Labvolution 2019

••• 7 ••• Innovationen Optogenetik am 21. Mai im Biotechnica-Forum Durch den Einsatz von lichtschaltbaren Molekülen können mithilfe der Optogenetik biologische Funk- tionen berührungslos mittels Licht gesteuert wer- den. Wo liegen die zukünftigen Anwendungsfelder? Und welche zusätzlichen Technologien und Werkzeu- ge kann sich die Optogenetik zunutze machen? Das Forum „OptogenetikMeetsLabvolution“ am 21. Mai 2019 erörtert diese Fragestellungen und bietet allen Interessierten eine Diskussionsplattform. Die Veran- staltung findet im Rahmen des Biotechnica-Forums (Halle 20 Stand D30) auf der Labvolution am 21. Mai 2019 von 10 bis 11:45 Uhr statt. Auf dem Programm stehen die Themen „Combining Optogenetics with Flow Cytometry“ (Referentin: Dr. Kathrin Brenker); „Optogenetische Vielkanalstimula- tion für Lebenswissenschaften und Medizin“ (Refe- rent: Dr. Christian Goßler); „Optogenetik – eine Fern- steuerung für Zellen“ (Referent: Prof. Dr. Alexander Heisterkamp); „Biohybride für die Photon-aktivierte cardiale Erregung (BioPACE)“ (Referent: Dr. Robert Zweigerdt); „A Modular Platform for Bioprocess- Automation“ (Referent: Dr. Jan Saam) sowie ein „Starter-Kit für die Optogenetik“ (Referent: Dr. Fa- bian Will). Im Anschluss an die Vorträge findet eine Gruppendiskussion statt. Die Teilnahme an der Veran- staltung ist nur in Verbindung mit einemMesseticket möglich, heißt es beim Veranstalter. Mobiles Labor der Zukunft Neueste Forschung der Labor- und Biotechnologie in fahrbarem „EpiLab“ (Halle 20, Stand C05) Das Fraunhofer-Projektzentrum für Stammzellprozesstechnik (SPT) zeigt einen funktionalen Sus- pensions-Bioreaktor, auf dessen Basis vorhandene Protokolle opti- miert werden und in dem die neu entwickelten Stammzellprozesse durchgeführt werden können. Durch die Möglichkeit, Stamm- zellen auf sogenannten Micro- carriern adhärent zu kultivieren, können durch diese Kultivierungs- form Automatisierungslösungen für Stammzellen und Materialent- wicklungen vereint und die Pro- zessoptimierung durchgeführt werden. Im direkten Kontext der Stammzellprozesse werden wei- tere Ansätze des Fraunhofer-Pro- jektzentrums SPT zu den Themen- bereichen Aktorik, Mikrofluidik, Bioprinting, Bildanalyse und Ana- lyseverfahren vorgestellt. Das „Stabil-Ice“-Disposable ist ein Labor-Einwegartikel, in dem ein kompletter Arbeitsablauf von der Kultivierung, Manipulation (zum Beispiel Differenzierung) bis hin zur dauerhaften Lagerung durch eisfreie Kryokonservierung (Vit- rifikation) und anschließendem effizienten Auftauprozess adhä- renter Zellen realisiert werden kann. Das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) zeigt einen Prototyp dieses neu- artigen Laborartikels für die Zell- kultur in verschiedenen Formaten (96-Well- und 24-Well-Format). Damit lassen sich alle üblichen Standardprozesse in zellbasierten Arbeitsabläufen für biomedizini- sche und pharmazeutische Frage- stellungen abbilden und darüber hinaus wird eine zeitlich unbe- grenzte Lagerung von adhärenten Zellsystemen ermöglicht. Vorge- stellt wird zudem eine Screening- Plattform, die aus miteinander verschaltbaren mikrofluidischen Modulen besteht. Jedes Modul repräsentiert ein Gewebe des Organismus (zum Beispiel Darm, Leber, Niere) und besteht aus ei- nem miniaturisierten System zur Kultivierung von Zellen. Die Cha- rakterisierung der Zellen erfolgt mit integrierten optischen und elektrischen Systemen. Die Platt- form beinhaltet ein portables In- kubatormikroskop, welches ein Mikroskop und einen miniaturi- sierten Inkubator für die Zellkultur in einem einzigen Gerät vereint. Ein integriertes Modul zur Tempe- raturregelung gewährleistet die Temperierung der Zellen bei 37 °C in einem mikrofluidischen Chip. Mithilfe eines externen mikroflu- idischen Systems wird das Zell- kulturmedium bei sehr geringen Flussraten permanent erneuert, ohne dabei die Zellen einem zu großen Scherstress auszusetzen. Das Inkubatormikroskop erlaubt somit das Online-Monitoring von Zellen (Hellfeld und Fluoreszenz) unter konstanten Zellkulturbedin- gungen, ohne dass weitere Geräte benötigt werden. Ein weiteres Thema in Halle 20 am Stand C05 ist die automatisierte Überwachung und Analyse von mikrobiellemWachstum in Mikro- titerplatten. Der vom Fraunhofer- Institut für Angewandte Infor- mationstechnik (FIT) entwickelte Monitor analysiert automatisiert das Wachstum mikrobieller Kul- turen. Durch die Verwendung von standardisierten Mikrotiterplat- ten wird die Kompatibilität des Systems mit vorhandenen Work- flows im Labor sichergestellt. Stammzellprozesstechnologie Foto: Fraunhofer IBMT, Bernd Müller Higher precision, more contrast Even sharper images: new method gives microscopy a boost in resolution Scientists at the University of Würzburg have been able to boost current super-resolution mi- croscopy by a novel tweak. They coated the glass cover slip as part of the sample carrier with tailor- made biocompatible nanosheets that create a “mirror effect”. This method shows that localizing sin- gle emitters in front of a metal- dielectric coating leads to higher precision, brightness and contrast in Single Molecule Localization Mi- croscopy (SMLM). The method was developed in the research group of Prof. Dr. Markus Sauer: direct stochastic optical re- construction microscopy (dSTORM). This powerful SMLM technique can provide a lateral resolution of ~ 20 nm. For this purpose, certain struc- tures – for example a pore of a cell nucleus – are stained with fluo- rescent dyes. Each of the dye mol- ecules blinks at irregular intervals and represents part of the pore. The image of the complete nucle- ar pores is therefore not initially visible, but arises after the image processing by the superposition of several thousand images. With the dSTORM technique, the resolution of a conventional light microscope can be increased by a factor of ten. Conventional (left) and mirror-enhanced dSTORM (right) ima- ges of a single NPC rings Photo: Julius-Maximilians-Universität Würzburg Fortsetzung von Seite 1