrifuge5415D (Eppendorf)

Ultratief-KühlschrankTiefkühlbox B 35-85 zur Stammhaltung der Mikroorganismen bei -80 °C (Fryka)

Horizontale Gel-ElektrophoreseMini-Sub Cell GT / PowerPac HC für die DNA-Analytik (Bio-Rad Laboratories)

Vertikale Gel-ElektrophoreseMini-Protean Tetra / PowerPac HC und Mini Trans-Plot Cell für die Protein-Analytik (Bio-Rad Laboratories)

Vertikale Gel-ElektrophoreseEasyPhor bestehend aus Spannungsgeber C 300 V, 700 mA, 150 W mit EasyPhor Mini und Midi Gelelektrophoresekammer (Biozym Scientific)

Gel-DokumentationssystemGel DocXR (Bio-Rad Laboratories)

PCR-GradientencyclerMastercycler gradient 5331 für die Bestimmung der optimalen Annealing–Temperatur während der PCR (Eppendorf)

ThermocyclerMJ Mini für die Polymerasekettenreaktion PCR (Bio-Rad Laboratories)

ElektroporatorMicroPulser für gentechnische Arbeiten (Bio-Rad Laboratories)

Hochdruck-HomogenisatorPanda 2K für den Zellaufschluss (GEA Niro Soavi)

Ultraschall-HomogenisatorSonoplus HD 2200 inkl. Durchfuss-Beschallungsgefäß DG 4 für den Zellaufschluss (Bandelin electronic)

KugelmühlePulverisette für den Zellaufschluss (Fritsch)

Hochgradienten-MagnetseparatorHGF-10 zur Aufarbeitung biotechnologischer Produkte (Steinert Elekromagnetbau)

Magnetpartikel-Laborroboter King Fisher 96 zur Prozessierung von Magnetbeads in Mikrotiterplatten und Mikrotiterplatten-DispenserMulti Drop combi zum Füllen von 96-well-plates (Thermo Scientific)

GefriertrocknungsanlageAlpha 1-2 LDplus für die Sublimationstrocknung (Lyophilisierung) von wässrigen Proben (Martin Christ)

Inverses Fluoreszenz-MikroskopIX 71 (Olympus)

Mikroskop CX 31 (Olympus)

MikroskopSX 31 mit digitaler Kamera (Olympus)

MikroskopSX 22 (Olympus)

DispergiergerätPolytron PT1600E mit Aggregat PT-DA 3012/2M für das Dispergieren von faserigem Material (z.B. Pflanzen, Pilze) und die Herstellung von Suspensionen und Emulsionen (Kinematika)

Extraktionskolonne mit 20 Böden für die Flüssig-flüssig-Gegenstromextraktion (Normschliff)

ZentrifugalextraktorCS 50 für die Flüssig-Flüssig-Extraktion (CINC)

Chromatographie-AnlageBio Pilot (GE Healthcare)

Chromatographie-AnlageFPLC (GE Healthcare)

Versuchsaufbau für die kuchenbildende Vakuumfiltration

Wasserbad1002 (GFL Gesellschaft für Labortechnik)

Abbe-Refraktometer AR4 für die Bestimmung des Brechungsindex von festen und flüssigen Proben (A.KRÜSS Optronic GmbH)

Friabilitätstester zur Prüfung der Friabilität von Tabletten (Sotax)

Dissolution Test System (Pharma Test Apparatebau AG)

Durchflusszelle für Freisetzungsuntersuchungen (Sotax)

Colibri µl Spektrophotometer (Titertek Berthold)

Standort

Gebäude: 9913
Raum: 113

Laborleitung

Prof. Dr.-Ing. Percy Kampeis
Professor FB Umweltplanung/-technik - FR Verfahrenstechnik

Kontakt

+49 6782 17-2013
+49 6782 17-1327

Standort

Birkenfeld | Gebäude 9913 | Raum 107

Sprechzeiten

Mo, Di, Mi und Fr ohne Anmeldung

Laboringenieur*in

Sabrina König
Beschäftigte FB Umweltplanung/-technik

Kontakt

+49 6782 17-1592

Standort

Birkenfeld | Gebäude 9913 | Raum 108

Mitarbeiter*Innen

Gabi Müller