Für jede Anwendung das richtige Produkt - laborscope.ch · Die Magnet-Resonanz-Tomografie ... Wie...

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LABORTECHNIK • VERFAHRENSTECHNIK • CHEMIE • MEDIZIN • BIOTECHNOLOGIE 10-11/17

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Hologramm für MoleküleMikroskopie: Scharfer Blick auf empfindliche ProbenEine stabile Hülle für künstliche Zellen

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1Laborscope 7–8/12

EDITORIAL

1Laborscope 10-11/17

Liebe Leserin, lieber Leser

Die Magnet-Resonanz-Tomografie (kurz MRT) gehört in der Medizin zu den wichtigsten bild-gebenden Verfahren und wird in der Diagnostik zur Darstellung von Struktur und Funktion von Organen und dem Geweben eingesetzt. Leider herrscht oftmals bei Patienten mit Implanta-ten - wie zum Beispiel Herzschrittmacher oder Hüftimplantaten – Unsicherheit, ob eine MRT-Untersuchung durchgeführt werden darf. Denn die starken Magnetfelder können die Elektronik der Geräte gefährlich beeinträchtigen. Nun haben aber Forscher der OTH Amberg-Weiden im Rahmen eines Forschungsprojekts eine neue Testmethode entwickelt, welche Implantate auto-matisch auf ihre MRT-Eignung testet. Mehr dazu lesen Sie auf Seite 8.

Gewisse Stellen am Körper sind schwer zu nähen. Deswegen kommt es vor allem nach Operatio-nen noch immer zu teilweise tödlichen Komplikationen. So sind Blutungen an inneren Wunden besonders gefährlich, da sie nicht einfach zugenäht oder mit einem Pflaster behandelt werden können. Ein an der EMPA entwickelter, auf Nanopartikeln basierender Wundkleber soll nun helfen schwer zugängliche Wunden optimal zu schliessen. Wie das funktioniert lesen Sie auf Seite 9.

Ich wünsche Ihnen viel Vergnügen bei der Lektüre!

Dragan Markovic

Dragan Markovic

Die ISO zertifizierte Hettich AG aus Bäch SZ wurde 1977 gegründet und ist seither kontinu-ierlich gewachsen. Zu Beginn wurden aus-schliesslich Hettich-Zentrifugen vertrieben, vor über 20 Jahren ergänzten die Memmert-Schränke das Sortiment. Später vervollstän-digten die Produkte von Helmer, B-Medical sowie 3T die Gerätepalette. Die Geräte sind insbesondere in Arztpraxen, Spitallabors, Blutbanken, Privatlabors, Universitäten und in der forschenden und entwickelnden Industrie in Betrieb. Der Service der Hettich AG garan-tiert höchste Verfügbarkeit und maximale Le-

bensdauer Ihrer Geräte.Fragen Sie nach einem Angebot, abgestimmt auf Ihre Bedürfnisse und Ihre Geräteanzahl.

Wir beraten Sie gerne:[email protected]. +41 44 786 80 20 www.hettich.ch

Hettich AG Seestrasse 204a8806 Bäch SZ

Filiale in der Westschweiz:1357 Lignerolle VD | Tel. + 41 44 786 80 26

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40 Jahre

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Der Fachverband Laborberufe (FLB) und der Wirtschaftsverband science-industries tragen den Verein Weiterbildung Laborberufe. Dieser ist verant- wortlich für praxis nahe Weiterbildungen auf der tertiären Bildungsstufe für qualifizierte gelernte Berufsleute im biologischen und chemischen Labor. Fo

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INHALTSVERZEICHNIS

Mikroskopie: Scharfer Blick auf empfindliche Proben

Eine stabile Hülle für künstliche Zellen

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Atomgenau hinsehen, kann für einen Materialforscher entscheidend sein – egal ob es um organische Solarzellen, Zement oder optische Schaltkreise geht. Mikroskope, die statt Licht Elektronen nutzen, sind daher das Werkzeug der Wahl – für robuste Materialien. Emp-findliche Materialien werden dagegen durch die Beleuchtung mit energiereichen Elektronen geschädigt. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat nun ein Elektrone

Jede Zelle braucht eine Hülle. Eine Membran aus Fettmolekülen trennt das Zellinnere von der Umgebung und schafft dort ein für das Überleben notwendiges Milieu. Auch für die Entwicklung künst-licher Zellen ist eine chemisch und mechanisch stabile Hülle eine wesentliche Voraussetzung.

4 LABORSCOPE AKTUELL

7 LABORSCOPE PRÄSENTIERT

MEDIZINTECHNIK8 Forschungsprojekt für mehr Patientensicherheit

9 Kleben statt Nähen

ANALYTIK10 Hologramm für Moleküle

12 Wie wirksam sind Haftvermittler?

13 «Brücken bauen» mit ionischen Flüssigkeiten

14 Verschmutzungen auf 3D-Bauteilen erkennen

15 Bestimmung der Iodzahl in Fetten und Ölen mit thermometrischer Titration

LABORBEDARF / LABORTECHNIK16 Mikroskopie: Scharfer Blick auf empfindliche Proben

BIOTECHNOLOGIE18 Klumpen als Zwichenlager

19 Nano-Kapseln ermöglichen Produktion von spezifischen Stoffwechselmolekülen

20 Neues Stellglied bei der Leberregeneration

22 Wie Leberkrebs entsteht

23 Wirkstoffe aus der Natur

24 Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

25 Neue Endometriose-Behandlung?

26 Eine stabile Hülle für künstliche Zellen

27 Enzyme bei der Arbeit: Aufspaltung widerspenstiger Cellulose

AUS DER PRAXIS28 Mehr Effizienz im GC- und LC-Labor

AUS DER FORSCHUNG30 Elektrodenmaterialien aus der Mikrowelle

31 Nach Schlaganfall motorische Defizite exakter feststellen

32 FACHVERBAND LABORBERUFE

41 LABORSCOPE FARBE

45 AGENDA

46 EINKAUFSFÜHRER

48 IMPRESSUM


Wissenschaftler der ETH Zürich und von Roche entwickelten eine völlig neuartige Methode zur Analyse von Molekülen in Flüssigkeiten auf einem Chip. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind immens. Unter anderem hat sie das Potenzial, die medizinische Diagnostik zu revolutionieren.

Hologramm für Moleküle

LABORSCOPE AKTUELL

4 Laborscope 10-11/17

Die 10 Chemikerinnen und 22 Chemiker feierten im ZHAW-Campus Grüental in Wädenswil den erfolgreichen Abschluss ihres Bachelor-Studiums mit Dozieren-den, Angehörigen und Gästen. In-stitutsleiter Prof. Dr. Christian Hinderling und Studiengangleiter Prof. Dr. Achim Ecker überreich-ten 13 Diplome in der Vertie-fungsrichtung «Biologische Che-mie» und 19 in der Vertiefung «Chemie».

Marco Carlos Knobloch wurde für die beste Bachelorarbeit mit dem Preis der Studentenverbin-dung Titania ausgezeichnet. Der Preis des SVC (Schweizerischer Verband diplomierter Chemiker) ging an Julian Thoma für seine herausragende Studienleistung.

Die Festansprache hielt Hanna Wick, Wirtschaftsjournalistin beim Schweizer Radio und Fern-sehen SRF.

www.zhaw.ch

32 ZHAW-Bachelors in Chemie diplomiert

32 Absolventinnen und Absol-venten des Studiengangs Chemie konnten am 29. September 2017 an der ZHAW in Wädenswil ihr Bachelor-Diplom entgegenneh-men.

Die stolzen Chemie-Diploman-dinnen und -Diplomanden mit ZHAW-Institutsleiter Chemie und Biotechnologie Prof. Dr. Christian Hinderling (mittlere Reihe rechts aussen) und Prof. Dr. Achim Ecker, Studiengangleiter Chemie (mitt-lere Reihe links aussen). ©Foto: Tevy AG/Wädenswil

Spatenstich für Sartorius Stedim Cellca in Ulm

• Biopharma-Zulieferer baut Labor- und Bürogebäude im Ulmer Science Park III• Cell Culture Technology Center wird rund 30 Millionen Euro kosten

Sartorius Stedim Cellca baut im Ulmer Science Park III am Esels-berg für rund 30 Millionen Euro ein neues Cell Culture Techno-logy Center. Geschäftsführer Hugo de Wit und Joachim Kreuz-burg, Vorstandsvorsitzender der Sartorius AG, setzten vor rund 100 Gästen symbolisch die ersten Spaten und gaben damit den offi-ziellen Startschuss für die Bauar-beiten. «Es ist ein bedeutender Schritt für Sartorius Stedim Cellca und unsere Mitarbeiter, bald in einem eigenen Gebäude zu arbeiten. Darauf sind wir stolz. Mit dem modernen Neubau kön-nen wir auch die künftigen Er-wartungen unserer Kunden erfül-len», sagte de Wit.

Bisher arbeitet Sartorius Stedim Cellca in einem angemieteten Ge-bäude in Laupheim. Das neue La-bor- und Bürogebäude wird die räumlichen Kapazitäten des Un-ternehmens etwa verdoppeln und soll bis Ende 2019 fertig gestellt werden. Zudem sorgt der Orts-wechsel auch für mehr Nähe zu Universitäten und Forschungsein-richtungen, die im Ulmer Science Park angesiedelt sind. Durch die verkehrsgünstige Lage zwischen Stuttgart und München wird das Unternehmen für internationale Kunden künftig noch besser er-reichbar sein. Sartorius Stedim

www.sartorius.com

Cellca hat das mehr als 6.000 Quadratmeter große Grundstück im Science Park III im November 2016 erworben und kann das Cell Culture Technology Center bei Bedarf um weitere 5.000 Quad-ratmeter erweitern.

Die 20. POWTECH in Nürnberg ist nach drei erfolg- und ereignis-reichen Tagen zu Ende gegangen. Die bisher internationalste POW-TECH brachte in sechs Messehal-len 835 Aussteller aus 29 Ländern zusammen. 39 Prozent der Aus-steller reiste aus dem Ausland an, eine neue Bestmarke. Damit un-termauerte die POWTECH ihre Position als weltweit führende Messe für Pulver-, Schüttgut-, und Partikeltechnologien und als Pflichttermin für Maschinen- und Anlagenbauer, um ihre Neu-heiten und Innovationen zu prä-sentieren. Die POWTECH erwies sich als wichtigster Treffpunkt für die Schüttgut-Community vielfäl-tigster Branchen mit Schwer-punkt Food, Pharma und Chemie bis hin zu Bau, Keramik oder Re-cycling. Ein internationales Pub-likum von über 14.000* Besu-chern profitierte neben dem breiten Messeangebot von einem hochkarätigen Fachprogramm.

20. POWTECH in Nürnberg brachte die Welt der Ver-fahrenstechnik zusammen

• Die Welt zu Gast: 39 Prozent internationale Aussteller• Save the Date: POWTECH 2019 vom 9. bis 11. April

* Die Besucher-, Aussteller- und Flächenzahlen dieser Messe wer-den nach den einheitlichen Defi-nitionen der FKM – Gesellschaft zur freiwilligen Kontrolle von Messe- und Ausstellungszahlen ermittelt und zertifiziert

www.nuernbergmesse.de

Epidemiologin Claudia Kühni erhält Ewald Weibel Preis 2017 für Lungenfor-schung

Aufgrund ihrer besonderen Ver-dienste in der Lungenforschung hat die Preiskommission Claudia Kühni den mit 10 000 Franken dotierten Ewald Weibel Preis für Lungenforschung zugesprochen.

Claudia Kühni eignete sich nach dem medizinischen Staatsexamen eine breit gefächerte pädiatrische Ausbildung in verschiedenen Spi-tälern und Praxen an. Wichtige Stationen waren Einsätze an den

Die Swiss Lung Foundation und das Anatomische Institut der Universität Bern verlieh 2017 erstmals den Ewald Weibel För-derpreis für Lungenforschung. Als erste Preisträgerin nimmt Clau-dia Kühni, assoziierte Professo-rin und Forschungsgruppenleite-rin am Institut für Sozial- und Präventivmedizin (ISPM) der Universität Bern, die Auszeich-nung entgegen.

LABORSCOPE AKTUELL


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Baugruppen für Analysen- und Medizintechnik

Kinderspitälern in St. Gallen und Delémont, ein Auslandsaufenthalt in England sowie die Arbeit in der Abteilung für Kinderpneumologie am Inselspital Bern. Seit 2002 ar-beitet Kühni am Institut für So-zial- und Präventivmedizin (ISPM) der Universität Bern, wo sie 2008 habilitierte und seit 2011 als assoziierte Professorin tätig ist. Sie leitet eine Gruppe von rund 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbei-tern, die sich mit der klinischen Epidemiologie von Lungen- undKrebserkrankungen bei Kindern beschäftigen.

www.unibe.ch

Normalerweise werden Exponate und Messestände am Ende einer Veranstaltung sorgsam verpackt und warten auf ihren nächsten großen Auftritt. Nicht so smartLAB, das intelligente La-bor der Zukunft. Nach dem Ende der LABVOLUTION im Mai dieses Jahres wanderte es nur ein paar Hundert Meter wei-ter und steht jetzt – aufgebaut und voll funktionsfähig – in der Deutschen Messe Technology Academy in Pavillon 36 auf dem

Jetzt jeden Tag smartLAB in Hannover

hannoverschen Messegelände. Regelmäßig ist es dort Anlauf-stelle für nationale und interna-tionale Delegationen, die sich die Vision des automatisierten und vernetzten Labors zeigen lassen.

Besuch hatte das smartLAB bei-spielsweise bereits von Wirt-schaftsdelegationen aus China und Indien. Der Landesverband des Verbandes der Chemischen Industrie (VCI Nord) hat es sich gemeinsam mit der Industriege-werkschaft Bergbau, Chemie und Energie angeschaut und wei-tere Termine für die kommenden Monate sind vereinbart. Das smartLAB begeistert also auch nach der LABVOLUTION das interessierte Publikum.

Während das smartLAB jetzt täglich als Anschauungsobjekt zur Verfügung steht, gehen hin-ter den Kulissen bereits die Pla-nungen weiter, wie sich das Pro-jekt zum Labor der Zukunft auf der nächsten LABVOLUTION vom 21. bis 23. Mai 2019 in Hannover zeigen wird. Denn so viel steht fest: Auch 2019 steht wieder die Frage im Mittelpunkt, wie das Labor der Zukunft in fünf bis zehn Jahren aussehen könnte.

www.messe.de

Einen besonderen Anlass gibt es 2017 für die Julabo GmbH: das erfolgreiche 50-jährige Firmenju-biläum. Diese 50 Jahre Erfah-rung, Können und Innovations-kraft wurden im Rahmen eines mehrtägigen JULABO-Event-Pa-kets ausgiebig gefeiert.

Die Festivitäten begannen am 21.09.2017 mit dem JULABO-Galaabend im Europa Park Rust vor 700 geladenen Gästen. Als be-sonderes Highlight führte die be-kannte TV-Moderation Hadnet Tesfai im Format einer «Late Night Show» unterhaltsam durch den Abend. Am anschließenden Partner- Experience-Day erhielten über 400 geladene Kunden und Partner die Möglichkeit hinter die Kulissen der Temperier-Welt von JULABO zu blicken. Den Schlusspunkt der JULABO-Jubi-läums-Events setzte der Tag der offenen Tür am 24.09.2017: Ge-schäftsführer Markus Juchheim

JULABO feierte mit einem mehr-tägigen Event-Paket - Vom Ga-laabend im Europa Park Rust über den Partner-Experience-Day bis zum Tag der offenen Tür in Seelbach

50-jähriges Jubiläum bei der JULABO GmbH

begrüßte am Stammsitz in Seel-bach rund 4.500 Besucher. Ein abwechslungsreiches Unter-haltungsprogramm für Groß und Klein und internationale kulinari-sche Highlights rundeten den Tag der offenen Tür ab.

Da JULABO regional sehr stark verbunden, hat Geschäftsführer Markus Juchheim im Jubiläums-jahr die JULABO Stiftung ins Le-ben gerufen. Ihr Ziel ist es, Ver-eine, gemeinnützige Institutionen und soziale Einrichtungen in der Region rund um Seelbach zu un-terstützen.

Heute ist die JULABO GmbH ei-ner der weltweit führenden Anbie-ter für Temperiertechnologie und zählt über 350 Mitarbeiter in 11 Niederlassungen sowie Vertriebs- und Servicepartner in über 100 Ländern.

www.julabo.com

LABORSCOPE AKTUELL


maxon motor akquiriertzub machine control AG.

Der Antriebspezialist macht ei-nen weiteren Schritt zum Sys-temanbieter.

Das Rothenburger Unterneh-men zub machine control AG ist ab sofort Teil der maxon motor Gruppe. maxon erweitert damit sein Produkt-Portfolio mit intel-ligenten Mehrachsensteuerungen und macht damit einen weiteren Schritt hin zum kompletten Sys-temanbieter.

Der Antriebsspezialist maxon mo-tor übernimmt das Unternehmen zub machine control AG mit Sitz in Rothenburg, Schweiz, per so-fort und zu 100 Prozent. zub ist spezialisiert auf Motion Control und Mehrachsensteuerung im Be-reich der Industrieautomatisie-rung und erzielt einen Umsatz von 3,5 Millionen Franken (2016). Mit seinen Produkten und 30 Jah-ren Erfahrung bereichert das Un-ternehmen das Portfolio von ma-

xon motor in Richtung kompletter Systemlösungen. Die maxon Steu-erungen ergänzen sich perfekt mit den Master Controller Lösungen von zub. Damit ist maxon noch besser in der Lage, Komplettlö-sungen inklusive Energieversor-gung (Akkus, Batteriemanage-ment) aus einer Hand anzubieten.Der Antriebsspezialist arbeitet be-reits an verschiedenen Projekten zur Systemintegration etwa in den Bereichen der Elektromobilität und der Robotik. Erstes Produkt aus diesem Geschäftsbereich ist der maxon BIKEDRIVE, eine eBike-Lösung für Pedelec- und S-Pedelecs bestehend aus Heckmo-tor, Batterie und Powergrip (Con-troller).

Auch zub Kunden profitieren«Wir freuen uns sehr, zub machine control zur maxon Gruppe zählen zu dürfen», sagt Eugen Elmiger, CEO von maxon motor. Beide Unternehmen gewinnen durch diesen Schritt. zub weiss neu einen starken Partner im Rücken. Die Kunden von zub werden von Sys-temlösungen aus einer Hand und dem weltweiten Vertriebsnetz der maxon motor Gruppe profitieren. maxon motor wiederum erweitert seine Produktepalette und sein Knowhow. Die Entwicklung der gesamtheitlichen Motion Control Lösungen und das Geschäft wird mit den Spezialisten bei maxon und zub machine control synchro-nisiert. Mit der zub Geschäftslei-tung wird Dr. Uwe Oeftiger be-

maxon motor ag Brünigstrasse 220 Postfach 263 6072 Sachseln Tel: 041 666 15 00 Fax: 041 666 16 50 [email protected]

Freuen sich auf die gemeinsame Zukunft (von links): Eugen Elmiger (CEO maxon motor Gruppe), Dieter Bieler (zub machine control) und Uwe Oeftiger (neuer Geschäftsfüh-rer zub machine control) ©maxon motor ag

Nobelpreis für TUM-Alumnus Prof. Joachim Frank

Für ihre bahnbrechenden Arbei-ten zur Entwicklung der Kryo-Elektronenmikroskopie bekamen Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson den diesjährigen Nobelpreis in Che-mie zuerkannt. Prof. Frank pro-movierte bei dem Elektronenmi-kroskopie-Pionier Prof. Walter Hoppe an der Technischen Uni-versität München (TUM). Heute forscht er an der Columbia Uni-versity in New York.

Entscheidend für ihre Funktion ist die dreidimensionale Form der Proteine. Lange Zeit war die Röntgenstrukturanalyse das Mit-tel der Wahl, um diese Form atomgenau zu bestimmen. Doch viele Proteine ließen sich nicht kristallisieren. Darüber hinaus än-dert sich in vielen Fällen die Form des Proteins im Verlauf der Reak-tion – was die statische Kristall-struktur nicht abbilden kann. Mit der Kryo-Elektronenmikros-kopie schufen Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Hen-derson ein Werkzeug, das diese Lücke zu schließen hilft. Im Elek-tronenmikroskop wird die Probe mit flüssigem Stickstoff gekühlt

Chemie-Nobelpreis 2017 für die Entwicklung der Kryo-Elektronenmikros-kopie

und der zerstörerische Einfluss des Elektronenstrahls vermindert. Außerdem wird das in der Probe enthaltene Wasser durch extrem schnelle Abkühlung in amorpher Form festgehalten. In Fortführung der Arbeiten sei-nes Doktorvaters Hoppe gelang es Joachim Frank, eine Strategie zu entwickeln, die aus vielen hoch-aufgelösten, zweidimensionalen Aufnahmen eines Elektronenmi-kroskops ein dreidimensionales Bild der Struktur berechnen kann. Auch an der TU München wird die Kryo-Elektronenmikroskopie aktuell neben der Röntgenstruk-turanalyse und der NMR-Spekt-roskopie zur Aufklärung von Struktur und Funktion von Pro-teinen eingesetzt.

Elektronenmikroskop für die Kryo-Elektronenmikroskopie der Pro-fessur für Elektronenmikrosko-pie in der Fakultät für Chemie der TUM. Bild: Andreas Battenberg / TUM

www.tum.de

traut, der bereits die maxon Geschäftseinheit advanced ro-botics & systems führt. Der bishe-rige Geschäftsführer, Dieter Bie-ler, wird weiterhin beratend bei zub tätig sein.

Der Berliner Labormessgeräte-hersteller KNAUER feiert 55-jäh-riges Firmenjubiläum und ver-leiht mit 25.000 US-Dollar dotierten Wissenschaftspreis

Jubiläumsfeiern sind meist Anlass für einen Rückblick auf Erfolge und auf das Erreichte, so auch bei der 1962 gegründeten Firma KNAUER Wissenschaftliche Ge-räte GmbH. Grund zur Freude gibt es genug, denn was Dr.-Ing. Herbert Knauer einst mit Lötkol-ben, Laubsäge und einer genialen Idee für ein hochgenaues elektro-nisches Thermometer begann, ist heute ein etabliertes Unternehmen mit 135 Mitarbeitern, das gefragte Chromatografie-Geräte entwickelt und diese weltweit vertreibt.

Beim Jubiläums-Festakt am 2. Oktober waren mehr als 100 Gäste und Gratulanten in Berlin-Zehlendorf versammelt.

www.knauer.net

Für Fortschritt und Menschlichkeit in der Wis-senschaft

LABORSCOPE PRäSENTIERT


Für die tägliche Arbeit im Labor ist es von Vor-teil, wenn Geräte einfach und variabel einsetz-bar sind. Versuchsanordnungen können dann schnell installiert und umgebaut werden. Das Vakuummessgerät DVR 2 wird seit vielen Jahren im Labor erfolgreich eingesetzt, weil es dem Nutzer genau diese Flexibilität bietet. Der netzunabhängige Batteriebetrieb, die hervor-ragende Langzeitstabilität, sowie chemische Beständigkeit und Genauigkeit haben sich vielfach bewährt.VACUUBRAND hat das Messgerät DVR 2 jetzt überarbeitet und liefert ab Oktober 2017 das Nachfolgemodell DVR 2pro. Hervorzuheben ist die neue Stromversorgung mit einem handelsüblichen 9V Alkalie Batte-rieblock für den auf der Rückseite ein leicht zu-

Next generation - Vakuummessgerät DVR 2pro von VACUUBRANDBewährte Technik und optimierte Benutzerfreundlichkeit

gängliches Batteriefach geschaffen wurde. Zu Gunsten der benutzerfreundlichen Bedienung wurde auch die Menüführung optimiert. Gleichzeitig können darüber mögliche Ener-giesparpotentiale genutzt werden. Mit der Ausstattung aller medienberührten Teile in chemiebeständigen Materialien sorgt VACU-UBRAND für eine besonders hohe Chemie-beständigkeit des DVR 2pro. Dem Nutzer bietet das Messgerät die beliebten Produkteigenschaften wie hohe Messgenauig-keit und das große Display für eine klare An-zeige und gute Lesbarkeit der Messwerte. Ver-

schiedene Anschlüsse und Zubehörteile bieten dem Anwender maximale Flexibilität für die Verwendung im Labor. Dazu zählen eine Schlauchwelle DN 6/10 für alle gängigen La-borschläuche, der Kleinflansch DN 16 zur fes-ten Montage, die Klemmring-Verschraubung zum direkten Anschluss eines PTFE Schlauchs 8/10 mm und eine Stativhalterung für die ein-fache Platzierung direkt am Prozess.

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8 Laborscope 7–8/128 Laborscope 10-11/17

MEDIZINTECHNIK

Mit Herzschrittmacher oder Hüftimplantaten ins MRT (Magnet-Resonanz-Tomografie)? Viele Implantate sind für eine MRT-Untersu-chung geeignet, aber nicht jedes. Häufig darf aus Sicherheitsgründen keine MRT-Untersuchung durchgeführt werden, denn die starken Magnet-felder können die Elektronik der Geräte ernst-haft beeinträchtigen oder im schlimmsten Fall den Patienten durch die Kraftwirkung, die auf das Implantat wirkt, verletzen. Für die Prüfung, ob ein Implantat für MRT-Untersuchungen ge-eignet ist, und damit eine sichere Untersuchung bei Implantat-Trägern gewährleistet werden kann, hat die OTH Amberg-Weiden im Rah-men eines Forschungsprojekts neue Testmetho-den entwickelt. Dabei handelt es sich um ein au-tomatisiertes Prüfverfahren, das Implantate automatisch auf ihre MRT-Eignung testet. Die Forschungsarbeiten für das Projekt «Testme-thodenentwicklung für aktive, implantierbare Medizinprodukte zum Ausschluss von Fehl-funktionen im Rahmen der MRT» begann un-ter der Projektleitung von Prof. Dr. Ralf Ringler (Studiengang Medizintechnik an der OTH Am-berg-Weiden) vor zwei Jahren. Gemeinsam mit dem Gelsenkirchener Unternehmen MR:comp, ein weltweit agierendes Unternehmen, das sich

Forschungsprojekt für mehr Patientensicherheit Neue Testmethoden für die Eignung von Implantaten für MRT-Untersuchungen entwickelt

als Prüflabor einen Namen im Testen von Im-plantaten erworben hat, wurden Testmethoden entwickelt, die Fehlfunktionen von Implantaten durch induzierte Kräfte, Drehmomente und Vi-brationen durch statische oder zeitlich veränder-liche Magnetfelder erkennen. Das Ergebnis der zweijährigen Forschungs- und Entwicklungsar-beit: Die ersten Prototypen zur automatisierten Messung von Drehmoment und Kraft im star-

ken Magnetfeld eines MRTs wurden erfolg-reich entwickelt, getestet und optimiert. Da-bei wurden die im CAD-Programm geplanten und konstruierten, mechanischen Aufbauten in der hochschuleigenen Werkstatt am Stand-ort Amberg in die Realität umgesetzt. Paral-lel zur Fertigung befasste sich das Entwick-lungsteam in Weiden und Gelsenkirchen mit der einzusetzenden Sensorik, sowie mit der Fragestellung der Automatisierung der Mes-sung. Eine essentielle Anforderung bei der Entwicklung und Umsetzung der automati-sierten Teststände bestand darin, das Verfah-ren für die Anwender und somit für die spä-teren Prüfingenieure zu vereinfachen und die Tests stets unter gleichen Bedingungen wie-derholen zu können. Auch eine entsprechende Software wurde entwickelt. So können in Testszenarien Funktionalität und Fehlerquel-len nachgewiesen, Verbesserungen erarbeitet und neue Lösungen integriert werden. «Un-sere Arbeit gewinnt vor allem vor dem Hin-tergrund des demografischen Wandels an Be-

deutung», sagt Projektleiter Prof. Dr. Ralf Ringler. «Die steigende Lebenserwartung führt dazu, dass immer mehr Menschen auf Implan-tate angewiesen sind. Gleichzeitig benötigen ge-rade diese Patienten nicht selten auch MRT-Un-tersuchungen für eine vollständige Diagnose. Mit der Entwicklung der Testmethoden leisten wir einen wichtigen Beitrag zur sicheren Unter-suchung von Implantat-Trägern!» Denn «mit den neuen Testverfahren wurde die Messgenau-igkeit erhöht und die Messzeit der Prüfung deut-lich reduziert. Das bedeutet, eine Prüfung eines Implantats kann mit der von uns entwickelten Testmethoden schneller, günstiger und genauer durchgeführt werden», so Projektingenieurin M.Sc. Karina Schuller. «Wir als Prüflabor kön-nen Herstellern von Implantaten eine höhere Si-cherheit geben, dass ihr Implantat für eine MRT-Untersuchung geeignet ist», ergänzt Dr. Jörg Seehafer, MR safety Consultant bei MR:comp GmbH. Das Forschungsvorhaben «Testmethodenent-wicklung für aktive, implantierbare Medizin-produkte zum Ausschluss von Fehlfunktionen im Rahmen der Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT)» wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und im Rah-men des Programms «Zentrales Innovationspro-gramm Mittelstand (ZIM)» (Projektform: Ko-operationsprojekte) durchgeführt.

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Zwei Jahre Forschungsarbeit liegen hinter dem Team. Von links: Wolfgang Görtz von MR:comp, Projektingenieurin M.Sc. Karina Schuller (OTH Amberg-Weiden), Projektleiter Prof. Dr. Ralf Ringler (OTH Amberg-Weiden) und Dr. Jörg Seehafer von MR:comp

9Laborscope 7–8/12 9Laborscope 10-11/17

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Es gibt Stellen im und am Körper, die nur schwer zu nähen sind. Obwohl die Medizin in den letz-ten Jahrzehnten grosse Fortschritte gemacht hat, kommt es vor allem nach Operationen noch im-mer zu teilweise tödlichen Komplikationen. Be-sonders bei inneren Wunden besteht die Gefahr von Blutungen, die nur schwierig zu behandeln sind. Denn die Wunden im Körperinnern kön-nen nicht einfach zugenäht oder mit einem Pflaster behandelt werden. Ein neuartiger Wundkleber soll nun helfen, schwer zu lokalisie-rende und schlecht zugängliche Wunden opti-mal zu schliessen und diffuse, oft lebensbedroh-liche Blutungen zu vermeiden. Die Idee eines Wundklebers ist nicht neu; konventionelle Kle-ber bestehen vor allem aus Fibrin, einem körper-eigenen Protein, das in der Blutgerinnung eine wesentliche Rolle spielt. Fibrin ist nicht nur sehr teuer, sondern kann auch Immunreaktionen auslösen, was häufig zu schwerwiegenden Kom-plikationen führt.

Ein Klebstoff, der auch noch heilt

Kürzlich wurde in der Fachliteratur ein neu ent-deckter Klebeffekt von Nanopartikeln durch ein als «Nano-Bridging» bezeichnetes Phänomen beschrieben: In der Studie verwendeten Forscher

Nanopartikel, die Wunden kleben

Kleben statt NähenCornelia Zogg

Trotz medizinischer Fortschritte

gelten Wundkomplikationen nach

Operationen noch immer als lebens-

gefährlich. Hier soll ein an der Empa

neu entwickelter Wundkleber basie-

rend auf Nanopartikeln in Zukunft

Abhilfe schaffen.

Silica- (Siliziumdioxid) und Eisenoxid-Nano- partikel, um Gewebestücke zusammenzukle-ben. Dieses neuartige Prinzip machten sich nun Forschende an der Empa rund um Inge Herr-mann zu Nutze, um einen Wundkleber zu ent-wickeln, der künftig bei verschiedenen Operati-onen und Leiden Anwendung finden soll. Sie stellten Nanopartikel aus verschiedenen Materi-alkombinationen her und versuchten so, dem Kleber «Bioaktivität» zu verleihen. Das ist ihnen gelungen. Eine Kombination des Klebers mit Bioglas sorgt dafür, dass das Blut an der verletz-ten Stelle schneller gerinnt. Bioglas verfügt je nach Mischung der Elemente Silizium, Kalzium, Natrium und Phosphor über unterschiedliche Eigenschaften. Werden diese optimal kombi-niert, eröffnet der innovative Wundkleber völlig neue therapeutische Möglichkeiten. Je nach «Re-zeptur» bindet sich Bioglas beispielsweise gut an Knochen oder aber an Weichgewebe. Die For-schenden haben ausserdem darauf geachtet, Ma-terialien zu verwenden, die gesundheitlich unbe-denklich sind.

Erste Studie zu potenzieller chirurgi-scher Anwendung veröffentlicht

Ärzte unterstützten das Empa-Forscherteam bei der Entwicklung des Wundklebers. Sie äusser-ten beispielsweise den Wunsch, den Kleber für Risse im Darm zu verwenden. Bei Schädigun-gen der Darmwand können gewebeschädigende Stoffe austreten – dafür wäre ein solcher Kleber ideal. Diesem Wunsch wollten die Empa-For-schenden in einer Studie nachkommen. Um den neuen Kleber zu untersuchen, verwendete Mar-tin Matter, ein Doktorand aus Herrmanns Team und Erstautor der Studie, Schweinedärme. Er untersuchte das Zusammenkleben der Därme im Textillabor der Empa in St. Gallen mit einer Maschine, die normalerweise Stoffe auf deren Reissfestigkeit untersucht. Die ersten Ergebnisse waren bereits äusserst viel versprechend. So sehr, dass die Forschung in diese Richtung weitergeht. Es gebe noch weitere aufregende Möglichkeiten, diesen Wundkleber mit zusätzlichen Eigen-schaften zu versehen, ist Herrmann überzeugt.

Quelle: www.empa.chSchweinedärme kamen für erste Versuche mit dem Wundkleber zum Einsatz.


Im Blut oder Urin lässt sich so einiges nach-weisen: Viruskrankheiten, Stoffwechselstö-rungen oder Autoimmunerkrankungen bei-spielsweise lassen sich mit Laborunter- suchungen diagnostizieren. Solche Untersu-chungen dauern oft ein paar Stunden und sind ziemlich aufwendig, weshalb Ärzte die Proben spezialisierten Labors übergeben.Wissenschaftler der ETH Zürich und von der Firma Roche haben gemeinsam eine völlig neuartige Analysemethode entwickelt, die auf Lichtbeugung an Molekülen auf einem kleinen Chip basiert. Die Technik hat das Potenzial, die Diagnostik zu revolutionieren: Ärzte dürf-ten damit in Zukunft komplexe Untersuchun-gen einfach und schnell direkt in ihrer Praxis durchführen können.

Mit Laser-Licht direkt sichtbar gemacht

So wie andere etablierte Diagnoseverfahren nutzt auch die neue Methode das Schlüssel-Schloss-Prinzip der molekularen Erkennung: Um beispielsweise ein bestimmtes im Blut ge-löstes Protein («Schlüssel») zu bestimmen, muss es an einen passenden Antikörper («Schloss») andocken. Während in etablierten immunologischen Testverfahren der «Schlüs-sel im Schloss» mit einem zweiten, farbig mar-kierten «Schlüssel» sichtbar gemacht wird, ist dieser Schritt im neuen Verfahren nicht mehr nötig: Mit Laser-Licht kann der «Schlüssel im Schloss» direkt sichtbar gemacht werden.Die Wissenschaftler nutzen dazu einen Chip, mit einer speziell beschichteten Oberfläche: Es liegen darauf kleinste kreisförmige Punkte, die ein bestimmtes Streifenmuster aufweisen. Das

Hologramm für MoleküleFabio Bergamin

Wissenschaftler der ETH Zürich und

von Roche entwickelten eine völlig

neuartige Methode zur Analyse von

Molekülen in Flüssigkeiten auf einem

Chip. Die Anwendungsmöglichkeiten

dieser Technologie sind immens.

Unter anderem hat sie das Potenzial,

die medizinische Diagnostik zu revo-

lutionieren.

fragliche Molekül haftet sich an die Streifen, jedoch nicht an die Zwischenräume zwischen den Streifen. Wird nun Laser-Licht der Chi-poberfläche entlanggeführt, wird dieses wegen der speziellen Anordnung der Moleküle im Muster gebeugt (abgelenkt) und auf einen Punkt unterhalb des Chips gebündelt. Ein Lichtpunkt wird sichtbar. Geben die Wissen-schaftler Proben ohne das fragliche Molekül auf den Chip, wird das Licht nicht gebeugt, und es ist kein Lichtpunkt sichtbar.

Zusammenspiel der Moleküle

«Der Lichtpunkt ist ein Effekt des Zusammen-spiels von hunderttausenden von Molekülen in ihrer speziellen Anordnung», sagt Christof Fat-tinger, Wissenschaftler bei Roche. «Wie bei ei-nem Hologramm wird dabei der Wellencha-rakter des Laser-Lichts gezielt genutzt.»Janos Vörös, Professor für Bioelektronik an der ETH Zürich, vergleicht das Prinzip mit einem Orchester: «Die Moleküle sind die Musiker, das Streifenmuster ist der Dirigent. Er sorgt dafür, dass alle Musiker im Takt spielen.» Die Wissenschaftler nennen das Streifenmuster «Mologramm» (molekulares Hologramm), die neue Diagnosetechnik «fokale Molografie».Roche-Wissenschaftler Fattinger hat das neue Prinzip erfunden und dessen theoretischen Grundlagen erarbeitet. Vor fünf Jahren machte er ein Sabbatical in der Gruppe von ETH-Pro-fessor Vörös. Aus der damals begonnenen Zu-sammenarbeit zwischen Wissenschaftlern von

Roche und der ETH Zürich ist nun die prak-tische Umsetzung der Molografie entstanden.

Andere Moleküle stören nicht

Ein wesentlicher Vorteil der neuen Methode: Das Signal (der Lichtpunkt) kommt nur auf-grund der sich spezifisch an das Mologramm heftenden Moleküle zustande. Weitere in einer Probe vorhandene Moleküle erzeugen kein Si-gnal. Die Methode ist daher wesentlich schnel-ler als bisherige, auf dem Schlüssel-Schloss-Prinzip beruhende Analysemethoden. Bei letzteren müssen weitere in einer Probe vorhan-dene Moleküle weggewaschen werden, was die Diagnose verlangsamt und verkompliziert. Die

Ein Forscher pipettiert eine Probe auf einen Molografie-Chip. Aufnahme des Versuchsaufbaus in den Labors der ETH Zürich. Bild: ETH Zürich / Andreas Frutiger

Laser-Licht breitet sich in einem Dünnschicht-Wellenleiter aus und wird – falls die zu unter-suchenden Moleküle an das Mologramm bin-den – dort abgelenkt und auf einen Brennpunkt fokussiert. Grafik: Gatterdam et al. Nature Nanotechnology 2017

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neue Methode eignet sich deshalb hervorra-gend zur Messung von Proteinen in Blut oder anderen Körperflüssigkeiten.«Wir rechnen damit, dass dank dieser Techno-logie künftig mehr Laboruntersuchungen di-rekt in Arztpraxen statt in spezialisierten La-bors durchgeführt werden. Und in ferner Zukunft benutzen Patienten die Technik viel-leicht sogar zu Hause», sagt ETH-Professor Vörös.

Grosses Potenzial

Auf einem kleinen Chip sind mehrere Molo-gramme angeordnet. In der derzeitigen Aus-führung messen 40 Mologramme dasselbe Molekül. In Zukunft könnte es allerdings möglich werden, auf einem Chip 40 oder noch mehr unterschiedliche Biomarker gleichzeitig zu messen.Die Anwendungsmöglichkeiten der neuen Technik sind immens. So könnte sie überall dort zum Einsatz kommen, wo man die Wech-selwirkung zwischen Molekülen erkennen und untersuchen möchte. Die Methode ist so schnell, dass sie sich sogar für Echtzeitmessun-gen eignet. Dies ist für die biologische Grund-lagenforschung interessant: Es kann damit bei-

LiteraturhinweisGatterdam V, Frutiger A, Stengele KP,

Heindl D, Lübbers T, Vörös J, Fat-

tinger C: Focal Molography: A new

method for the in-situ analysis of mole-

cular interactions in biological samples.

Nature Nanotechnology, 25. September

2017, doi: 10.1038/nnano.2017.168

Quelle: www.ethz.ch

spielweise untersucht werden, wie schnell sich ein biochemisches Molekül an ein anderes hef-tet. Die Qualitätskontrolle bei der Trinkwas-seraufbereitung oder die Prozessüberwachung in der biotechnologischen Industrie wären wei-tere Anwendungen.

Mit Hochdruck zur Marktreife

«Dass wir die Idee erfolgreich in die Praxis um-setzen konnten, hängt wesentlich damit zu-sammen, dass unser Projektteam interdiszipli-när war», sagt Vörös. An der Arbeit beteiligt waren unter anderem Experten in Fotochemie, Chipherstellung und für Oberflächenbe-schichtung. Für das Mologramm nutzen die Wissenschaftler auch spezielle Beschichtungs-polymere, die unlängst im Labor von ETH-Professor Nicholas Spencer entwickelt wurden. «Ohne diese Polymere und ohne die Zusam-menarbeit mit Janos Vörös wären wir noch lange nicht am Ziel», sagt Fattinger.Um die Methode weiterzuentwickeln, wird die Zusammenarbeit von Roche und der ETH Zü-rich weitergehen. In der Gruppe von ETH-

Mittels Lithografie wird ein Chip mit 40 Molo-grammen beschichtet (4 Reihen zu je 10 Molo-grammen). Hier eine Aufnahme der Qualitäts-kontrolle mit Laser-Licht. Bild: ETH Zürich / Andreas Frutiger Ein Mologramm (links) hat einen Durchmesser von 0,4 Millimetern und besteht aus tausend sehr

feinen Streifen. Der Brennpunkt, auf den das Laser-Licht vom Mologramm fokussiert wird (darge-stellt in der Mitte des Mologramms), hat einen Durchmesser von rund einem tausendstel Millime-ter. Grafik: ETH Zürich / Andreas Frutiger

Professor Vörös arbeiten mehrere Wissen-schaftler und Doktoranden auf dem Projekt. Auch haben die ETH Zürich und Roche vor, verschiedene Vermarktungsmöglichkeiten für Anwendungen der Methode auszuloten.

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AnAlytik

Polyolefine sind auf Grund ihrer in weiten Grenzen einstellbaren Eigenschaften und der Herstellung aus kostengünstigen Rohstoffen die am häufigsten verwendeten synthetischen Polymere. Dennoch setzen ihre geringe Ober-flächenenergie, ihre geringe Kompatibilität mit polaren Polymeren und ihre geringe Ad-häsion an polaren Materialien ihrer Anwend-barkeit Grenzen. Viele dieser Probleme lassen sich durch die Einführung polarer Funktiona-litäten, beispielsweise durch Pfropfen mit pas-senden polaren Monomeren, lösen. Bei gege-bener Gesamtzusammensetzung bestimmen

Wie wirksam sind Haftvermittler? Fraunhofer LBF nutzt erstmals Flüssigkeitschromatographie zur Charakterisierung

Als Haftvermittler zwischen Polyole-

finen und polaren Oberflächen besit-

zen funktionalisierte Polyolefine eine

große wirtschaftliche Bedeutung.

Trotz jahrzehntelanger Bemühungen

fehlten bisher analytische Methoden,

die ein umfassendes Verständnis

der Materialien und eine schnelle

Bewertung ihrer Wirksamkeit, bei-

spielsweise im Rahmen einer Wa-

reneingangskontrolle, ermöglichen.

Eine jetzt am Fraunhofer-Institut für

Betriebsfestigkeit und Systemzu-

verlässigkeit LBF entwickelte chro-

matographische Methode erlaubt

es zum ersten Mal, systematische

Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

für diese Materialien zu erarbeiten

und sie ist sehr nützlich für die Ent-

wicklung effizienterer Funktionali-

sierungsprozesse. Die analytischen

Informationen sind darüber hinaus in

hohem Maße relevant für die Mate-

rialentwicklung und das Verständnis

von Materialversagen.

dann die Molmassenverteilung MMD (molar mass distribution) und die Verteilung der che-mischen Zusammensetzung CCD (chemical composition distribution) die Anwendungsei-genschaften. Die Verteilung der chemischen Zusammenset-zung ließ sich mit bisher etablierten Methoden nicht bestimmen. Wissenschaftler des Fraun-hofer LBF entwickelten daher eine schnelle und selektive Methode für die Charakterisie-rung von funktionalisierten Polyolefinen mit einem auf Wechselwirkungsflüssigkeitschro-matographie HPLC (high performance liquid chromatography) basierenden Ansatz. Erst-mals konnten sie auf diese Weise funktionali-sierte Polyolefine, beispielsweise Maleinanhy-drid-gepfropftes Polypropylen (PP-g-MA), in einen polaren und einen unpolaren Anteil trennen. Quelle: www.lbf.fraunhofer.de

Der als Haftvermittler aktive (funktionali-sierte) Anteil der Proben lässt sich damit schnell und einfach bestimmen und so die Ef-fektivität des Pfropfprozesses nachvollziehen. Um auch Informationen zum Funktionalisie-rungsgrad von Polymerketten unterschiedli-cher Länge (unterschiedlicher Molmasse) zu erhalten, also zur Beziehung zwischen MMD und CCD, entwickelten die LBF-Wissen-schaftler den HPLC-Ansatz weiter. Eine Kopp-lung der HPLC mit der Gelpermeations- chromatographie (GPC) erlaubte es, PP-g-MA-Proben nach ihrer chemischen Zusam-mensetzung und dann nach ihrer Molmasse zu trennen. Zum einen ließ sich auf diesem Weg erstmals der tatsächlich aktive Gehalt an funk-tionalisiertem Polypropylen quantitativ be-stimmen. Zum anderen konnte gezeigt wer-den, dass das funktionalisierte Material eine geringere Molmasse als die nichtfunktionali-sierte Fraktion aufweist.

Materialien genau kennen: Das Fraunhofer LBF hat die systematischen Struktur-Eigenschaftsbe-ziehungen für Funktionalisierte Polyolefine erforscht.

Gerät zur Trennung von Polyolefinen mittels 2-dimensionaler Hochtemperaturflüssigchro-matographie.


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WASSER BODEN LUFTAnalytische Untersuchungen und beratende Leistungen

Inserat_ENVILAB_185-30_Laborscope_2016-08.pdf 1 23.08.2016 11:56:56

Die einjährige Zusammenarbeit zwischen der Forschergruppe aus dem Institut für Chemie der Universität Rostock um Professor Ralf Ludwig und Forscherkollegen aus Novosibirsk trägt erste Früchte. Gemeinsam entlocken sie ionischen Flüssigkeiten ihre Geheimnisse. Die besitzen nämlich interessante Eigenschaften, die für einen möglichen industriellen Einsatz genutzt werden können. Die Chemiker aus bei-den Ländern zeigen in gemeinsamen Versu-chen, dass das Geheimnis der Eigenschaften ionischer Flüssigkeiten auf der Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen den Ionen be-ruht und es eine empfindliche Sonde für diese Art der Wechselwirkung gibt, die sich deutlich von denen in Wasser und Biomolekülen unter-scheidet. Für diese Erkenntnisse sind die For-scher in der renommierten Zeitschrift «Ange-wandte Chemie» mit Prädikat und Titelseite ausgezeichnet worden. Die Titelseite prämiert Arbeiten in dem hochaktuellen Forschungsge-biet der ionischen Flüssigkeiten. Die so genannten flüssigen Salze bestehen aus-schließlich aus geladenen Teilchen und sind im Gegensatz zu Kochsalz bei Raumtemperatur flüssig. «Es ist eine Binsenweisheit, dass sich positiv und negativ geladene Teilchen anzie-hen. Gleichzeitig werden aber die von Wasser und Alkoholen bekannten Wasserstoffbrücken ausgebildet», so Ludwig. Diese Wasserstoff-brücken haben einen entscheidenden Einfluss auf die makroskopischen Eigenschaften der io-nischen Flüssigkeiten. Diffusion, Viskosität und Leitfähigkeiten sind für die industrielle Anwendung von großer Bedeutung. Nur ein Fünftel der bei dieser Zeitschrift ein-gereichten Arbeiten wird veröffentlicht und da-von werden wiederum nur fünf Prozent mit dem Prädikat «VIP» ausgezeichnet. «Darauf sind wir sehr stolz, denn die Zeitschrift ist eine

«Brücken bauen» mit ionischen FlüssigkeitenForschungsarbeit aus Rostock und Novosibirsk mit «Prädikat» und Titelseite ausgezeichnet

der wichtigsten in der Chemie weltweit», er-klärt Ludwig. Als «VIP» werden sehr interes-sante Arbeiten in einem hochaktuellen For-schungsgebiet ausgezeichnet, die von den Gutachtern als «sehr wichtig» eingestuft wer-den. Gemeinsam haben die Wissenschaftler näm-lich gezeigt, dass die Wasserstoffbrücken zwi-schen geladenen Teilchen deutlich stärker sind als die in Wasser oder Biomolekülen. Dabei ha-ben die Forscher eine experimentelle Methode eingesetzt, die bald auch in Rostock zur Ver-fügung stehen wird: Die sogenannte Festkör-per NMR-Spektroskopie. Diese liefert Infor-mationen über Heterogenitäten in ionischen Flüssigkeiten. Es gibt einen Temperaturbe-reich, in dem sich eine ionische Flüssigkeit ähnlich wie wie Glas verhält. Diese glasartige www.uni-rostock.de

Professor Ralf Ludwig hat vor einem Jahr die Zusammenarbeit mit Forscherkollegen aus Novosi-birsk angeschoben. Jetzt trägt sie bereits erste Früchte. (Foto: Universität Rostock)

Substanz besteht aus verschiedenen Struktur-elementen. Auch dabei spielen die Wasserstoff-brücken eine besondere Rolle. Brücken im übertragenen Sinne wurden mit dieser Arbeit auch zwischen den Wissenschaft-lern aus Rostock und Novosibirsk gebaut. Die vor einem Jahr erfolgreich begonnene Koope-ration soll unbedingt fortgesetzt werden. Zur finanziellen Unterstützung der weiteren ge-meinsamen Arbeit haben die Rostocker Che-miker einen Forschungsantrag bei der Deut-schen Forschungsgemeinschaft gestellt.


AnAlytik

Kleinste Dinge können große Auswirkungen haben: So etwa winzige Schmutzpartikel, die bei der Fertigung von Bauteilen auf ihrer Oberfläche kleben. Beispiel Ölwanne: Sitzen Ölverunreinigungen dort, wo später die Dicht-masse angebracht werden soll, hält die Dich-tung an dieser Stelle nicht – die Wanne wird hier wahrscheinlich durchlässig sein. Bisher ist es technisch nicht möglich, alle Bauteile auf Restverschmutzungen hin zu überprüfen. Es werden lediglich Stichproben vorgenommen, die zum einen zeitintensiv sind, zum anderen keine Aussage darüber ermöglichen, wo sich auf dem Bauteil die Verunreinigung befand.

Ortsaufgelöste Inline-Messung: Qualität zu hundert Prozent

Künftig können produzierende Betriebe in puncto Verunreinigungen auf Nummer sicher gehen. Möglich macht dies das Inline-Mess-system F-Scanner, das Forscher des Fraunho-fer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg entwickelt haben. «Mit dem

Verschmutzungen auf 3D-Bauteilen erkennenHaften Verunreinigungen auf der

Oberfläche von Bauteilen, kann dies

den weiteren Produktionsprozess

erschweren oder das ganze Bauteil

unbrauchbar machen. Ein Fluores-

zenzscanner vom Fraunhofer-Institut

für Physikalische Messtechnik IPM

ermöglicht erstmals, metallische

Bauteile im Fertigungsprozess bild-

gebend auf Öl, Späne oder Reini-

gungsmittel zu untersuchen – und

jedes einzelne Objekt zu prüfen.

Scanner können wir nicht nur jedes einzelne metallische Bauteil inline vermessen – also di-rekt während der Fertigung, ohne zeitlichen Mehraufwand –, sondern auch genau sagen, in welchem Bereich sich Schmutzpartikel befin-den», erläutert Andreas Hofmann, Geschäfts-feldbeauftragter für Produktionskontrolle am Fraunhofer IPM. «Dabei sind wir in der Lage, selbst kleinste Verunreinigungen oder Ölfilme von unter zehn Milligramm pro Quadratme-ter ortsaufgelöst zu identifizieren.»

Ölfilme, Späne und Co. verraten sich durch ihre Fluoreszenz

Das Prinzip: Während die Ölwannen auf ei-nem Fließband von A nach B transportiert werden, strahlt ein UV-Laser einen kleinen punktförmigen Bereich des Bauteils an. Befin-

Das bildgebende Inline-Messsystem F-Scan-ner untersucht Bauteile während der Fertigung punktgenau auf Verschmutzungen. © Foto Fraunhofer IPM

den sich Öl, Reste von organischen Reini-gungssubstanzen oder Fasern auf der Oberflä-che, senden diese ein sichtbares Fluoreszenzlicht zurück, quasi als Antwort auf das UV-Licht des Lasers. Genau dieses Licht fängt ein De-tektor auf, für alle anderen Wellenlängen ist er blind. Daher kann er die Fluoreszenzsignale der Verunreinigungen sehr empfindlich detek-tieren. Das metallische Bauteil selbst schickt keine Fluoreszenzstrahlen zurück. Ein Scanner sorgt dafür, dass der Laserpunkt sehr schnell über die Oberfläche saust und sie somit Punkt für Punkt abrastert. Etwa 200 Mal pro Se-kunde scannt der Laserstrahl über das Objekt hinweg. Als Ergebnis erhält der Qualitätsma-nager ein Bild, auf dem genau zu sehen ist, ob und wo Schmutzpartikel oder Ölfilme vorhan-den sind.

Selbst die eigentlich nicht fluoreszierenden Bauteilspäne, die aus Vorverarbeitungsschrit-ten am Prüfobjekt hängen geblieben sind, kann der F-Scanner ausmachen. «Da die Bau-teile nach der Vorverarbeitung mit Wasser oder Luft gereinigt werden, haften nur diejenigen Späne, die mit Öl oder anderen Substanzen verunreinigt sind – und diese Stoffe fluoreszie-ren», sagt Hofmann.

Ortsauflösung und Geschwindigkeit an die Produktion anpassbar

Die Ortsauflösung des Systems sowie die Ge-schwindigkeit passen die Forscher an die jewei-ligen Bedingungen an, etwa die Taktrate im Produktionsbetrieb. Dabei begrenzt sich der Einsatz des F-Scanners nicht allein auf metal-lische Bauteile – für andere Materialien sind je-doch spezifische Untersuchungen erforderlich.

www.laborscope.ch

www.fraunhofer.de

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AnAlytik

Die Doppelbindungen reagieren mit dem im Überschuss zugegebenen Iodmonochlo-rid in Eisessig («Wijs Lösung»). Die Zugabe von Quecksilberionen beschleunigt die Re-aktion. Nach Beendigung der Reaktion wird der Überschuss an Iodmonochlorid durch Zugabe von wässriger Kaliumiodid-lösung in Iod überführt, das dann mit Na-triumthiosulfatlösung titriert wird.

Durch die automatische Zugabe der Wijs-Lösung und der Kaliumiodid-Lösung ent-fallen manuelle Schritte.

Die thermometrische Titration wird bereits erfolgreich bei der Analytik verschiedener

Bestimmung der Iodzahl in Fetten und Ölen mit thermometrischer Titration Die Iodzahl ist ein Maß für die Anzahl

an Doppelbindungen in Fetten und

Ölen. Sie wird ausgedrückt als die

Menge Iod in Gramm, die mit den

Doppelbindungen in 100 Gramm Fett

oder Öl reagieren. Die Bestimmung

wird in einem unpolaren Lösemittel

wie Cylohexan und Eisessig durch-

geführt. Das Vorgehen ist im Met-

rohm Application Note AN-H-076

beschrieben.

Lebensmittel wie z.B. Milchprodukte, Ins-tantnudeln, Käse, Dosenfisch, Trockens-nacks, Saucen und Suppen angewendet.

Quelle: www.metrohm.com



LABORBEDARF / LABORTECHNIK

Mikroskopie: Scharfer Blick auf empfindliche ProbenNeues Multifunktions-Elektronenmikroskop am KIT kann Strukturen in empfindlichen Materialien aufspüren

«Das neue Multifunktions-Elektronenmikro-skop ergänzt die vorhandenen Geräte am KIT und öffnet neue Forschungshorizonte», unter-streicht Professorin Dagmar Gerthsen, Leite-rin des Laboratoriums für Elektronenmikros-kopie (LEM) am KIT. «Das neue Mikroskop vereint verschiedene Werkzeuge in einem Ge-rät und erlaubt es damit in wenigen Arbeits-schritten komplementäre Informationen über eine Probe zu gewinnen.» Üblicherweise verbessert man die Auflösung von Elektronenmikroskopen, indem man die Energie der Elektronen steigert. Dies kann aber dazu führen, dass die Elektronen auch Strukturen in der zu untersuchenden Probe verändern oder zerstören. Das neue Mikros-kop nutzt daher vergleichsweise energiearme Elektronen von rund 30 keV. Es kann sowohl als Rasterelektronenmikroskop (REM) als auch als Rastertransmissionselektronenmik-roskop (STEM) genutzt werden. Es bietet da-her die Möglichkeit sowohl die Struktur im Inneren einer Probe wie auch deren Oberflä-chentopographie zu untersuchen. Die nomi-nelle Auflösung des Geräts beträgt rund 0,3

Atomgenau hinsehen, kann für ei-

nen Materialforscher entscheidend

sein – egal ob es um organische

Solarzellen, Zement oder optische

Schaltkreise geht. Mikroskope, die

statt Licht Elektronen nutzen, sind

daher das Werkzeug der Wahl – für

robuste Materialien. Empfindliche

Materialien werden dagegen durch

die Beleuchtung mit energiereichen

Elektronen geschädigt. Am Karlsru-

her Institut für Technologie (KIT) hat

nun ein Elektronenmikroskop den

Betrieb aufgenommen, welches auch

mit «weichen» Elektronen eine hohe

Auflösung erreicht.

bis 0,6 Nanometer (STEM bzw. REM), was etwa drei bis sechs Atomradien entspricht. Damit lassen sich in Materialien strukturelle Eigenschaften charakterisieren und mit wich-tigen funktionellen Eigenschaften korrelieren, um wesentliche Funktionen zu verbessern oder zu verstehen, etwa die Effizienz von So-larzellen, die chemische Aktivität von Kataly-satoren, oder mögliche toxikologische Auswir-kungen von Nanopartiklen in biologischen Zellen.

Die Möglichkeit, Proben gleichzeitig mit ver-schiedenen Detektoren zu untersuchen, macht das Mikroskop besonders leistungsstark. «Da-durch erhalten wir neue Freiheitsgrade bei der Untersuchung, die uns weiter bringen als Auf-lösung alleine», erklärt Dr. Erich Müller vom LEM am KIT. Es werden unterschiedliche Wechselwirkungen der Elektronen mit der Probe genutzt, die den Experten neue Er-kenntnisse bezüglich Oberflächen- und Volu-menbeschaffenheit der Probe liefern. Mittels Röntgenanalyse wird außerdem deren chemi-sche Zusammensetzung bestimmt. Eine spe-zielle Kamera für die Abbildung der gebeug-ten transmittierten oder zurückgestreuten Elektronen erlaubt Rückschlüsse über die kris-talline Struktur des untersuchten Materials. «Wir können nun in einem Gerät chemische

und physikalische Eigenschaften der Proben umfassender bestimmen und gewinnen ein tieferes Verständnis des atomaren Aufbaus.» Die Wissenschaftler am LEM haben das neue Mikroskop in den letzten Jahren zusammen mit dem Hersteller FEI konfiguriert. Es ist das erste ausgelieferte Gerät dieser Art weltweit.

Nahaufnahme des neuen Multifunktions-Elektronenmikroskops am KIT. M. Balzer/KIT

Innere Struktur von Kohlenstoffnanoröhren mit Katalysatorpartikel (oben) und Oberflächento-pographie (unten). Bilder: Cheng Sun/KIT

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Weitere Forschungsmöglichkeiten eröffnet ein integriertes Fräswerkzeug für die Nanowelt: Ein fokussierter Ionenstrahl, als FIB bezeich-net, kann in der Probe nanometerfeine Grä-ben ziehen und damit «vergrabene» Schichten unterhalb der Probenoberfläche freilegen. So lassen sich auch Querschnitte an interessanten Untersuchungsstellen zielgenau nach Bedarf erstellen. Die Kombination von hochauflösen-der REM,STEM, sowie FIB und chemischer Analyse in einem Gerät macht das neue Mik-roskop zu einer Schlüsseltechnologie in vielen Feldern der Grundlagen- und angewandten Forschung, die es erlaubt, die Auswirkungen von nanoskaligen Strukturen auf Materialei-genschaften zu studieren.

Das Laboratorium für Elektronenmikrosko-pie des KIT führt eigene Forschung durch, bietet aber auch elektronenmikroskopischen Service für Auftraggeber aus Industrie und Forschung an. Es unterhält eine ganze Flotte

von neun Elektronenmikroskopen, die zu ver-schiedenen Fragestellungen optimale Einbli-cke liefern. Flaggschiff ist ein FEI Titan mit einer Auflösung von bis zu 0,07 Nanometer. Die Forschungsaktivitäten liegen in den Be-reichen Festkörperphysik, Materialforschung, Nanotechnologie, Chemie und Biologie. Wei-tere Forschungsschwerpunkte liegen auf der Methodenentwicklung für die Elektronenmi-kroskopie und Elektronenoptik.

www.kit.edu

Als «Die Forschungsuniversität in der

Helmholtz-Gemeinschaft» schafft

und vermittelt das KIT Wissen für

Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es,

zu den globalen Herausforderungen

maßgebliche Beiträge in den Feldern

Energie, Mobilität und Information

zu leisten. Dazu arbeiten rund 9.300

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf

einer breiten disziplinären Basis in

Natur-, Ingenieurs-, Wirtschafts- so-

wie Geistes- und Sozialwissenschaften

zusammen. Seine 26.000 Studierenden

bereitet das KIT durch ein forschungs-

orientiertes universitäres Studium

auf verantwortungsvolle Aufgaben in

Gesellschaft, Wirtschaft und Wissen-

schaft vor. Die Innovationstätigkeit am

KIT schlägt die Brücke zwischen Er-

kenntnis und Anwendung zum gesell-

schaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen

Wohlstand und Erhalt unserer natürli-

chen Lebensgrundlagen.



BIOTECHNOLOGIE

Proteinaggregate haben einen schlechten Ruf: Etliche Krankhei-ten des Menschen, insbesondere solche des Nervensystems wie Alz-heimer, Parkinson oder Amyotro-phe Lateralsklerose (ALS) sind da-rauf zurückzuführen, dass sich in den Nervenzellen entartete Prote-ine zusammenlagern und so Ag-gregate entstehen, welche die Zel-len nicht auflösen können. Dadurch sterben die Zellen ab.In einer Studie bei Hefezellen rü-cken Forscher um ETH-Professor Matthias Peter und Reinhard De-chant nun aber Proteinaggregate in ein neues Licht. Die entspre-chende Arbeit ist soeben in der Fachzeitschrift «Nature Cell Bio-logy» erschienen. Die ETH-Wis-senschaftler zeigen darin auf, dass sich solche Proteinklumpen in Hefezellen bei Stressfaktoren wie

Klumpen als ZwischenlagerPeter Rüegg

ETH-Forscher haben ent-

deckt, dass die Bildung

von Protein-Aggregaten in

Hefezellen umkehrbar ist.

Das wirft auch ein neues

Licht auf Krankheiten des

Menschen, die auf solche

Aggregate zurückgeführt

werden.

Nahrungsentzug oder Hitze bil-den. Nach überstandenem Stress können die Zellen die Aggregate wieder auflösen und die einzelnen Bestandteile rasch rezyklieren und im Zellstoffwechsel einsetzen.

Bei Stress bilden sich Klumpen

Als Beispiel für ein Protein, das bei Stress zusammenklumpt, ent-deckten die Forscher das Enzym Cdc19. Es stellt für die Zelle Ener-gie bereit. Die Forscher fanden he-raus, dass Cdc19 bei Entzug von Glucose in seine vier identischen Untereinheiten zerfällt. Diese ver-ändern dann ihre ursprüngliche Form und lagern sich mit weiteren Molekülen wie Ribonukleinsäu-ren oder anderen Enzymen in Ag-gregaten zusammen. Die Forscher nennen solche Klumpen Stress-körperchen (engl. stress granules). Einmal in ein solches Aggregat eingebunden, wird Cdc19 inaktiv, und es ist nicht mehr in der Lage, Brennstoff für die Zelle zu erzeu-gen. Während dieser Zeit kann die Zelle weder wachsen noch sich vermehren.Der Vorgang ist jedoch umkehr-bar. Sobald der Stress vorbei ist, lösen sich die Stresskörperchen auf, die vier Untereinheiten von Cdc19 lagern sich zusammen, so-

dass das Enzym seine Arbeit im Zuckerstoffwechsel wiederauf-nehmen kann.Die Klumpen haben also einen klaren Zweck, sagt Matthias Pe-ter: «Die Hefezelle benutzt Aggre-gate als eine Art Lagerstätte für wichtige Enzyme, damit diese in Stresssituationen nicht abgebaut und nach überlebtem Stress sofort reaktiviert werden können.» Die Aggregate würden diese Moleküle vor dem Abbau durch die zell- eigene Entsorgungsmaschinerie schützen. Müsste die Zelle diese Verbindungen nach jeder Stresssi-tuation von neuem aufbauen, würde dies die Zelle viel Zeit und Energie kosten.

Einfache Sequenz reicht für Verklumpung aus

Die Forscher klärten zudem auf, wie und weshalb Cdc19 verklum-pen kann. Sie identifizierten in der Struktur einer Cdc19-Unter-einheite einen kurzen, ungefalte-ten und einfach aufgebauten Teil-bereich. In der Fachsprache werden solche Bereiche «Low Complexity Regions» (LCR) ge-nannt. Sie kommen laut den For-schern auch in anderen aggregat-bildenden Proteinen weiterer Organismen vor, unter anderem auch beim Menschen.«Die LCR werden durch den Zer-fall des Enzymkomplexes expo-niert und lösen die Aggregation aus», weiss Peter. «Für uns war es deshalb wichtig, eine solche Se-quenz bei Cdc19 ausfindig zu ma-chen. Das bestätigt einen allge-meinen Mechanismus.» Bei der Hefe ist die LCR von Cdc19 im Normalzustand versteckt oder trägt mehrere Phosphatgruppen, welche die LCR «handlungsunfä-hig» machen. Erst bei Ernäh-rungsstress tritt die LCR hervor,

und die Phosphatgruppen werden entfernt. Erst dann können sich Aggregate bilden.

Wichtige Erkenntnis

«Unsere Forschung hat in der Wissenschaftsgemeinschaft für eine Aufbruchstimmung gesorgt», sagt Reinhard Dechant, Grup-penleiter am Institut für Bioche-mie, der die Studie zusammen mit Matthias Peter leitete. Bislang habe man vor allem Aggregate als krankmachende Partikel betrach-tet, weil man in Patienten stets nur das Ergebnis des Vorgangs – un-auflösbare Proteinplaques, welche eine Krankheit verursachen – sehe. «Unsere Arbeit beleuchtet auch den Anfang der Aggregatbil-dung und deren Verlauf», sagt De-chant. Proteinklumpen würden sich nicht ausschliesslich aufgrund einer Krankheit bilden, sondern weil die Zelle diese brauche, um eine Stresssituation zu überleben. «Wir konnten zum ersten Mal zei-gen, dass sowohl die Bildung als auch die Auflösung von Aggrega-ten ein wichtiger Mechanismus von Zellen ist.»Zu ähnlichen Erkenntnissen ge-langten früher auch andere For-schungsgruppen der ETH Zürich, die solche Aggregate in Hefezellen untersuchen. So konnten andere ETH-Wissenschaftler aufzeigen, dass Klumpen aus entarteten Pro-teinen unter anderem wie ein Ge-dächtnis funktionieren und den Zellen helfen, vergangene (nega-tive) Erfahrungen abzuspeichern. Es scheint daher, dass die funkti-onelle Aggregation von bestimm-ten Proteinen ein weitverbreiteter Regulationsmechanismus dar-stellt.

www.ethz.ch

Hefezellen ohne Proteinaggregate (links) und solche mit (hell leuchtende Punkte): In Hungerzeiten dienen solche Klumpen als Zwischenlager für Proteine. Bild: Gruppe Matthias Peter / ETH Zürich

BIOTECHNOLOGIE

Am Stoffwechsel in lebenden Or-ganismen ist eine Vielzahl von Biomolekülen beteiligt, die im Körper durch Enzymreaktionen entstehen. Ein Beispiel eines Bio-moleküls, das bei wichtigen Stoff-wechselvorgängen eine Rolle

Nano-Kapseln ermöglichen Produktion von spezifischen StoffwechselmolekülenForscher der Universität

Basel haben nanometer-

grosse Kapseln entwickelt,

mit denen sich das Biomo-

lekül Glukose-6-phosphat

herstellen lässt, das bei

Stoffwechselvorgängen

eine wichtige Rolle spielt.

Den Forschern gelang es

dabei Bedingungen her-

zustellen, die denen in der

natürlichen Zelle sehr ähn-

lich sind. Die Ergebnisse

wurden in der Fachzeit-

schrift Chemical Commu-

nications veröffentlicht.

spielt, ist Glukose-6-phosphat. Es ist zentral für den Abbau von Kohlenhydraten und kann zu-dem in spezifische Moleküle um-gewandelt werden, die für die Speicherung von Energie in ei-nem Organismus zuständig sind. Wenn es gelingt, derartige Bio-moleküle mittels synthetischen Kapseln direkt in lebenden Zel-len herzustellen, würde das neue Perspektiven für die Behandlung von Krankheiten öffnen.

Nano-Kapseln produzieren Glukose-6-phosphat

Eine von Prof. Dr. Cornelia Pa-livan geleitete Forschungsgruppe am Departement Chemie der Universität Basel hat nun synthe-tische Nano-Kapseln entwickelt, die als Katalysator das Enzym Phosphoglucomutase enthalten und die in der Lage sind, Glu-kose-6-phosphat zu produzieren und freizusetzen.Um die Reaktion zu starten, muss die Ausgangssubstanz ins Innere der Kapsel gelangen, um vom Enzym umgesetzt zu wer-den. Dazu setzten die Forscher in

die Kapselmembran ein Poren-protein ein, das an der ETH Zü-rich synthetisiert wurde. Diese Poren bilden die Eingangstür für die Ausgangssubstanz und den Ausgang für das Produkt Glu-kose-6-phosphat, während das Enzym eingekapselt und vor ei-nem Abbau geschützt bleibt.

Die entwickelten Nano-Kapseln sind nicht grösser als 200 Nano-meter, das heisst sie können von Zellen aufgenommen werden – eine wichtige Voraussetzung für zukünftige Testverfahren und Anwendungen.

Im Gegensatz zu anderen Ansät-zen, die organische Lösungsmit-tel nutzen, entwickelt die For-schungsgruppe ihre Kapseln unter Bedingungen, die der Um-gebung in natürlichen Zellen sehr ähnlich sind. «Unser Ansatz ist es immer, der Natur so nah wie möglich zu kommen», sagt Prof. Palivan, «damit wir die in-trinsische Funktionalität der En-zyme und Porenproteine bewah-ren können.»Als nächstes planen die Forscher,

die Kapseln mit Zellen zu testen, um zu prüfen, ob sie aufgenom-men werden und in der Zelle Glukose-6-phosphat produzie-ren.

Quelle: www.unibas.ch

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Schematische Darstellung der Nano-Kapsel: Die Ausgangssub-stanz Glukose-1-phosphat (blau) gelangt durch Poren zum ein-gekapselten Enzym Phosphoglu-comutase, mit dem es reagiert. Das gewünschte Produkt Glukose-6-phosphat (orange) tritt durch die Pore wieder aus.



BIOTECHNOLOGIE

Die Leber ist ein Wunderding: Es ist das einzige Organ, das selbst nach grösseren Verletzungen ohne Narbenbildung vollständig rege-nerieren kann. Deshalb kann man für eine Organspende einen Teil der Leber entfernen und einem anderen Menschen einsetzen. Die Leber des Menschen wächst in-nert weniger Wochen wieder auf ihre ursprüngliche Grösse an, wenn sie eine bestimmte Mindest-grösse nicht unterschreitet. Spen-det aber jemand einen Teil seiner Leber an eine andere Person, so liegen die Grössen der verbleiben-den Leberteile sowohl beim Spen-der als auch beim Empfänger an

Neues Stellglied bei der LeberregenerationPeter Rüegg

ETH-Forschende entde-

cken mithilfe einer breit

angelegten Analyse der

Leberproteine ein Protein,

das für die Regeneration

der Leber unerlässlich ist.

Und sie klären den Me-

chanismus auf, wie dieses

Protein wirkt.

der Grenze der Regenerationsfä-higkeit. Forschung und Medizin sind deshalb stark daran interes-siert, diese ausserordentliche Fä-higkeit der Leber weiter zu opti-mieren. Hierfür ist es wichtig, die an der Regeneration beteiligten Gene und davon abgeleiteten Pro-teine zu identifizieren und deren Funktion zu untersuchen.

Weiterkommen mit Proteomik

ETH-Forscher aus der Gruppe von Sabine Werner, Professorin für Zellbiologie, haben deshalb zusammen mit dem Proteomik-Experten Ulrich auf dem Keller einen neuen Ansatz gewählt, um bislang unbekannte molekulare Akteure und Signalwege bei der Leberregeneration zu identifizie-ren. Besonders interessiert waren die Forschenden an Proteinen, die die Regeneration innerhalb der ersten 24 Stunden nach einer Ver-letzung einleiten, also noch bevor sich die Leberzellen zu vermehren beginnen.Mittels einer grossangelegten Pro-teinanalyse bestimmten sie mehr als 2500 Proteine aus der Zellflüs-

sigkeit und den Kernen von Mäuse-Leberzellen. Und zwar von unversehrten Lebern sowie von solchen, bei denen sie zuvor zwei Drittel der Leber chirurgisch ent-fernten. Der Eingriff entspricht demjenigen, der auch bei Men-schen zum Beispiel nach der Ent-fernung eines Tumors vorgenom-men wird.

Zentraler Schalter entdeckt

Mithilfe statistischer Verfahren sowie biologischem Vorwissen engten die Forscher die Auswahl der gefundenen Proteine ein. Mit Nedd4-1 hob sich schliesslich ein Protein aus der Masse ab. Nach-folgende Untersuchungen bestä-tigten schliesslich, dass Nedd4-1 bei der Leberregeneration eine zentrale Funktion besetzt.Sabine Werner und ihren Kolle-gen war Nedd4-1 bereits bekannt: Es ist ein Enzym, welches andere Proteine ubiquitiniert, also durch Anhängen des kleinen Proteins Ubiquitin verändern kann. «Uns überraschte allerdings, dass bisher nur sehr wenig über Ubiquitinie-rung bei der Leberregeneration

bekannt war und man über die Rolle von Nedd4-1 bei diesem Prozess noch nichts wusste», sagt die ETH-Professorin.Dass dieses Enzym tatsächlich eine zentrale Rolle spielt, zeigten den Wissenschaftlern sogenannte Knockdown-Experimente. Mit-hilfe von speziellen Ribonuklein-säuren, den Fachleuten als small interfering RNA (siRNA) be-kannt, konnten die Forschenden in der Leber von Mäusen Nedd4-1 ausschalten. Die von dieser Stillle-gung betroffenen Leberzellen konnten sich in der Folge nicht mehr effizient teilen, und die tei-lamputierten Lebern der Tiere re-generierten sich schlecht oder gar nicht. Dies führte nach wenigen Tagen zum Versagen dieses le-benswichtigen Organs, sodass die Versuchstiere rechtzeitig einge-schläfert werden mussten. Auf Zellen einer unversehrten Leber hatte der Knockdown von Nedd4-1 keinen Einfluss.

Wichtige Rezeptoren beeinflusst

Die ETH-Wissenschaftlerinnen konnten zudem auch zeigen, wie Nedd4-1 funktioniert. Das En-zym wirkt indirekt, indem es die Signalweiterleitung durch Wachs-

LiteraturhinweisBachofner M, Speicher T, et

al.: Large-scale quantitative

proteomics identifies the

ubiquitin ligase Nedd4-1

as an essential regulator of

liver regeneration. Develop-

mental Cell, 7. September

2017, doi: 10.1016/j.dev-

cel.2017.07.025

Die Leber ist die Entgiftungszentrale des Körpers und kann sich bis zu einem gewissen Mass vollständig rege-nerieren. Bild: www.colourbox.com

BIOTECHNOLOGIE

BIOTECHNOLOGIE

tumsfaktor-Rezeptoren, die in der Membran von Leberzellen sitzen, aktiviert.Bei einer Verletzung – unabhän-gig vom Gewebe – gelangen grosse Mengen von Wachstums-faktoren in den Umlauf. Um Zel-len zur Vermehrung anzuregen, müssen diese Wachstumsfaktoren an bestimmte Rezeptoren auf der Zelloberfläche andocken. Dies löst eine Signalkaskade aus, an de-ren Ende die Zelle das Kom-mando zur Teilung bekommt. Nedd4-1 aktiviert dabei ein Adap-tormolekül, das an einen solchen Rezeptor gebunden ist. Nur wenn Nedd4-1 diesen Adaptor mit ei-nem Ubiquitin-Molekül versehen hat, erfolgt der Startschuss zur Zellteilung und zur Regeneration der Leber.Ohne Nedd4-1 wird der Adaptor nicht effizient oder gar nicht akti-viert und die Signalkette wird stark beeinträchtigt. «Diesen Vor-gang haben wir nun erstmals in vivo beobachten können», freut sich Ulrich auf dem Keller.

Mögliches pharmazeutisches Ziel

Mit Nedd4-1 bietet sich mögli-cherweise ein interessantes Zielob-jekt für pharmazeutische Inter-ventionen, etwa um mit geeigneten Medikamenten die Leberregene-ration zu fördern oder mit einer Blockade von Nedd4-1 bei Tumo-ren einzugreifen. «Denn dieses Protein hat eine Schlüsselfunktion auf die Wirkung von Wachstums-faktoren», sagt auf dem Keller. Die Studie sei zwar an Mäusen ge-macht worden, sei aber gut auf den Menschen übertragbar. In den menschlichen Leberzellen kämen in etwa dieselben Proteine vor wie in Mäuse-Leberzellen. Die Rege-neration bei Mensch und Tier sei vergleichbar.«Was wir hier zeigen, ist allerdings noch immer Grundlagenfor-schung», betont Werner. Ob die neue Erkenntnis dereinst nutz-bringend eingesetzt werden kann,

ist deshalb ungewiss. Denn die ganze Geschichte sei auch heikel. Ein überbordendes (Leber-)Wachstum könne zu Tumoren führen. «Regeneration hat einige Parallelen mit Krebs», sagt die ETH-Professorin. Es gebe Hin-weise darauf, dass Nedd4-1 bei Leberkrebs verstärkt gebildet werde. «Zuviel davon ist also nicht gut, zu wenig auch nicht. Wir müssen herausfinden, wo das Gleichgewicht liegt. Dazu müssen wir das Zusammenspiel der ver-schiedenen Faktoren noch viel besser verstehen, ehe wir daran denken können, durch Beeinflus-sung spezifischer Proteine direkt in die Leberregeneration einzu-greifen», sagt Werner.

Quelle: www.ethz.ch

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BIOTECHNOLOGIE

Leberkrebs ist weltweit die zweit-häufigste krebsbedingte Todesur-sache und jene Krebserkrankung, deren Häufigkeit am schnellsten zunimmt. In der Grosszahl der Fälle entwickelt sich der Tumor bei Patienten mit chronischen Le-bererkrankungen. Meist sind dies chronische Infektionen mit Hepa-titis-Viren oder eine sogenannte Fettleber, die z.B. auf ernährungs-bedingte bzw. genetisch verur-sachte Fettstoffwechselstörungen oder übermässigen Alkoholkon-sum zurückgeht.Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von UZH-Pro-fessor Achim Weber vom Institut für Pathologie und Molekularpa-thologie des Universitätsspitals Zürich, und Mathias Heikenwäl-der, Professor am Deutschen Krebsforschungszentrum in Hei-delberg, hat nun einen zentralen Mechanismus entdeckt, wie sich Leberkrebs entwickelt. Einer der Hauptakteure in diesem Prozess

Wie Leberkrebs entstehtForschende der Uni-

versität Zürich und des

Universitätsspitals Zürich

haben einen zentralen

Mechanismus entdeckt,

wie Leberkrebs entsteht.

Über Jahre sterben bei

chronischen Lebererkran-

kungen geschädigte Zellen

ab und werden durch neue

ersetzt. Mit zunehmender

Dauer häufen sich die

DNA-Schäden, was die

Krebsentwicklung begüns-

tigt. Das Enzym Caspase 8

nimmt dabei eine wichtige

Doppelrolle ein.

ist das Enzym Caspase 8, das eine wichtige Doppelrolle einnimmt.

Kurzfristiger Schutz begüns-tigt Krebsentwicklung lang-fristig

So ist dieses Eiweiss mitverant-wortlich dafür, in krankhaften Leberzellen den programmierten Zelltod, die Apoptose, auszulösen. Ist die Leber dauerhaft geschädigt, kommt es in den Hepatozyten zu-nächst zur vermehrten Aktivie-rung des Zelltods, wie die Wissen-schaftler anhand von Patienten- proben und diversen Mausmodel-len zeigen. Als Reaktion darauf teilen sich die Leberzellen häufi-ger, um das Gewebe zu regenerie-ren. Dies bewirkt einen dauerhaf-ten Stress: Über Jahre sterben geschädigte Leberzellen ab und neue wachsen nach.Da bei jeder Zellteilung das Erb-material zuerst verdoppelt wird, schleichen sich laufend mehr Feh-ler in der DNA ein. Die zuneh-mende Anzahl von Mutationen führt zur genetischen Instabilität und erhöht die Wahrscheinlich-keit, dass eine Leberzelle zur Tu-morzelle wird. Letztlich bewirkt

die chronisch gesteigerte Zelltod-Aktivität, dass sich Leberkrebs entwickelt. So erhöht die an sich sinnvolle Eliminierung geschädig-ter Krebszellen langfristig das Tu-morrisiko. «Wir haben diesen Me-chanismus bei allen unterschiedlichen Lebererkrankungen und in sämtlichen untersuchten Mausmodellen beobachtet – er scheint bemerkenswert universell zu sein», ergänzt Weber.

Enzym Caspase 8 hat wich-tige Doppelfunktion

Bei ihren Untersuchungen fanden die Forscher eine zweite wichtige Funktion von Caspase 8: In einem Komplex mit weiteren Proteinen erkennt das Enzym DNA-Schä-den in den verbleibenden Leber-zellen und leitet deren Reparatur ein. Damit offenbart sich ein wei-terer Mechanismus, mit dem Cas-pase 8 die Leberzellen schützt. Für Achim Weber sind diese Ergeb-nisse nicht nur für die Grundla-genforschung relevant: «Unsere Ergebnisse haben wichtige Impli-kationen für die Klinik – einer-seits für die Behandlung von Patienten mit chronischen Le-

Literatur:Yannick Boege et. al. A

dual role of caspase 8 in

triggering and sensing pro-

liferation-associated DNA

damage, a key determinant

of liver cancer development.

Cancer Cell, September

11, 2017. DOI: 10.1016/j.

ccell.2017.08.010

Quelle: www.uzh.ch

Leberkrebs entsteht infolge chronischer Lebererkrankungen. Bild: Raycat / iStock

bererkrankungen und andererseits für die Anwendung Zelltod-indu-zierender Krebsmedikamente».


Viele wichtige Wirkstoffe wie Antibiotika, Immunsuppressiva oder Mittel gegen Krebs stammen aus dem Stoffwechsel von Mikroor-ganismen. Diese produzieren oft ganze Stoff-gemische, deren natürliche Funktion bisher kaum bekannt ist. Auf der Suche nach natür-lichen Vorbildern für neue Arzneistoffe haben Biotechnologen und Bioinformatiker der Goethe-Universität nun zusammen die Stoff-gemische zweier verwandter Bakterienarten untersucht.«Wir vermuten, dass die Produktion von Na-turstoffen für das Leben von Mikroorganis-men wie Bakterien oder Pilzen wichtige Funk-tionen besitzen. Wenn wir diese verstehen würden, gelänge es vermutlich häufiger, eine verwandte Anwendung für diese Substanzen zu finden. So käme man auch zu neuartigen Medikamenten», erläutert Prof. Helge Bode, Merck Stiftungsprofessur für Molekulare Bio-technologie an der Goethe-Universität, den Forschungsansatz.Die Gruppe von Bode untersucht schon seit einigen Jahren die Funktion von Bakterien der Gattung Photorhabdus und Xenorhabdus. Sie sind ideale Modellsysteme für die Analyse der natürlichen Funktion von Naturstoffen, da sie viele verschiedene Naturstoffe produ-zieren und sowohl als Symbionten im Darm von Fadenwürmern leben als auch zusammen mit diesen Insektenlarven befallen und töten können. Die Bakterien müssen also in der Lage sein, verschiedene höhere Lebewesen zu unterscheiden: Mit bestimmten Naturstoffen fördern sie das Wachstum der Fadenwürmer, mit denen sie zusammenleben, und mit ande-ren töten sie Insekten.

Wirkstoffe aus der NaturSchneller zu neuen Wirkstoffen durch Genomik, Bioinformatik und chemische Analytik

Wachstum ausgewählter Xenorhabdus (links und mitte) und Photorhabdus (rechts) Kolonien auf Agarplatten. Die unterschiedliche Pigmentierung weist bereits direkt auf die Produktion verschie-dener Naturstoff-Pigmente hin. Fotos: AK Bode.

Quelle: www.uni-frankfurt.de

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Um zu verstehen, wie diese Fähigkeiten im Laufe der Evolution entstanden sind, hat Bode mit der Gruppe von Prof. Ingo Ebersberger, Bioinformatiker an der Goethe-Universität, zusammen gearbeitet. Er hat die bakteriellen Genome von 30 Bakterienarten mit bioinfor-matischen Methoden analysiert. Dank der Kombination mit modernster chemischer Analytik konnten die beiden Gruppen schnel-ler neue Naturstoffe der Bakteriengattungen Photorhabdus und Xenorhabdus identifizie-ren.Die vergleichende Analyse erlaubte zudem eine Identifizierung von Naturstoffen, die in Untergruppen oder auch fast in allen Arten vorkommen. Das lässt vermuten, dass sie eine wichtige Rolle im Lebenszyklus dieser Bakte-rienarten spielen.«Die in unserer Publikation genutzten Tech-nologien erlauben zwar die Identifizierung von biologisch relevanten Mustern, diese in ihrer Bedeutung im Detail zu verstehen, ist je-doch noch ein Stück Arbeit», erklärt Bode. Dieser Aufgabe wird er sich mit seiner Gruppe in den nächsten Jahren widmen.


BIOTECHNOLOGIE

Lungenkarzinome sind die häu-figste Krebsform weltweit. Jähr-lich werden 1.8 Millionen Neudi-agnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der Krankheit. Unter den verschiede-nen Formen von Lungenkrebs ist das sogenannte nicht-kleinzellige Lungenkarzinom das häufigste. Die Therapiemöglichkeiten konn-ten dank genetischer Analysen be-reits verbessert werden. So können beispielsweise bei einer spezifi-schen genetischen Mutation des Tumors Medikamente gezielt ein-gesetzt werden. Ein anderer viel-versprechender Ansatz ist das «Wiederscharfmachen» des Im-munsystems mittels Antikörpern. Diese schwächen die Abwehr des Tumors und ermöglichen es den körpereigenen Immunzellen wie-der, die Tumorzellen zu bekämp-fen. Trotz dieser Fortschritte ist

Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdecktEine gemeinsame Stu-

die der Universität Bern

und des Inselspitals Bern

zeigt, dass spezielle Bin-

degewebszellen, die in

normalen Blutgefässen

die Wände abdichten, bei

Lungenkrebs nicht mehr

richtig funktionieren. Zu-

sätzlich unterdrücken sie

die immunologische Be-

kämpfung des Tumors. Die

Resultate legen nahe, dass

diese Zellen ein neues Ziel

für die Immuntherapie ge-

gen Lungenkarzinome sein

könnten.

nach wie vor zu wenig bekannt da-rüber, wie sich ein Lungenkrebs-Tumor entwickelt.Ein Forschungsteam aus der Uni-versitätsklinik für Thoraxchirur-gie des Inselspitals Bern, dem De-partment of Biomedical Research DBMR und dem ARTORG Cen-ter for Biomedical Engineering der Universität Bern hat nun her-ausgefunden, dass spezielle Binde-gewebszellen, sogenannte Perizy-ten, beim Tumorwachstum eine wichtige Rolle spielen. Die Auf-gabe von Perizyten ist es, Blutge-fässwände abzudichten. Die Er-kenntnisse der Studie können dazu verwendet werden, die Im-muntherapie bei Lungenkrebs zu verbessern. Die Studie wurde in der Open-Access-Publikation von Nature, «Scientific Reports», ver-öffentlicht.

Bindegewebszellen unterstüt-zen Tumor

«Es wurde schon länger vermutet, dass Perizyten mit dem Tumor-wachstum zusammenhängen – darum haben wir gezielt nach die-sem Zusammenhang gesucht», sagt Sean Hall, Leiter der Gruppe Thoraxchirurgie am Inselspital und DBMR. Dafür wurden Pro-ben von Tumorzellen aus nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen von Patientinnen und Patienten gesammelt, die am Inselspital Bern operiert wurden. Aus diesem Lungengewebe isolierte Hall an-schliessend Perizyten. Die For-schenden verglichen diese speziel-len Bindegewebszellen mit solchen aus gesundem Lungengewebe. Dabei entdeckten sie, dass die Zel-len aus dem Tumorgewebe meh-rere Anomalien aufwiesen.So war Interleukin-6, ein entzün-dungsfördendes Eiweiss, darin

übermässig vorhanden, ebenso PD-L1, ein Hemmstoff, der die körpereigene Immunantwort un-terdrückt. «Die Resultate weisen darauf hin, dass Perizyten in kleinzelligen Lungenkarzinomen eine Entzündung aktiv fördern und auch die körpereigene Immu-nantwort unterdrücken», sagt Colette Bichsel vom ARTORG Center for Biomedical Enginee-ring der Universität Bern und Er-stautorin der Studie.

Lecks in den Blutgefässen

Die Forschenden wollten auch he-rausfinden, wie die Perizyten ihre Aufgabe, die Blutgefässwände ab-zudichten, im Tumor erfüllen. Um dies zu untersuchen, entwi-ckelte Colette Bichsel am AR-TORG Center einen Chip, auf dem Blutgefässe gezüchtet und im Labor gehalten werden können. Darauf wuchsen Blutgefässe so-

wohl mit gesunden Perizyten als «Abdichtung» als auch solche mit Perizyten aus Lungenkarzinomen. Dabei zeigte sich ein deutlicher Unterschied: die Blutgefässe mit Tumor-Bindegewebszellen waren undichter als normale Blutgefässe. «Dies lässt vermuten, dass Perizy-ten in einem Lungenkarzinom Blutgefässe nur ungenügend ab-dichten, was die Wahrscheinlich-keit erhöht, dass sich Tumorzellen im Körper ausbreiten können», er-klärt Bichsel.Erstmals konnte so nachgewiesen werden, dass Perizyten beim Wachstum von Lungenkarzino-men eine wichtige Rolle spielen und der Mechanismus dahinter erklärt werden. Die Forschenden erhoffen sich durch weitere Stu-dien neue Ansätze für die Immun-therapie von Lungenkrebs.

www.unibe.ch

Fluoreszenzmikroskopie-Bilder von Blutgefässen, die von Perizyten (Bindegewebszellen) abgedichtet werden. Die obere Reihe zeigt Blutge-fässe mit Perizyten aus normalem Lungengewebe, verglichen zu Blutge-fässen mit Perizyten aus Tumorgewebe (unten). Die Gefässe unten sind deutlich undichter. © Inselspital Bern/Universität Bern.

BIOTECHNOLOGIE


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Neue Endometriose-Behandlung?

Während der Schwangerschaft wird eine Endometriose häufig besser. Denn ein Molekül (PreIm-plantation Factor: PIF), welches der Embryo produziert, lindert die Entzündungsherde der Krankheit. Der Effekt lässt sich auch mit ei-ner synthetischen Variante von PIF reproduzieren, wie ein wissen-schaftliches Team aus Bern und Rom sowie BioIncept (New York)

PIF (grün) moduliert die Immunzellen (rot) in der Endometriose (Mik-roskopische Aufnahme, Universitätsklinik für Frauenheilkunde Insel- spital Bern).

www.inselgruppe.ch

Wieso verbessert sich En-

dometriose in der Schwan-

gerschaft? Wissenschaftler

des Inselspitals, HCERM

Rom und BioIncept haben

in der Antwort auf diese

Frage neues Potenzial zur

Behandlung und Präven-

tion von Endometriose

entdeckt.

am 13. September 2017 in PLOS One zeigen konnte. Die Studien-ergebnisse lassen auf die Entwick-lung neuer Medikamente hoffen, welche Endometriose behandeln oder sogar vermeiden könnten.

Die Entzündung an der Wurzel packen

«Weil PIF mit wichtigen Entzün-dungszellen interagiert, könnten wir damit erstmals die Entzün-dungsreaktionen der Endometri-ose beeinflussen» erklärt PD Dr. Dr. med. Martin Müller, Leiten-der Arzt der Universitätsklinik für Frauenheilkunde Bern und Visit-ing Assistant Professor der Yale School of Medicine. Erstautor Marco Sbracia aus dem Hungaria Center for Endocrinology and Re-productive Medicine (HCERM) in Rom geht sogar noch weiter: «Es gibt Hinweise darauf, dass PIF vor dem Ausbruch der Entzün-dung schützen kann.»

In der Studie konnten Müller und das Team zeigen, dass PIF die Ent-zündungsreaktion beeinflusst und je nach Umfeld die Endometrio-sezellen absterben. Damit kann das Molekül potenziell sowohl in der Diagnostik als auch in der Therapie von Endometriose ein-gesetzt werden. «Wir möchten diesen neuen Ansatz weiter verfol-

gen, die Entzündungen, die der Ursprung der Endometriose sind, an der Wurzel zu packen», sagt Prof. Dr. med. Michael Mueller, Chefarzt Gynäkologie und gynä-kologische Onkologie an der Frau-enklinik in Bern.


BIOTECHNOLOGIE

Auf den ersten Blick erscheint die Membran natürlicher Zellen als eine vergleichsweise einfach aufge-baute Doppelschicht aus Fettsäu-remolekülen. Tatsächlich besitzt die Zellmembran jedoch Eigen-schaften, die sich bislang kaum im Labor nachahmen lassen. So be-sitzen künstliche Zellen zwar eine Hülle aus Fettmolekülen, diese ist jedoch bislang zu instabil und un-durchlässig. Wissenschaftler kön-nen solche sogenannten Protozel-len daher nicht mit Molekülen befüllen, die für Zellvorgänge wichtig sind.Mit einem Trick haben die Max-Planck-Wissenschaftler zusam-men mit ihren Kollegen nun Li-pidvesikel erzeugt, die künftig die Hülle für künstliche Zellen bilden könnten. Die Forscher nutzen da-für Tröpfchen aus langkettigen or-ganischen Molekülen, sogenann-ten amphiphilen Polymeren, die wie Tenside wirken. Die Tröpf-chen bestehen aus einer äußeren

Eine stabile Hülle für künstliche ZellenWissenschaftler entwickeln zellähnliche Lipidvesikel, die sie mit natürlichen Zellproteinen ausstatten können

Jede Zelle braucht eine

Hülle. Eine Membran aus

Fettmolekülen trennt das

Zellinnere von der Umge-

bung und schafft dort ein

für das Überleben notwen-

diges Milieu. Auch für die

Entwicklung künstlicher

Zellen ist eine chemisch

und mechanisch stabile

Hülle eine wesentliche Vo-

raussetzung. Forscher der

Max-Planck-Gesellschaft

sowie der Universitäten in

Heidelberg, Jena, Mag-

deburg und Bordeaux

haben nun im Rahmen des

MaxSynBio-Netzwerks mit

einer neuen Methode Par-

tikel aus unterschiedlichen

Fettsäuren erzeugt, die

sich ähnlich wie natürliche

Zellmembranen verhal-

ten. Die Wissenschaftler

konnten die Vesikel zudem

mit natürlichen Zellpro-

teinen befüllen und in die

Lipidschicht integrieren.

Die Lipidpartikel sind ein

wichtiger Schritt hin zur

Entwicklung eines Mo-

dellsystems, mit dem sich

die Abläufe in natürlichen

Zellen untersuchen lassen.

Sie könnten eines Tages

auch ein Bestandteil künst-

licher Zellen sein.

Schicht sogenannter perfluorierter Polyether und einer innen liegen-den Schicht aus wasserlöslichem Polyethylenglykol, an die Gold-Nanopartikel angelagert sind. Dank der unterschiedlichen Lös-lichkeit der inneren und äußeren Schicht schwimmen die Tröpf-chen in einem Öl-haltigem Me-dium, enthalten im Innern aber eine wässrige Lösung. Mithilfe ei-nes Mikro-Injektionssystems kön-nen die Forscher nun winzige Lipidvesikel in die Polymer- Tröpfchen injizieren. Durch die Zugabe von Magnesium lösen sich die Vesikel im Innern auf und ver-schmelzen zu einer einzigen Lipid-schicht an der Innenseite der Tröpfchen.

Automatisierte Produktion

«Die so entstehenden Lipidvesikel sind mechanisch und chemisch so stabil, dass wir Proteine in sie in-jizieren können, wie sie in natürli-chen Zellen vorkommen», sagt Joachim Spatz vom Max-Planck-Institut für medizinische For-schung in Heidelberg. Mithilfe ei-nes eigens entwickelten Piko-

Injektionssystems können die For-scher genau einstellbare Mengen von Zellproteinen in die Polymer-Lipid-Vesikel injizieren. «Wir schaffen damit, pro Sekunde bis zu 1000 Vesikel mit Proteinen zu beladen, zum Beispiel Proteine des Zellskeletts wie Aktin und Tubu-lin und das Transmembranprotein Integrin. Auf diese Weise erhalten wir innerhalb kurzer Zeit genü-gend Vesikel für biologische oder medizinische Analysen», erklärt Spatz. Anschließend entfernen die Wissenschaftler die Tensid-Hülle und überführen die Lipidvesikel in wässrige Lösung. So können diese dann beispielsweise mit Zel-len in Kontakt treten.Die neue Technik befördert nicht nur die Entwicklung künstlicher Zellen, wie sie die Synthetische Biologie und in Deutschland das Forschungsnetzwerk MaxSynBio der Max-Planck-Gesellschaft vor-antreibt. Sie stellt auch ein einfa-cher und schneller produzierbares Modellsystem zur Verfügung, an dem sich die Wechselwirkung mit Signalmolekülen, anderen Zellen oder auch Viren untersuchen lässt.An dem Projekt waren Forscher der Max-Planck-Institute für me-dizinische Forschung in Heidel-berg, für Dynamik und Selbstor-ganisation in Göttingen, für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg und für Kolloid- und Grenzflächenfor-schung in Potsdam sowie der Uni-versitäten in Heidelberg, Jena, Magdeburg und Bordeaux betei-ligt.

Quelle: www.mpg.de

Winzige Lipidvesikel (links: SUVs, GUVs; grün) verschmelzen in einem Polymertröpfchen (orange, dunkelblau) nach der Zugabe von Magne-sium zu einer einzigen durchgängigen Lipidschicht an der Innenseite des Tröpfchens (rechts). © Weiss et al, Nature Materials 2017


BIOTECHNOLOGIE

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Kraftstoffe aus Biomasse werden immer wichtiger. Abgesehen von Biomethan können sie aber noch nicht effizient, kostengünstig und nachhaltig produziert werden, der technische und finanzielle Auf-wand ist derzeit noch zu hoch. «Mitschuld» daran trägt Cellu-lose, ein Polysaccharid und Pflan-zenbestandteil, der nicht wasser-löslich und damit schwer zu verarbeiten ist.

Oxidative Enzyme

Im Normalfall verwenden Bioraf-finerien – so wie es auch in natür-lichen Abbauprozessen geschieht – einen Mix aus hydrolytisch ak-tiven, also Wasser benötigenden Enzymen für den Abbau von pflanzlichen Rohstoffen. Vor eini-

Enzyme bei der Arbeit: Aufspaltung widerspenstiger CelluloseTU Graz-Forschende

beobachten Enzyme

bei der Aufspaltung von

Cellulose und wollen

damit unter anderem die

Produktion von Biokraft-

stoffen unterstützen. Ihre

Ergebnisse publizieren

sie nun in Nature Com-

munications.

ger Zeit entdeckte man oxidative Enzyme, die unter Zuhilfenahme von Sauerstoff arbeiten und ge-meinsam mit den hydrolytischen Enzymen Cellulose bereits we-sentlich besser spalten können. Wie diese oxidativen Enzyme – genannt LPMOs (lytic polysac-charide monooxygenase) – aber genau arbeiten, war nicht be-kannt. An genau diesem Punkt setzten die Forschenden der TU Graz an.

Enzyme unter dem Raster-kraftmikroskop

Mittels Rasterkraftmikroskopie konnten die Forschenden nun erstmalig die Enzyme bei ihrer aufspaltenden Arbeit an der Ober-fläche der Cellulosepartikel beob-achten und einen direkten Nach-weis ihrer Aktivität erbringen. Bereits seit mehreren Jahren arbei-tet das Institut für Biotechnologie und Bioprozesstechnik dafür eng mit dem Grazer Zentrum für Elektronenmikroskopie zusam-men.

Für die aktuell in Nature Com-munications publizierte Studie wurde in einem ersten Schritt das schon länger bekannte, hydroly-tisch aktive Enzym Trichoderma reesei CBH I beobachtet. Es setzt sich an der Oberfläche eines Par-tikels fest, wandert die Polysac-cheridketten entlang und spaltet Schritt für Schritt immer mehr kleine Teile davon ab. In einem weiteren Schritt wurde beobach-tet, wie sich das Verhalten der En-zyme veränderte, wenn LPMOs beigemengt wurden. Hier konn-ten die Forschenden nachweisen, dass die LPMOs einerseits mehr Bindestellen für die hydrolytisch aktiven Enzyme an der Oberflä-che erzeugen und andererseits die Enzymdynamik an der Oberflä-che wesentlich zunahm.

Ein Bild sagt mehr als tau-send WorteMit dieser Studie will man einer-seits auf Grundlagenebene zum besseren Verständnis dieser Vor-gänge beitragen und andererseits in einem weiteren Schritt die Her-stellung von Biokraftstoffen ver-einfachen. «Üblicherweise unter-sucht man in der Chemie lösliche Produkte, misst beispielsweise die Konzentration, um etwas über die Reaktion zu lernen. Das ist aber wie in diesem Fall bei einer Reak-tion an der Oberfläche eines Fest-körpers nicht praktikabel. Wir wollten den Schritt davor, also den Prozess der Celluloseaufspaltung,

an der Oberfläche beobachten und dokumentieren», so Manuel Eibinger, Erstautor der Studie und Postdoktorand am Institut für Biotechnologie und Bioprozess-technik. Bernd Nidetzky, Leiter des Instituts für Biotechnologie und Bioprozesstechnik der TU Graz: «Man könnte hier das Sprichwort bedienen: Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Wir wollten mit dieser Studie eine zeit-lich aufgelöste Dokumentation der Vorgänge erstellen. Und das ist uns nun gelungen.»

Quelle: www.tugraz.at

Hydrolytische Enzyme spalten ge-meinsam mit oxidativen die Cellu-lose besser auf und ebnen damit ein Stück den Weg zu konkurrenz-fähigen Biokraftstoffen. © Lunghammer - TU Graz


AUS DER PRAXIS

Davon ausgehend, dass ein Er-wachsener täglich rund 1,5 Liter Wasser zu sich nehmen soll und berücksichtigt man, dass Trink-wasser eine wichtige Zutat bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln ist, kann selbst eine geringfügige Schadstoffkontami-nation des Wassers pro Volumen-einheit auf Dauer zu einer hohen gesundheitlichen Belastung des menschlichen Organismus füh-ren. Insbesondere dann, wenn sich Schadstoffrückstände im Orga-nismus anreichern, denen oben-drein ein erhebliches gesundheits-schädliches Potenzial attestiert wird. Wie es bei perfluorierten Tensiden (PFT) der Fall ist. PFTs lassen sich in zwei Stoffgrup-pen unterteilen: in perfluorierte Alkylsulfonate (PFAS) mit Perflu-oroctansulfonat (PFOS) als be-kanntestem Vertreter, und perflu-orierte Carbonsäuren (PFCA), mit der Perfluoroctansäure (PFOA) als namenhaftesten Ver-treter. Das Besondere: Während die Kohlenstoffkette der PFTs hy-drophob ist, weist die Kopfgruppe hydrophile Eigenschaften auf. Ihr

Automatisierung

Mehr Effizienz im GC- und LC-LaborDer Weg zu mehr Pro-

duktivität in der GC und

HPLC führt über die Au-

tomatisierung manueller

Arbeitsschritte. Doch auch

die Automatisierung an

sich kann erhebliches Op-

timierungspotenzial be-

sitzen, wie amerikanische

Applikationsexperten am

Beispiel des Nachweises

von PFTs in Wasser zeigen

konnten.

amphiphiler Charakter erklärt die Verwendung von PFTs als Tensid. Werden PFTs auf Oberflächen aufgetragen, weisen sie sowohl Wasser als auch Öle, Fette und Schmutz ab. Die Eigenschaft macht sich die Textil- und Papier-industrie zunutze, die PFTs zur Modifizierung und Veredelung von Oberflächen verwendet. Auf-grund der polaren Kohlenstoff-Fluor-Bindung, die zu den festes-ten Bindungen in der organischen Chemie zählen, sind PFTs ther-misch und chemisch extrem sta-bil. Ihrer Eigenschaft und Bestän-digkeit wegen werden PFTs in der Galvanik eingesetzt, als Emulga-tor bei der Herstellung von Fluor-polymeren (Teflon) sowie als Ad-ditiv bei Feuerlösch-, Schutz-, Schmier- und Imprägnierungs-mitteln. PFTs weisen Wasser ab, sind aber selbst wasserlöslich und gelangen so über Industrieabfälle und -ab-

wässer in die Umwelt. Da PFTs keiner photolytischen, hydrolyti-schen, oxidativen oder reduktiven Transformation unterliegt, UV-Strahlen oder verwitterungsbe-günstigende Umstände ihnen nichts anhaben können, sie weder aerob noch anaerob abgebaut wer-den, reichern sie sich in der Um-welt an. PFTs sind ubiquitär und stehen zu allem Übel im Verdacht die Leber zu schädigen, sowie re-produktionstoxisch und krebser-regend zu sein. Das macht PFTs zu einem Problem – und zum Ziel der Wasseranalytik.Zum Nachweis von PFT aus Was-ser und anderen wässrigen Matri-ces kommt normkonform [1,2] die Hochleistungsflüssigchroma-tographie mit Tandem-Massen-spektrometrie (HPLC-MS/MS) nach vorangegangener Festpha-senextraktion (SPE) zum Einsatz. Bereits vor einigen Jahren hat die TeLA GmbH, ein Auftragslabor

mit Schwerpunkt Lebensmittel- und Umweltanalytik, eine inter-essante automatisierte Bestim-mungsmethode entwickelt und vorgestellt [3]. Den Fokus legte die TeLA damals insbesondere auf die Automatisierung der klas-sischen manuellen SPE-Vorge-

Grafische Darstellung des automatisierten Online-SPE-Prozesses. Der hellblaue Flussweg zeigt, wie der SPEXOS-Hochdruckdispenser (HPD) die vom MPS an die Probenschleife gelieferte Probe schnell und effektiv zur C18-Kartusche überführt, die am SPEXOS–System befestigt ist. Wenn die Analyten auf der Kartusche konzent-riert worden sind und diese gewaschen ist, überführt SPEXOS die Kartusche automatisch von der rechten Seite der Einheit zur linken. Das Gradientenprogramm des LC-MS/MS-Systems für die mobile Phase führt dann zur Elution der interessierenden Verbindungen aus der SPEXOS-C18-Kartusche auf die analytische Säule, wo sie ge-trennt und anschließend bestimmt werden. Der Flussweg von Elution und Analyse ist dunkelblau dargestellt.Bild: Gerstel

Detailaufnahme des GERSTEL-SPEXOS-Systems

AUS DER PRAXIS


hensweise gemäß ISO 25101:2009. Applikationsexper-ten um Frederick D. Foster von der Gerstel, Inc. aus Baltimore im US-Bundesstaat Maryland haben sich an eine Neuauflage der Au-tomatisierung gemacht mit dem Ziel, insbesondere die strengen Vorgaben der US-amerikanischen Umweltbehörde (EPA) zum Nachweis einer Auswahl perfluo-rierter Tenside gemäß EPA/600/R-08/ 092-Methode 537 zu erfüllen [4].Bei ihrer Variante der HPLC-MS/MS-Bestimmung verwende-ten Foster et al. eine Gerätekom-bination bestehend aus einer Agilent 1290 HPLC-Pumpe, eine Agilent Eclipse Plus C18 (2,1 mm x 100 mm, 1,8 µm) Trennsäule sowie ein Agilent 6460 Quadru-pol-MS mit Jet-Stream-Elektro-sprayquelle. Die Automatisierung der Probenvorbereitung erfolgte auf einem Multi-Purpose-Samp-ler (Gerstel-MPS) in Verbindung mit einem speziellen Online-SPE-Modul (Gerstel- SPEXOS) zwecks Trennung und Konzentrierung eines ausgewählten Satzes perflu-orierter Verbindungen aus Was-serproben. Dazu die Wissen-schaftler: «Das SPEXOS-System arbeitet mit kleinen, austauschba-ren Kartuschen, die mit 10 bis 50 mg eines Sorbens gefüllt sind. Die Konzentrierung der Analyten wird durch das Zurückhalten der Verbindungen auf der SPE-Kar-tusche erreicht, bevor sie über die mobile Phase in das LC-MS/MS-System eluiert werden; so werden eine hohe Wiederfindung und ein

hoher Durchsatz der Probenauf-reinigung erreicht.»Foster et al. entwickelten ihre Me-thode unter Einsatz von Wasser-proben, die mit unterschiedlichen PFT-Standards dotiert waren. Na-mentlich handelte es sich dabei um Perfluoroctansäure (PFOA), Perfluornonansäure (PFNA), Per-fluordecansäure (PFDA), Perflu-orbutansulfonsäure (PFBS), Per-fluorhexansulfonsäure (PFHxS) sowie Perfluoroctansulfonsäure (PFOS). Die Quantifizierung er-folgte mittels markierter Stan-dards: 13C-PFOA und 13C-PFOS. Um eine Verfälschung des Messergebnisses durch PFT-Ein-träge zu verhindern und ein sau-beres reproduzierbares Arbeiten si-cherzustellen, wurden sämtliche Systemkomponenten aus Teflon und herkömmlichen Kunststoff-bestanden wie Schlauchverbin-dungen, Ventile und Dichtungen gemäß EPA-Methode 537 durch Bauteile aus Polyetheretherketon (PEEK) ersetzt. Ein Hauptaugenmerk legten Fre-derick D. Foster und Kollegen, bei der hier beschriebenen Methode zur Bestimmung einer ausgewähl-ten Schar unterschiedlicher PFTs, auf die automatisierte Probenvor-bereitung und in diesem Zug auf die Online-Festphasen-Extrak-tions-Prep-Sequenz, program-miert und gesteuert mittels der Gerstel-Maestro-Software. Die zentralen Schritte hierbei waren: 1. SPEXOS konditioniert eine C18-HD-SPE-Kartusche mit 1 mL Acetonitril und anschließend mit 1 mL Wasser.

Quellen• [1] www.iso.org/ standard/42742.html (letzter Aufruf 19.10.2017)• [2] www.well-labs.com/docs/ epa_method_537_2009.pdf (letzte Aufruf 19.10.2017)• [3] www.gerstel.de/de/GA41- perfluorierte-Tenside.htm (letzter Aufruf 19.10.2017)• [4] GERSTEL Application Note No. 190, 2017

2. Der MPS injiziert die Wasser-probe in die Probenschleife des LC-Ventils. 3. SPEXOS lädt die Probe auf die C18-HD-SPE-Kartusche und wäscht die Kartusche mit 6 mL Wasser. 4. Der LC-MS/MS Lauf startet und die C18-HD-SPE-Kartusche wird mit Hilfe der mobilen Phase eluiert. Den Anwendern blieb die Auswertung: «Die unter Einsatz interner Stan-dards entwickelten Kalibrations-geraden überzeugten für alle oben genannten Verbindungen mit r²-Werten größer 0,99, wobei die Quantifizierungsgrenzen zwi-schen 10 und 25 pg/mL lagen. Auch in puncto Präzision und Richtigkeit erfülle ihre Methode die Vorgaben mustergültig, wie die Wissenschaftler verlautbaren: Die Messwerte der untersuchten perfluorierten Verbindungen überzeugten durch eine Präzision von 1,7 bis 11,7 Prozent (CV), so-

Autor:

Dipl.-Ing. Guido Deußing

Uhlandstraße 16

D-41464 Neuss

[email protected]

Kalibrationsgerade für PFOS

Kalibrationsgerade für PFOA

GERSTEL-SPEXOS-Systems in Kombination mit einem Gerstel-MPS

wie einer Richtigkeit, die zwi-schen 90,6 und 110 Prozent gele-gen habe», berichten Foster et. al.


AUS DER FORSCHUNG

Die Hoffnung ist pink: Das Pul-ver, das Jennifer Ludwig vorsichtig in eine Glasschale schüttet und das im Licht der Laborlampe rosarot leuchtet, hat das Potenzial, Akkus in Zukunft noch leistungsfähiger zu machen. «Das Lithium-Kobalt-phosphat kann erheblich mehr

Elektrodenmaterialien aus der MikrowelleNeues Verfahren vereinfacht Synthese von Hochvolt-Kathoden für Lithiumionen-Akkus

Power für unterwegs ist

gefragt: Je leistungsfähiger

der Akku, desto größer die

Reichweite von Elektroautos

und desto länger die Be-

triebszeit von Handys und

Laptops. Dr. Jennifer Lud-

wig von der Technischen

Universität München (TUM)

hat ein Verfahren entwickelt,

mit dem sich das vielver-

sprechende Hochvolt-

Kathodenmaterial Lithium-

Kobaltphosphat schnell,

einfach, günstig und in

höchster Qualität herstellen

lässt. Für ihre Arbeit erhielt

die Chemikerin den Evonik

Forschungspreis.

Energie speichern als herkömmli-che Kathodenmaterialien», erklärt die Chemikerin.Die Mitarbeiterin von Tom Nil-ges, Inhaber der Professur für Syn-these und Charakterisierung inno-vativer Materialien, hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich das pinke Pulver schnell, mit geringem Energieaufwand und in bester Qualität herstellen lässt.Lithium-Kobaltphosphat gilt un-ter Batterieforschern seit einiger Zeit als Material der Zukunft. Es arbeitet bei höherer Spannung als das bisher verwendete Lithium-Ei-senphosphat und erreicht daher eine höhere Energiedichte – 800 Wattstunden pro Kilogramm statt bisher knapp 600 Wattstunden.

Bisherige Verfahren: teuer und energieaufwändig

Bisher war die Herstellung des vielversprechenden Hochvolt-Ka-thodenmaterials jedoch aufwän-dig, energieintensiv und wenig ef-fizient: Man benötigte drastische Bedingungen mit Temperaturen von 900 Grad. «Die Kristalle, die sich unter die-sen extremen Bedingungen bil-den, sind zudem unterschiedlich groß und müssen in einem zwei-ten energieintensiven Schritt erst zu nanokristallinem Pulver ver-

mahlen werden», berichtet Lud-wig. Die entstehenden Körnchen besit-zen zudem nur in einer Richtung genügend ionische Leitfähigkeit. Auf dem größten Teil der Oberflä-che läuft die chemische Reaktion zwischen Elektrodenmaterial und Elektrolyt im Akku nur schlep-pend ab.

Kristalle nach Maß

Die von Jennifer Ludwig entwi-ckelte Mikrowellen-Synthese löst all diese Probleme auf einen Schlag: Für die Gewinnung von hochreinem Lithium-Kobaltphos-phat benötigt man nur ein kleines Mikrowellen-Gerät und eine halbe Stunde Zeit. Die Reagenzien werden zusam-men mit einem Lösungsmittel in einem Teflon-Behälter erhitzt. Ge-rade einmal 600 Watt Leistung reichen aus, um die notwendige Temperatur von 250 Grad zu er-zeugen und die Kristallbildung anzuregen. Die sich dabei bildenden flachen Plättchen haben einen Durchmes-ser von weniger als einem Mikro-meter, eine Dicke von wenigen hundert Nanometern, und die Achse höchster Leitfähigkeit ist in Richtung Oberfläche orientiert. «Diese Form sorgt für eine bessere elektrochemische Leistungsfähig-keit, weil die Lithium-Ionen nur kurze Wege im Kristall zurückle-gen müssen», erläutert Ludwig.

Gezielte Steuerung der Re-aktion

Und noch ein weiteres Problem konnte die Chemikerin bei ihren Experimenten lösen: Bei Tempe-raturen von über 200 Grad und unter hohem Druck entsteht mit-unter nicht das gewünschte Li-

thium-Kobaltphosphat, sondern ein bisher unbekanntes, komple-xes Kobalt-Hydroxid-Hydrogen-phosphat. Jennifer Ludwig gelang es, den Re-aktionsweg aufzuklären, die che-mische Verbindung zu isolieren und dessen Struktur und Eigen-schaften zu bestimmen. Da die neue Verbindung als Batteriemate-rial ungeeignet ist, modifizierte sie die Reaktionsbedingungen so, dass nur das gewünschte Lithium-Kobaltphosphat entsteht.«Mit dem neuen Herstellungsver-fahren können wir nun in einem einzigen Prozessschritt die leis-tungsfähigen, plättchenförmigen Lithium-Kobaltphosphat-Kristalle maßgeschneidert und in hoher Qualität herstellen», urteilt Profes-sor Nilges. «Damit ist eine weitere Hürde auf dem Weg zu neuen Hochvolt-Materialien überwun-den.»Unterstützt wurde Jennifer Lud-wigs Arbeit von der TUM Gradu-ate School, BMW, sowie dem Fonds der Chemischen Industrie. Die Untersuchung elektrochemi-scher Eigenschaften erfolgte in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Technische Elektrochemie der TU München. Struktur und Ei-genschaften des komplexen Ko-balt-Hydroxid-Hydrogenphos-phats wurden in Zusammenarbeit mit dem Lawrence Berkeley Nati-onal Laboratory (LBNL), der Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) und dem Walther-Meißner-Institut (WMI) untersucht. Für die Entwicklung ihres neuen Synthese-Verfahrens erhielt Jennifer Ludwig den Evo-nik-Forschungspreis, den der Che-mie-Konzern jährlich an herausra-gende Nachwuchswissenschaftler vergibt.

Quelle: TUM


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Dass Patientinnen und Patienten nach einem Schlaganfall nur ein-geschränkt mit den Händen ein-fache Alltagsgegenstände und Werkzeuge greifen oder halten können, belegen klassische Tests

Nach Schlaganfall motorische Defizite exakter feststellenNach einem Schlaganfall

scheitern viele Menschen

an täglichen Handgriffen im

Haushalt. Der Grund dafür

sind Lähmungserscheinun-

gen, die von Schädigungen

im Gehirn herrühren. Diese

wirken sich auf die feinmo-

torischen Fähigkeiten aus.

Ein Team der Technischen

Universität München (TUM)

zeigt nun einen Weg auf,

der zu einer besseren Dia-

gnose und gezielteren The-

rapie führt.

zur Überprüfung ihrer manuellen Geschicklichkeit in der Klinik. Sehr häufig wird der Jebsen Tay-lor-Handfunktionstest durchge-führt, wo etwa ein Satz auf ein Blatt Papier geschrieben werden muss. «Der Jebsen-Test wie auch andere Tests zeigen allerdings nicht auf, welche einzelnen Fakto-ren dazu führen, dass sich Schlag-anfallpatienten bei einfachen Handgriffen wie etwa nach einem Blatt zu greifen so schwer tun», sagt Professor Joachim Hermsdör-fer vom Lehrstuhl für Bewegungs-wissenschaft der Sport- und Ge-sundheitsfakultät an der TUM. «Darum haben wir Tests selbst entwickelt, um anhand der daraus identifizierten beeinflussenden Faktoren gezieltere therapeutische Ansätze abzuleiten.»

Welche Faktoren lösen die Feinmotorikstörung aus?

Die TUM-Wissenschaftler teste-ten etwa das Hochheben von Ge-genständen verschiedener Ge-

wichtsklassen und mit verschiedenen Oberflächen, die vor-ausschauende und reagierende Griffkontrolle, das visuell-motori-sche Vermögen und einige weitere Fertigkeiten. Eine Gruppe von 22 Patientinnen und Patienten im Al-ter von 32 bis 78 mit einer halbsei-tigen Lähmung, der so genannten Hemiparese nach einem Schlag-anfall, haben an dieser Studie teil-genommen. Ihnen stand eine gleich große Kontrollgruppe mit gesunden Probanden gegenüber.

Von den Parametern, an denen sich die zwei Gruppen unterschei-den ließen, konnten drei Faktoren festgestellt werden, die maßgeb-lich waren, um die Feinmotorik-störung zu klassifizieren: die Kon-trolle der Griffkraft, die motorische Koordination und das Tempo der Bewegung. Mit statis-tischen Methoden konnte das Team schließlich belegen, dass diese drei Faktoren zu 69 Prozent die Alltagsdefizite des umfassen-deren Jebsen-Tests voraussagen.

Ergebnisse ermöglichen gezieltere Therapie nach Schlaganfall

«Dank unserer Ergebnisse können Patienten und Patientinnen künf-tig nach einem Schlaganfall geziel-ter in den Bereichen therapiert werden, wo ihre Schwächen evi-dent sind», sagt Professor Herms-dörfer. Für die Tests wurden selbst-entwickelte Geräte benutzt, unter anderem die Gripforce-Box, mit der die Griffkraft der Hand über-prüft wird. Diese könnte künftig für Therapeuten so weiterentwi-ckelt werden, dass sie zum Zweck der Diagnose des Status-quo von Personen nach einem Schlaganfall eingesetzt wird. «Daran arbeiten wir derzeit noch», sagt der Bewe-gungswissenschaftler. «Das Ziel ist zusammen mit zwei kurzen klassi-schen Tests künftig mit der GF-Box eine präzise Aussage über die Hintergründe einer Feinmotorik-störung von Schlaganfallpatienten im Alltag zu machen.»

Quelle: TUM

FachverbandLaborberufePostfach3001 Bern


FACHVERBAND LABORBERUFE

Herzlichen Dank an Herrn Flück für die spontane Zusage und den netten Empfang. Frau Schär, Frau Peter und Frau Tschümperlin erzählen uns aus dem Alltag während der Ausbil-dung. Allen einen herzlichen Dank, dass sie sich bereit erklärt haben meine Fragen zu beantworten und uns über die Ausbildung zum Beruf Holzbildhauer/-in EFZ zu erzäh-len.

Die Schule für Holzbildhauerei ist heute die einzige Institution in der Schweiz, in der das Holzbildhau-erhandwerk erlernt werden kann. Sie bietet eine Symbiose zwischen bodenständigem Handwerk und Kunst, zwischen Tradition und Moderne.Holz ist überall als Kunsthand-werk ersichtlich, wenn man sich der Schule nähert. Selbst die Park-plätze sind in dekorativen Holz-schildern beschriftet.

Zuerst aber einiges an interessan-ten Details der Geschichte und der Entstehung der Schule für Holzbildhauerei Brienz.

Besuch bei der Schule für Holzbildhauerei BrienzHerr Flück, Schulleiter, stellt uns die Schule vor und Lernende stellen uns die Ausbildung

Holzbildhauer/-in EFZ vor.

Die Brienzer Holzschnitzerei ist eine 200-jährige Tradition. Im Jahr 1826 erhielten junge Brienzer Schnitzer an der Handwerker-schule Bern Unterricht zum künstlerischen Zeichnen und Mo-dellieren.

1884 war die Gründung der «Schnitzlerschule Brienz». Seit 1928 ist sie eine Fachschule und Lehrwerkstatt des Kantons Bern und bietet heute 24 Ausbildungs-plätze für Holzbildhauerinnen und Holzbildhauer an.Wegen Platzproblemen durch ständige grössere Schülerzahl wurde 1897 ein Neubau bezogen der 1951 ausgebaut werden musste. Die Berufsfachschule ist der einzige Schulstandort in der Schweiz für die kunsthandwerkli-chen Berufe in Holzbildhauerei, Holzhandwerk, (Fachrichtung Drechslerei und Weissküferei), Korb- und Flechtwerkgestaltung sowie Küferei.Unterrichtet werden an der Schule für Holzbildhauerei Brienz die be-rufskundlichen Fächer der alllge-meinbildende Unterricht und die überbetrieblichen Kurse.

Am 7. November 2014 feierte die «Schnätzi», wie sie noch ab und zu genannt wird, das 130-jährige Ju-biläum. Es war auch die Einwei-hung der Erweiterung und Sanie-rung des Schulgebäudes. Ein zentrales Element birgt der unter-irdische gebaute Kulturgüter-schutzraum. Hier werden Mo-delle, Zeichnungen und Original- objekte aufbewahrt. Die Samm-lung umfasst über 3200 Skulptu-ren und Gipsauszüge, mehr als 6500 Zeichnungen sowie rund 5000 Fotos, alles Originale.Daneben wird eine reichhaltige Dokumentation mit Entwürfen beheimatet.«Früher waren diese Dokumente im Dachstock eingelagert», er-zählt mir Herr Flück.Wie leicht hätten diese wertvollen Objekte und Dokumente zerstört werden können, zum Beispiel bei einem Brand.

Bei einem Rundgang zeigt mir Herr Flück die Aufteilung der Räumlichkeiten. Nebst ihrem ei-genen Arbeitsplätzen, stehen den Lernenden folgende Arbeitsräume zur Verfügung:

Herr Flück, Schulleiter



Die Werkstatt mit allen nötigen Maschinen wie, Band- oder Mo-torsäge, eine kombinierte Holzbe-arbeitungsmaschine und Bohrma-schinen. In einem weiteren Raum steht alles Material bereit zur Her-stellung der gewünschten Mo-delle, sei dies aus Plastilin, Ton oder Gips. Reserviert ist ein Raum für die Oberflächenbehandlun-gen. Hier wird mit Beize, Lacken, Farbe, Öl oder Wachs gearbeitet.

Zurück im Büro beantwortet mir Herr Flück Fragen zur Ausbil-dung.Während der vierjährigen Lehr-zeit werden umfassende Kennt-nisse in der Schnitztechnik erwor-ben, verteilt auf die Sparten Mensch, Tier und Ornament.

Das Modellieren wird für das Ent-werfen von figürlichen Arbeiten von Grund auf erlernt. Mit ver-schiedenen Giesstechniken wer-den die Plastiken abgegossen. Im Zeichnen werden Techniken von der einfachen ersten Skizze bis zur kolorierten Kundenzeichnung vermittelt.

Die überbetrieblichen Kurse (ÜK) dienen der Vervollständigung der Ausbildung. Sie beinhalten fol-gende Fachgebiete: Maschinen-kurse und Kettensägekurs (An-wendung und Sicherheit), Ober- flächenbehandlung und Giess-technik.

Es hat mich interessiert was die berufsbezogenen Fächer sind.Es handelt sich dabei um folgende Fächer:• Werkstattarbeiten: diese umfassen die handwerklichen Grundlagen der Schnitttech- niken, Freihandzeichnen, Modellieren, Oberflächen- behandlung und das Arbeiten mit Maschinen.• Berufskundlicher Unterricht: durchgeführt wird dieser in Blockkursen von je 8 Wochen pro Lehrjahr.• Die Hauptfächer sind Auftrag,

Administration und Fertigung.

«Unsere Schule bietet die vollstän-dige Ausbildung hier im Haus an, das heisst auch die üK s werden hier im Haus durchgeführt. Der Allgemeinbildende Unterricht (ABU) wird gemeinsam mit den Lernenden der Geigenbauschule durchgeführt.Spezielle Fächer werden durch ex-terne Fachlehrer vermittelt. Unsere Schule arbeitet mit der Berufsfach-schule in Interlaken zusammen. Bestimmte Fächer vermitteln Fachlehrer aus Interlaken indem sie wöchentlich nach Brienz kom-men.»«Wie sieht es mit Interessenten für die Ausbildung aus, wo wird auf diese Lehre hingewiesen?» fragte ich weiter. «Erstaunlicherweise ist der Beruf gefragt», sagt Herr Flück. «Oft sind es Personen die bereits eine Berufslehre absolviert haben. Wir stellen uns an Messen vor, BAM, BEA, EHB. Interes-sierte Personen können uns bei den praktischen Arbeiten zusehen und ihre Fragen können wir so direkt beantworten. Wir werden uns auch wieder an der SwissSkills in Bern beteiligen.Zudem steht unser Atelier hier in Brienz für Besucher offen. Es ist eine Gelegenheit sich näher zu in-formieren und die Arbeit hinter der »Schnitzlerkunst» zu sehen.»

«Welche Voraussetzungen sind ne-ben handwerklichem Geschick nötig um diesen Beruf zu erler-nen?»«Wichtig sind natürlich Sinn für

Gestaltung, Formen, Zeichnen, gutes Beobachten räumliches Vor-stellungsvermögen, Geduld und Ausdauer.Der Aufnahmeprüfung gehen ob-ligatorische Schnuppertage vor-aus.»

Holzbildhauer/-in EFZ Aus- bildung in der Schule Brienz : Gespräche mit Lernenden im 3. Lehrjahr

Gespräch mit Monika SchärEs ist die Erstausbildung von Mo-nika Schär. «Eigentlich wollte ich Tiermedizinische Praxisassisten-tin lernen», sagt die Lernende. «Ich fand nach Schulabschluss je-doch keine Lehrstelle in meiner Umgebung.Meine Eltern ermunterten mich einen gestalterischen Beruf zu su-chen. Auf der Berufsmesse in Bern, sah ich mich um und nahm ein Prospekt der Berufsschule Bri-enz, Holzbildhauer/ -in EFZ mit, ohne jedoch mit einem konkreten Beschluss diese Ausbildung zu wählen. Nachdem ich mir die Ausbildungsziele genauer angese-hen hatte, wurde ich plötzlich neugierig und meldete mich für einen Schnupperkurs an. Die viel-seitigen Arbeitsgebiete haben so-fort mein Interesse geweckt. Nun gab es für mich keinen Zweifel mehr, welche berufliche Ausbil-dung ich in Angriff nehmen wollte. Ich wusste, das ist genau das Richtige für mich, ich war voll überzeugt.Kurzerhand meldete ich mich für

die Aufnahmeprüfung an und be-stand sie, worüber ich mich sehr freute.»

«Was war die Motivation, da es doch einiges an Eigenkreativität erfordert und handwerkliches Ge-schick, welche nicht einfach so er-lernbar sind?»«Genau diese handwerklichen Tä-tigkeiten und der seltene Beruf waren es, was mich faszinierte. Et-was herzustellen was einmalig ist und meine Ideen in ein Kunst-werk umzuwandeln,» erzählt mir Monika Schär mit viel Begeiste-rung.Die ganze Ausbildung bringt viel Abwechslung: Jedes Lehrjahr be-inhaltet zwei Schwerpunktthe-men.«Als erstes lernten wir die Eigen-schaft des Holzes kennen. Nicht weniger wichtig sind die Kennt-nisse über das Werkzeug. Es benö-tigt nebst Schreinerwerkzeug eine grosse Auswahl an Flach- und Hohleisen, Schnitzmesser und Feilen. Der Umgang mit den Ma-schinen muss auch geübt werden.»Schon im zweiten Lehrjahr arbei-tet man möglichst selbständig, das bedeutet von der Materialwahl, der Zeichnung bis zur Fertigstel-lung des Objekts. «In diesem Jahr habe ich die Themen Mensch und Ornament. Im letzten Jahr wer-den einerseits Wunschthemen be-arbeitet und Wiederholungen durchgeführt, das dient als Prü-fungsvorbereitung. Anfangs des vierten Lehrjahres führen die Ler-nenden ihre Projektarbeit durch. Das Thema dazu ist gegeben, den restlichen Teil muss selbständig erarbeitet werden. Hier sind Ei-genkreativität wichtig und das er-lernte Können kann nun unter Beweis gestellt werden.Meine jetzige Arbeit ist ein Eigen-entwurf; ein Spiegelrahmen ver-ziert mit Rosen, das gehört in den Bereich Ornament. Als erstes wird eine Skizze, welche als Vorlage dient, erstellt. Dieser Entwurf wird anschließend weiterentwi-ckelt bis zum Endergebnis.»Monika Schär



«Was sind die Weiterbildungs-möglichkeiten?» fragte ich als nächstes.«Ein mögliches Gebiet sind Res-taurationen», antwortet mir Mo-nika Schär. «Man muss sich mit der antiken Schnitzerei aus den verschiedenen Jahrhunderten be-fassen und diese auffrischen und reparieren können.»Die höhere Berufsbildung befin-det sich im Aufbau. HF Produk-tedesign ist im am Entstehen, die HFP (Holzbildhauer-Meister) wurde seit rund 20 Jahren nicht mehr durchgeführt.«Von Haupttätigkeiten kann man bei diesem Beruf wohl nicht spre-chen?»«Ein großer Teil der Tätigkeiten besteht aus Zeichnen, den ge-wünschten Gegenstand aus Plas-tilin entwerfen und eine Kopie in Gips zu gießen. Erst danach kann die Schnitzarbeit beginnen.» er-klärt mir Frau Schär.«Haben sich schon bevorzugte Ar-beiten gebildet?» fragte ich.«Ich gehe bei allen Schnitzarbei-ten mit Freude an die Arbeit,» ant-wortet mir Monika Schär strah-lend. «Aber sicher gibt es bevorzugte Arbeiten?», fragte ich nach, «falls eine Auswahl zur Ver-fügung steht.»«Dann würde ich Tierfiguren und Ornamente wählen» meint die Lernende freudig. »Etwas weniger liegen mir die Menschenfiguren.»

«Bleibt trotz dem Erlernen all die-ser vielfältigen Arbeiten und dem Schulstoff noch Zeit für Hobbys?»«Da musste ich mich schon ein wenig einschränken. Seit meiner Kindheit, welche ich auf einem Bauernhof verbringen durfte, liebe ich Pferde über alles.Wenn ich das Wochenende zu Hause verbringe, freue ich mich auf lange Ausritte. Neu bin ich in einem Jodlerklub, hier in Brienz, aufgenommen worden, in dem wir wöchentlich an einem Abend proben.»Wir danken Monika Schär herz-lich für das interessante, offene

Gespräch das uns einen Einblick in die vielseitigen Möglichkeiten in diesem Berufsbereich aufzeigt. Wir wünschen ihr weiterhin diese Freude an den Tätigkeiten und viel Erfolg im beruflichen und pri-vaten Lebensbereich.

Gespräch mit Anita Peter

Für Frau Peter ist es die Zweitaus-bildung. Nun war ich neugierig, ob der vorgehende Beruf bereits in die Kunstrichtung ging?«Nein, ich absolvierte nach der Se-kundarschule eine KV-Lehre und später die einjährige Vollzeit-Be-rufsmatur. Ich strebte eine Ausbil-dung im gestalterischen Bereich an und besuchte mit viel Freude und kreativem Tatendrang den Vor-kurs an der Hochschule für Kunst und Design in Luzern. Jedoch fehlte mir nach diesem Jahr die Überzeugung, mich für ein weiter-führendes Studium zu bewerben, viel lieber wollte ich von Grund auf ein Handwerk erlernen. Schliess-lich kehrte ich nochmals in den kaufmännischen Beruf zurück und arbeitete einige Jahre im Mar-ketingbereich. Doch der Wunsch, vermehrt die Hände zum Einsatz zu bringen, den Schreibtisch gegen die Werkbank zu tauschen, dreidi-mensional kreativ zu arbeiten, ein Handwerk mit all seinen Facetten, Techniken und Möglichkeiten von Grund auf zu erlernen, dieser Wunsch liess mich nicht los. So habe ich mich nach einer Zeit in-tensiver Gedanken und der 3-täti-gen Schnupperlehre an der Schule für Holzbildhauerei dazu ent-schlossen, mich für die Ausbil-dung zur Holzbildhauerin zu be-werben. Und das Glück stand auf meiner Seite, den positiven Be-scheid erachtete ich als Wink des Schicksals, dass es wohl der rich-tige Weg für mich sein würde.»«Waren ihre favorisierten Tätig-keiten schon immer Gestalten und Formen?»«Kreative Tätigkeiten, Zeichnen, Gestalten, Werken, das hat mir seit früher Kindheit immer beson-

ders Spass gemacht. Eine beson-dere Vorliebe hatte ich seit jeher zu Holz, mit Metall oder Glas kann ich weniger anfangen. Holz ist na-türlich, lebt und strahlt eine Wärme aus, es ist ein Material das mich voll begeistert. Das Ver-ständnis und das Gefühl für die verschiedenen Holzverarbeitun-gen musste ich mir aber zuerst an-eignen.»

«Haben sich schon favorisierte Tä-tigkeiten ergeben seit dem Ausbil-dungsbeginn?»«Wenn ich eine Fachrichtung wählen müsste, dann würde ich wohl Tierfiguren vorziehen. Aber ich weiss die Vielseitigkeit der Ausbildung an dieser Schule sehr zu schätzen. Ob Tierfiguren, Or-namente oder Menschenfiguren, alle Disziplinen sind spannend und haben ihren eigenen Reiz.»

«Kann man in diesem facettenrei-chen Beruf überhaupt von Haupt-tätigkeiten sprechen?»«Ja, da kann man schon. Viele Be-sucher sind jeweils darüber er-staunt, dass wir nicht ausschliess-lich schnitzen. Wenn wir etwa einen Eigenentwurf umsetzen wollen, dann beginnt der Arbeits-prozess beim Zeichnen, die Idee muss erstmal auf Papier gebracht werden! Dann erstellen wir ein dreidimensionales Modell aus Plastilin oder Ton. Diese beiden Materialien sind jedoch weich und unbeständig. Deshalb giessen wir das Modell in Gips ab. Zuerst fer-tigen wir eine Negativform aus Baugips, dann das Positiv mit Gi-luform, ein hochwertiges Gips-/Kunststoffgemisch. Jetzt kann die Arbeit im Holz beginnen. Zuerst muss ein passendes Stück Holz ge-funden werden, welches dann in den Grundformen maschinell grob zugeschnitten wird, bevor man dann die Arbeit mit Meissel und Hammer beginnt.»«Welchen Holzarten bevorzugen Sie zum Schnitzen?»«Die meist verwendete Holzart ist Lindenholz. Es ist relativ weich zu

bearbeiten und regelmässig in sei-ner Struktur. Das Holz hat einen hellen Farbton was besonders Or-namente bestens zur Geltung bringt. Nussbaum ist härter, kann aber bei gewissen Arbeiten von Vorteil sein, etwa wenn man feine Details herausarbeiten will. Für Gegenstände, welche für den Aussenbereich bestimmt sind, ver-wenden wir meist Eiche oder Lärche, diese Holzarten sind wet-terbeständiger.»

«Wie machen Sie die Oberflä-chenbehandlung?»«Für diesen letzten Arbeitsschritt, gibt es sehr viele Möglichkeiten. Folgende Behandlungsmethoden lernen wir in einem Überbetrieb-lichen Kurs kennen: • Färben (mit wässerigen Farb- stofflösungen)• Beizen (Veränderung der Holzfarbe durch eine chemische Reaktion)• Bemalen (z.B. mit Acryl- oder Ölfarben)• Lackieren (farbloser Überzug zum Schutz des Objekts) • Ölen (eine sehr natürliche Behandlung, welche die Holz- struktur hervorhebt)• Wachsen (etwa um einen gewissen Glanz zu erzielen)

Ob eine Figur farbig bemalt wird oder ob man lieber die natürliche Holzfarbe erhalten will und somit nur einen farblosen Überzug macht, ist oftmals eine Frage des

Anita Peter



Geschmacks, da gibt es kein rich-tig oder falsch.»

«Die Weiterbildung ist heute ver-mehrt ein Thema, welche beste-hen in ihrem Beruf?»«Es gibt z.B. die Möglichkeit, sich im sozialen Bereich weiterzubil-den, etwa in Arbeitsagogik, um später Menschen im Arbeitsalltag zu begleiten, im Kreativ-Atelier ei-ner Behindertenwerkstätte als Bei-spiel. Wer ein pädagogisches Stu-dium nicht scheut, wird vielleicht Werklehrer. Einige Absolventen dieser Schule absolvierten ein Stu-dium an einer Kunsthochschule, um später in der freien Kunst tä-tig zu sein. Auch die Restaurie-rung ist ein grosses Fachgebiet, auf das sich einige Bildhauer speziali-sieren. Dann gibt es aber auch viele Möglichkeiten, sich durch Kurse oder Lehrgänge in einem Fach zu spezialisieren (z.B. Ver-golden, Fotografie, Steinbildhau-erei, etc.).»

«Gibt es sonst noch etwas Beson-deres an Ihrer Ausbildung?»«Etwas das ich als sehr wertvoll er-achte, sind die Praktika, welche wir während der Ausbildung ab-solvieren. So ein Praktikum kann beim Drechsler, Lederschnitzer, Restaurator, Steinbildhauer, Foto-graf, Schreiner, Vergolder, Eiss-kulpturenkünstler, etc. gemacht werden. Es soll einfach ein Betrieb resp. eine Arbeit sein, welche einen Bezug zur Holzbildhauerei auf-weist. Jeder Schüler soll mindes-tens 6 Wochen Praktika absolvie-ren. Wir dürfen uns dabei sowohl den Betrieb, wie auch die Fach-richtung selber aussuchen, bei Be-darf werden wir aber von der Schule unterstützt. Diese Praktika bieten meines Erachtens gute Chancen, um Einblicke in andere Bereiche zu erhalten und um wert-volle Kontakte zu knüpfen.»«Bleibt noch Zeit für Hobbys bei all den zu erlernenden Tätigkeiten und dem Schulstoff?»«Ja, auf jeden Fall. In meiner Frei-zeit bewege ich mich am liebsten

draussen in der Natur. Sei es bei Bergwanderungen oder in den Fe-rien auf einer Velo- oder Kajak-tour. Gerne nehme ich mir Zeit zum Lesen oder geniesse es, das Wochenende mit Freunden oder der Familie zu verbringen.»

Wir danken Frau Anita Peter herzlichst für das interessante leb-hafte Gespräch und wünschen ihr weiterhin diese Freude an den Kunsthandwerklichen Tätigkei-ten. Ihre momentane Arbeit war das Erstellen eines Ornaments.

Gespräch mit Irina Tschümperlin

Für Frau Irina Tschümperlin ist es die zweite Ausbildung.Der erste Beruf war Technische Modellbauerin, wobei sie vorwie-gend mit CAD arbeitete.Als Technische Modellbauerin stellt man Modelle, Formen, Pro-duktionswerkzeuge, Prototypen, Funktionsmodelle und dreidi-mensionale Designmodelle her. Diese Produkte werden in der Ma-schinen- und Kunststoffindustrie, Metallgiesserei, Medizintechnik, im Produktdesign und in anderen Industriezweigen gebraucht.«Was hat Frau Tschümperlin be-wogen eine weitere Ausbildung in Angriff zu nehmen?» war deshalb meine erste Frage.«Bald nach der Ausbildung merkte ich, mir fehlen die handwerkli-chen Arbeiten, was vorwiegend mein Berufsziel war. Einen gan-zen Tag am PC konnte ich mir auf längere Zeit nicht vorstellen. Ich wollte meine Kreativität mit hand-werklichen Arbeiten verbinden, etwas erarbeiten was den Käufern nach dem Erwerb lange Freude bereitet. Holz ist ein Naturpro-dukt und jedes erstellte Objekt ein Unikat. Holz ist ein lebendes Ma-terial. Schnitzarbeiten brauchen oft Kraft aber auch sehr viel Ge-fühl.» Frau Tschümperlin erzählt mir dies mit voller Begeisterung. »Nach der Ausbildung gibt es eine

Vielfalt von Produkten die wir mit unseren künstlerischen, kreativen Fähigkeiten erstellen können. Wir schnitzen Einzelanfertigungen oder auf Wunsch eine kleinere Se-rie. Die Auswahl reicht von Deko-rationsgegenständen bis zum Ge-brauchsobjekten. Eine weitere Möglichkeit ist Restaurationsar-beiten zu übernehmen.Bei einem Auftrag von Kunden übernehmen wir von Beginn alles selber. Wir besorgen das benötigte Holz und Material und skizzieren die Form und fertigen eventuell davon ein Plastilinmodel an. Die Gegenstände werden ausgesägt oder zum Teil mit der Motorsäge bearbeitet, der restliche Teil ist reine Handarbeit. So erlebt man den Berufsalltag immer wieder neu. Genau das ist für mich faszi-nierend.»

«Waren Kreative Arbeiten schon immer eine bevorzugte Beschäfti-gung?»«Malen, Bastelarbeiten, Werken und stets Neues ausprobieren, das waren seit je meine liebsten Frei-zeitbeschäftigungen», erzählt Frau Tschümperlin freudig.«Am liebsten probierte ich mit verschiedenen Materialien und Techniken Neues aus.Ich war immer neugierig auf das Endergebnis.Neue Erfahrungen sammelte ich auch bei den obligatorischen Prak-tikas. Verteilt auf die Ausbil-dungszeit dauern diese 6 Wochen. Ich freute mich auf die Gelegen-heiten in verschiedene Gebiete wie Steinbildhauerei, Drechslerei und Kunstgiesserei hinein zu se-hen».«Wo nehmen sie ihre Kreativität her?»Frau Tschümperlin muss nicht lange überlegen um mir zu ant-worten. «Wichtig ist, dass man gut beobachten kann, die Umgebung und die Natur bieten viel Inspira-tion. Hier im Haus haben wir ein grosses Archiv mit Gegenständen und Büchern. Falls notwendig, holt man sich dort seine Ideen».

«Haben sich seit Beginn der Aus-bildung favorisierte Arbeiten her-auskristallisiert?» fragte ich Frau Tschümperlin.Sehr spontan, ohne zu zögern, kam auch hier die Antwort: «Mein bevorzugtes Gebiet sind Tiere, da am liebsten Vögel. Auch sehr spannend sind Menschenfiguren».

«Bleibt bei all den Arbeiten und dem stetigen Lernen noch Zeit für Hobbys?» Frau Tschümperlin strahlt und meint, «diese Zeit nehme ich mir. Trotzdem musste, ich mich stark einschränken, so dass ich nicht mehr so oft zum Harfen spielen und Tanzen komme. Vorerst ist mir die Ausbildung am Wichtigs-ten, danach kann ich mich wieder intensiver meinen Freizeitbeschäf-tigungen widmen».

Frau Tschümperlin wir danken ihnen herzlich für das offene Ge-spräch. Es gibt uns einen guten Einblick in all die verschiedenen Arbeiten die hinter dem Kunst-handwerk stecken. Wir wünschen ihnen weiterhin so viel Freude bei ihren Arbeiten und Erfolg im beruflichen und priva-ten Bereich.

Charlotte Rothenbühler

Irina Tschümperlin



26 der insgesamt 27 Absolventin-nen und Absolventen bestanden das Qualifikationsverfahren in den Fachrichtungen Biologie und Chemie des Prüfungskreises Bern-Mittelland mit Erfolg.Die Kandidatinnen und Kandida-ten mussten verschiedene Prü-fungsaufgaben bearbeiten. Dabei wurden alle wesentlichen Leis-tungsziele des Bildungsplans be-rücksichtigt. Die Aufgaben enthielten nebst den verschiede-nen Labormethoden auch die Pla-nung der Arbeiten mittels Zeit- und Versuchsplan und die nachvollziehbare Dokumentation sowie die Beurteilung der Ergeb-nisse und die Reflexion ihrer Ar-beiten.Zu überprüfen galt es die Fach-kompetenz aber auch die Metho-den, Sozial- und Selbstkompeten-zen. Dabei wurde Wert darauf gelegt die Prüfungsaufgaben mög-lichst praxisgerecht zu gestalten, jedoch mussten aufgrund der zeit-lichen- und örtlichen Gegebenhei-ten Kompromisse eingegangen werden, welche auch zu gestell- ten Prüfungssituationen führten. Entscheidend ist aber, dass die rund 50 Prüfungsexpertinnen und Experten die Leistungen und das Vorhandensein der einzelnen Kompetenzen, welche letztendlich zur Qualifikation einer Laboran-

Qualifikationsverfahren 2017 für Laborantin-nen und Laboranten EFZ in Bern

tin / eines Laboranten führen, ad-äquat und objektiv beurteilen können.Die Kandidatinnen und Kandida-ten führen die Arbeitstechniken zuverlässig, ja sogar routiniert aus. Das Arbeiten unter aseptischen Bedingungen in der Biologie hat sich gegenüber den Vorjahren deutlich verbessert. In der Fach-richtung Chemie hatten viele der Teilnehmenden Schwierigkeiten mit den Laborgrundtechniken wie Titration und Fotometrie. Selbst-verständlich wird heute im Labor selten mehr mit der Glasbürette ti-triert. Eine exakte Arbeitstechnik ist jedoch genau so gefragt wie das Wissen um das Lambert-Beer’sche Gesetz in der Analytik.Die Expertinnen und Experten erwarteten eine vertiefte Beurtei-lung der Ergebnisse und die kriti-sche Einschätzung der Arbeiten

durch die Kandidatinnen und Kandidaten, ist dies doch ein we-sentliches Merkmal einer Fach-person. Diese Reflexion hat bei ei-nigen Prüfenden gefehlt.Trotz diesen Feststellungen haben uns die jungen Leute durch ihre Arbeiten und ihr sympathisches und freundliches Auftreten über-zeugt. Vergessen wir nicht, dass diese Berufsleute erst an der Schwelle des Berufslebens stehen und das Abenteuer Labor erst jetzt richtig für sie beginnt.Zum bestandenen Qualifikati-onsverfahren gratulieren wir herz-lich!Fachrichtung Biologie: Graven Anna, Maurer Julia, Pelzer Marc, Rohrbach Rina, Schütz Aline, Steiner Nicole, Stoffel Cindy, Wiestner Fabian, Wyssen Shayenne, Zurbriggen Samuel und Zutter SamanthaFachrichtung Chemie: Cianci Leandro, Frey Andrina, Karst Elea, Köchli Nadja, Krishnarajah Kirthiga, Künzi Lukas Oliver, Landolfo Marc, Lees Menga, Maring Sarah, Rolli Dominik, Schaffer Pia, Straumann Salome, von Wartburg Michel, Walther Fabian und Wüthrich Cinderella

Stefan Guggisberg, Chefexperte Laborant/in EFZ Biologie & Che-mie – Bern-MittellandAbschlussklasse Biologie mit Lehrpersonal der Berufsfachschule

Abschlussklasse Chemie mit Lehrpersonal der Berufsfachschule

Laborpersonalverband Bern, Postfach3001 Bern



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Das Modul 1 geht dem Ende ent-gegen, als ich die Lernenden be-suchte. Einige der Lernenden waren mit dem Schreiben des Protokolls der abgeschlossenen Arbeit beschäf-tigt, andere an den Vorbereitun-gen zur nächsten praktischen Ar-beit. Mit viel Begeisterung erklärten sie mir ihre momentanen Arbeits-schritte und die heiklen Punkte die es zu beachten gibt. Es waren Dichtebestimmungen, pH Mes-sungen und Dünnschichtchroma-tographie.Motiviert und mit Freude sind sie an ihren Arbeiten. Noch ist alles ungewohnt, das Handhaben mit den kleinen Glaswaren wie auch mit den kleinen Substanzmengen. Dauernd tauchen Fragen auf, so-wohl bei den theoretischen Aufga-ben wie bei den praktischen Tä-tigkeiten. Es gibt viel Neues zu erlernen in den beiden ersten Mo-dulen. Zum Glück ist Frau Barbara Senn, Ausbildnerin für die Fachrichtung

Überbetrieblicher Kurs Laboranten EFZ Fachrichtung Chemie Modul 1

Chemie, immer helfend zur Seite. Unterstützt wird sie von Frau Nina Fankhauser, was bei dieser Klassengrösse auch notwendig ist. Frau Senn und Frau Fankhauser sind gefordert, erklären alles nochmals wenn nötig oder stellen die Gegenfragen, so dass die Ler-nenden bereits frühzeitig erlernen die Arbeiten zu reflektieren. Ein wichtiger Punkt ist auch, die Erstellung eines korrekten, wis-senschaftlichen Protokolls. Es dient nicht nur im Laboralltag, es ist auch ein Faktor an der Lehrab-schlussprüfung. Das Protokoll muss die Ergebnisse der Arbeiten und deren Ablauf vollständig und wissenschaftlich festhalten. So wartet dann nach dem Tages-ende der Lernenden, noch einiges an Arbeit für Frau Senn und Frau Fankhauser. Am folgenden Tag werden die korrigierten Protokolle mit den Lernenden besprochen«Wie empfinden die Lernenden den Übertritt von der Schule in die Berufslehre?» habe ich nach-gefragt.

Sie freuen sich alle in den üK zu kommen und sind begeistert von dem was sie schon alles erlernen konnten und dies gemeinsam mit den Mitlernenden. Dass immer eine Ansprechperson da ist um ihre Fragen zu beantworten, schätzen sie sehr. Schon neugierig sind sie nun auf den ersten Berufsfachschulunter-richt. Erneut wartet hier viel Neues auf das sich die Lernenden freuen. Ein Beruf mit manuellen Tätigkeiten, das ist allen wichtig.Während den ersten Wochen kommt viel Neues, aber dank dem üK, wo wir alle zusammen die gleichen Erfahrungen machen, fällt die Umstellung nicht schwer, auch wenn die Freizeit nun stark eingeschränkt ist. Das war die Antwort bei Allen.

Der Laborpersonal-Verband Bern dankt Frau Senn und Frau Fank-hauser herzlichst für ihren Einsatz im üK.





Ich besuche den Kurs am Ende des Moduls 1. Kursthema ist das Er-lernen von grundlegenden mikro-biologischen Arbeitsmethoden. Die Lernenden sind mit viel Freude im Labor tätig. Vorgängig wurde ihnen die nötige Theorie vermittelt, welche zum Verständ-nis der praktischen Arbeiten not-wendig ist. Die laufenden Arbei-ten umfassen die biochemische Identifikation von Bakterien. «Dies versuchen wir mit verschie-denen Tests, es sind der Katalase-, der Oxidase- und der API Test», erzählen mir die Lernenden. Für sie ist es schon fast eine kleine For-schungsarbeit - sie arbeiten sorg-fältig, konzentriert und mit viel Begeisterung. Der API 20-Strei-fen besteht aus 20 Mikroröhr-chen, in denen sich verschiedene Substrate befinden. Diese Röhr-chen werden nun mit der zu un-tersuchenden Bakteriensuspen-sion beimpft. Noch ist es neu und

Überbetrieblicher Kurs Laboranten EFZ Fachrichtung Biologie Modul 1

ungewohnt, mit so kleinen Men-gen zu arbeiten. Nach Inkubation über Nacht können anhand von Farbumschlägen die biochemi-schen Reaktionen abgelesen und die Bakterien mit Hilfe einer Da-tenbank identifiziert werden.

Auf die Frage, wie die Umstellung von der Schule in die Berufslehre empfunden werde, erhielt ich von den Lernenden folgende Antwort: «Neugierig und mit viel Freude kommen wir jeden Tag in den üK. Wir lernen hier täglich viel Neues, alles wird uns bestens erklärt, und anschliessend dürfen wir die The-orie selbstständig in die Praxis umsetzen. Dabei vergeht die Zeit so schnell, dass wir die längeren Arbeitstage gar nicht bemerken. Unser Ausbildner, Andreas Tschanz, ist immer hilfreich zur Seite. Unsere Fragen werden so-fort beantwortet und nötigenfalls nochmals erklärt. Das macht ein-

fach Spass, es ist cool» - spontan kam bei allen dieselbe Aussage. Auch das Zusammensein mit den Mitlernenden aus den verschiede-nen Lehrbetrieben wird besonders geschätzt.

Wenn die Lernenden die Berufs-fachschule besuchen oder den Fei-erabend geniessen, wartet auf Herrn Tschanz, Berufsbildner der überbetrieblichen Kurse, noch ei-niges an Arbeit. Für die Korrektu-ren der Protokolle, die Beurtei-lung der Lernenden und die nötigen Vorbereitungen der kom-menden Kursinhalte bleibt näm-lich während eines intensiven Kurstags keine Zeit. Der Labor-personal-Verband Bern dankt Herrn Tschanz herzlichst für sei-nen grossen Einsatz.



Wie die anhaltend hohen Teilneh-merzahlen der vorbereitenden Lehrgänge zeigen, ist die höhere Fachprüfung zum/zur naturwis-senschaftlichen Labortechniker/-in mit eidgenössischem Diplom ein attraktives Weiterbildungsziel. Der Lehrgang, der nach den Som-merferien 2017 bei der Allgemei-nen Berufsschule Zürich (ABZ) angefangen hat, zählt stolze 23 Teilnehmende. Bereits liegen An-meldungen für 2018 vor. Aktuell

Beliebter Lehrgang zur höheren Fachprüfungbeginnt jedes Jahr ein Lehrgang; die ABZ und aprentas in Muttenz bieten ihn alternierend an. Während die Klasse von 2017 frisch gestartet ist, sind Teilneh-mende früherer Jahrgänge zurzeit dabei, auf die Zielgerade zu ihrem erfolgreichen Abschluss einzubie-gen. Zur Abschlussprüfung 2017/2018 haben sich 15 Kandi-datinnen und Kandidaten ange-meldet. Die praktischen Diplom-arbeiten finden vom 1.11.2017 bis

zum 31.1.2018 statt, die Präsenta-tionen und Fachgespräche im Fe-bruar/März 2018.Weitere Informationen zu dieser vielseitigen Weiterbildung liefert die Website des Vereins Weiterbil-dung Laborberufe (wblb). Ausser-dem führen die Anbieter immer wieder Informationsanlässe dazu durch.

www.wblb.ch

Verein Weiterbildung Laborberufe



Zentralvorstand/ Sektionen

Charlotte RothenbühlerPräsidium Zentralvorstand

Sektion Bern

Laborpersonalverband Bern LVB

Postfach, 3001 Bern

Tel. 031 301 77 92

[email protected]

Patrick KathrinerSektion Luzern

Feld 1

6332 Stansstad

[email protected]

Jonel BradjanSektion Schaffhausen

Sunnebüehlweg 2

8240 Thayngen

Tel. 052 649 29 33

[email protected]

Raymond De GoumoensSektion Suisse Romande

Chemin des Praz communaux 50

1684 Mèzières

Adrian WichserSektion Zürich

Zürcher Laborpersonalverband ZLV

Bernhardsriet 1

8374 Dussnag

[email protected]

Verbandsbüro/ Administration

Fachverband Laborberufe FLBVerbandssekretariat

Tel. 031 301 77 92

(Charlotte Rothenbühler)

Andreas GruberWebmaster

Bahnhofmatte 34

3312 Fraubrunnen

[email protected]

Charlotte RothenbühlerRedaktorin

Obere Lindenstrasse 8

3176 Neuenegg

Tel. 031 301 77 92

Mobil 077 419 34 47

[email protected]

Informationen zum Verband, zu

den Sektionen, zur Berufswahl, zur

Berufs- und Weiterbildung sowie ein

Anmeldeformular und vieles mehr im

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Ihr Ansprechpartner für die

Berufe Chemie-, Biologie-

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Wir vertreten für unsere

Mitglieder die Interessen in

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chen und sozialen Belangen

Laborpersonalverband

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Die Kühlzentrifuge Sigma 4-5KRL wurde speziell für die Systemintegration entwickelt und lässt sich problemlos in jeden Workflow integrieren. Dank einer Öffnungszeit des mo-torisierten Flachdeckels von weni-ger als 2 Sekunden und einer hochpräzisen Positionierung von Rotor und Bechern ist diese Zen-trifuge ein zuverlässiges, wirt-schaftliches Werkzeug für das au-tomatisierte Labor. Das Gerät, das für Ausschwingrotoren konzipiert ist, gewährleistet eine Verfügbar-keit von 24 Stunden 7 Tage die Woche.

Sowohl Röhrchen, für die Sigma auf Kundenwunsch individuelle Adapter fertigt, als auch Mikro- titerplatten können mit der Sigma 4-5KRL zentrifugiert werden. Die Probenkapazität ist hoch und um-fasst bis zu 140 Röhrchen oder 4 Mikrotiterplatten pro Lauf. Die max. Geschwindigkeit der Zentrifuge liegt bei 4.700 min-1, das max. Schwerefeld bei 4.470 x g.

Die Sigma 4-5 KRL ist sehr robust und kommt mit nur einem War-tungsintervall pro Jahr aus.

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Adolf Kühner AGDinkelbergstrasse 14127 BirsfeldenTel. 061 319 93 [email protected]

Die Zentrifuge erfüllt die höchs-ten technischen Anforderungen an internationale Laborstandards. Am Standort Osterode, Deutsch-land, entwickelt und gefertigt, stellt sie ein leistungsfähiges, nachhaltiges und energieeffizien-tes Qualitätsprodukt made in Germany dar.

Als langjähriger, offizieller Part-ner von Sigma Laborzentrifugen vertreibt die Adolf Kühner AG in der Schweiz auch weitere Laborge-räte, wozu ebenfalls die Kühlzen-trifuge Sigma 4-5KRL gehört.

Tecan has unveiled its latest inno-vation, the automated RESOL-VEX™ A200 positive pressure workstation for LC-MS sample prep. This walkaway system further expands Tecan’s portfolio of MS sample preparation workstations and smart consumables, uniquely allowing the company to provide complete solutions to match any workflow, from manual processing to semi-automated high through-put systems based on a Freedom EVO® or Fluent® platform.

Tecan introduces new solution for walkaway LC-MS sample prep

The RESOLVEX A200 offers un-attended positive pressure solid phase extraction, providing incre-ased walkaway times for LC-MS sample preparation workflows. Lighter and smaller than previous systems, it has been carefully desi-gned to offer greater ease of use and enhanced performance. Eight-channel dispensing delivers a three-fold increase in speed com-pared to single channel dispen-sing, and the intuitive touchscreen control enables straightforward in-

tegration into laboratory protocols for immediate productivity. The system is compatible with Tecan’s range of 96-well plate and column format smart consumables, inclu-ding novel Narrow Bore Extrac-tion columns that transform an ex-traction column into a reaction vessel.

Customers across Europe and the USA will have access to the full range of RESOLVEX instruments and consumables, supported by two dedicated applications labora-tories in California, USA, and Hamburg, Germany. Staffed by automation specialists, chemists and mass spectrometry experts, these facilities will help users deve-lop tailored LC-MS sample prep workflows to meet their specific needs.

Tecan Trading AGSeestrasse 1038708 MännedorfTel. 044 922 81 11Fax 044 922 81 [email protected]

Huber Ministate sind die kleins-ten Kältethermostate der Welt. Mit geringen Abmessungen er-möglichen die Geräte einen Be-trieb auf engstem Raum, zum Bei-spiel in einem Laborabzug oder innerhalb von technischen Anla-gen. Trotz minimaler Abmessun-gen sind die Geräte umfangreich ausgestattet und bieten genügend Leistung zur Temperierung von Photometern, Refraktometern, Viskosimetern, Destillationsappa-raturen, Reaktionsgefäßen und Miniplantanlagen. Obwohl der Schwerpunkt auf externen An-wendungen liegt, ist die Badöff-nung ausreichend groß um auch kleinere Objekte direkt im Ther-mostatenbad zu temperieren. Die Ministat-Reihe umfasst drei Grundmodelle, welche jeweils luft- oder wassergekühlt erhältlich sind. Modellabhängig werden Ar-beitstemperaturen von -45 °C bis +200 °C abgedeckt und Kälteleis-tungen bis 600 Watt erzielt. Die

Klein, kleiner, Ministat®:

Die kleinsten Kältethermostate der Welt

maximal zulässige Umgebungs-temperatur für einen Dauerbe-trieb liegt bei +40 °C. Für opti-male Umwälzung sorgt eine leistungsstarke Druck-Saugpumpe mit stufenlos regelbarer Drehzahl. Über einen optionalen Drucksen-sor kann auch der maximale Druck geregelt werden – damit werden empfindliche Glasreakto-ren und -apparaturen zuverlässig vor Bruch geschützt. Um Energie zu sparen und Ab-wärme zu reduzieren, wird die Kälteleistung bei allen Modellen aktiv geregelt. Auch die übrige

LABORSCOPE FARBE


Ausstattung kann sich sehen las-sen: Serienmäßig an Bord ist der Touchscreen-Regler Pilot ONE mit großem 5,7" TFT-Farbdis-play, komfortabler Bedienerfüh-rung sowie USB- und Netzwerk-anschlüssen. Ein weiterer Pluspunkt ist die elektronische Upgrade-Funktion zur Aktivie-rung von Zusatzfunktionen wie Programmgeber, Kaskadenrege-lung, Rampenfunktion, Userme-nüs, Kalenderstart und Grafikan-zeige. Analoge Anschlüsse nach

Peter Huber Kältemaschinenbau AGWerner-von-Siemens-Strasse 1D-77656 OffenburgTel. + 49 (0) 781 9603-0Fax + 49 (0) 781 57211www.huber-online.com

NAMUR sind über das optionale Com.G@te-Modul verfügbar, da-mit ist eine Integration der Mini-state in Anlagen und Prozessleit-systeme möglich.

Schlechte Luft in Innenräumen wird zunehmend zum Problem, da Gebäude und Wohnungen heute immer besser isoliert sind. Eine bessere Isolierung spart Heiz- energie, verhindert aber gleichzei-tig den notwendigen Luft-austausch. Dieser ist wichtig, um potenziell gefährliche Gase zu be-seitigen, die von Reinigungsmit-teln, Lösemitteln, Teppichen bzw. Bodenbelägen und vielen anderen Quellen herrühren können. Bei-spielsweise gelten die meisten Gase aus flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) schon in geringen Konzentrationen im niedrigen ppm-Bereich als ge-sundheitsschädlich. Die Liste die-ser VOC-Gase umfasst mehr als 300 verschiedene Namen. Die Messung der VOC-Gesamtkon-zentration (TVOC) ist eine der besten Methoden, um die Luft-qualität innerhalb von Räumen zu kontrollieren, da sie mit der Be-darfslüftung gekoppelt werden kann. Allerdings erfordert eine solche TVOC-Messung einen qualitativ hochwertigen Gassen-sor mit geringer Drift und hoher Empfindlichkeit gegenüber VOC- Gasen. Der ES1-AG-Sensor von Pewatron wurde speziell für die hochpräzise Messung solcher VOC-Gase entwickelt und soll ei-

Der All-Gas-Sensor ES1-AG: Für bessere Luft in Innenräumen

nen verlässlichen TVOC-Mess-wert bereitstellen.

Beim Gassensor ES1-AG handelt es sich um einen elektrochemi-schen VOC-Sensor, bei dem alle Elektroden und die Elektrolytlö-sung per Dickschichtabscheidung auf ein Keramikträgersubstrat ge-druckt werden, wodurch sehr hohe Volumina möglich werden. Zusätzlich wird jeder ES1-AG-Sensor individuell kalibriert und mit dem entsprechenden Kalibrie-rungsprotokoll ausgeliefert. Die Kalibrierungsdaten können in der Auswerteelektronik genutzt und gespeichert werden, was die Zulas-sung und Endkalibrierung des fer-tigen Produkts stark vereinfacht.

Die Standardmessbereiche für den Gassensor liegen bei 0 bis 200 ppm, 0 bis 1000 ppm und 0 bis 2000 ppm. Die T10/90-Reakti-onszeit ist eher kurz (<10 bis 12 Sekunden) und die niedrigste fest-

stellbare Konzentration liegt ab-hängig vom Messbereich bei 2 bis 4 ppm. Aufgrund der hohen Emp-findlichkeit des ES1-AG-Sensors kann die minimale Auflösung so-gar nur 0,1 ppm betragen (abhän-gig von der Auswerteelektronik). Dank der kurzen Reaktionszeit in Verbindung mit der niedrigen Nachweisgrenze und der minima-len Auflösung ist der Sensor ideal für Lüftungsanwendungen mit Bedarfssteuerung geeignet. Das Gassensorgerät kann zur optima-len Bedienung in der Nähe der Lüftungseinheit angebracht, aber

Pewatron AGThurgauerstrasse 668052 ZürichTel. 044 877 35 [email protected]

auch in batteriebetriebene Fernge-räte integriert werden. Durch den Batteriebetrieb sind Betriebsort und Platzierung der Gassensorge-räte vollkommen flexibel. So kann der optimale Befestigungspunkt einfach ermittelt und der Gassen-sor entsprechend installiert wer-den.

Sensirion als Markt- und Innova-tionsführer im Bereich digitaler Mikrosensoren präsentierte an der diesjährigen Branchenmesse COMPAMED 2017 den neuen Einweg-Durchflusssensor LD20 für die schnelle, präzise und zu-verlässige Messung niedrigster Durchflussraten. Die Sensorserie basiert auf einer erfolgreichen Designstudie, die erstmals im Jahr 2014 vorgestellt und bereits mehrfach international ausge-zeichnet wurde. Die Entwick-lung des LD20-2600B, als erste Auskopplung der neuen Einweg sensorserie, ist mittlerweile abge-schlossen und der Sensor somit in hohen Stückzahlen verfügbar. Das intelligente, kompakte und kosteneffiziente Sensordesign eignet sich für unterschiedlichste Anwendungen in der Intensiv- und Heimpflege. Beispiele sind die Überwachung von ambulan-ten Infusionspumpen, die Mes-sung kleinster Durchflussraten kritischer Medikamente in der Neonatologie und der Pädiatrie sowie die kontinuierliche Urin-flussmessung.Der Durchflusssensor LD20-

Einweg-Durchflusssensor für die Messung niedrigster Durchflussraten in biomedizinischen Anwendungen

2600B basiert auf der bewährten CMOSens® Technologie von Sensirion. Ein vereinfachtes De-sign sorgt für optimierte Kosten, ohne Einbussen bei den fluidi-schen, elektrischen und mechani-schen Verbindungen hinnehmen zu müssen. Barb-Anschlüsse ge-währleisten eine einfache und si-chere Integration in Flüssigkeits-systeme. Der gerade und hinder- nisfreie Flusskanal kommt ohne bewegliche Teile aus. Benetzte Materialien in Medizinalqualität sorgen darüber hinaus für eine hervorragende chemische Bestän-digkeit und ausgezeichnete Me-dienkompatibilität. Der Sensor ermöglicht die bidirektionale Messung von Durchflussraten im Bereich weniger Milliliter pro Stunde bis hin zu 1000 ml/h und erkennt zuverlässig und mit bis-her unerreichter Geschwindigkeit und Sensitivität häufige Fehler-modi wie Okklusion, Luftblasen und Infiltration.

Die umfassende Lancierung klei-nerer Versionen des LD20-Sen-sors (z.B. des LD20-0600x) für noch geringere Durchflussraten

LABORSCOPE FARBE


Ende Dezember 2014 hat die ICH auf ihrer Website die finale Ver-sion der ICH Q3D «Guideline for Elemental Impurities» veröffent-licht. Die Leitlinie zu metallischen Verunreinigungen in Arzneimit-teln ist als folgerichtige Ergänzung zu den Dokumenten ICH Q3A (Impurities in New Drug Subs-

Neues Konzept der Mikrowellenaufschlüsse für Pharmaproben zur ICH Q3D Analytik

tances), ICH Q3B (Impurities in New Drug Products) und ICH Q3C (Guideline for Residual Sol-vents) zu sehen. Diese neue Richt-linie erfordert einen Säureauf-schluss der pharmazeutischen Proben, gefolgt von der spektro-metrischen Messung der Element-gehalte.

CEM hat mit den neuen iPrep Hochtemperatur-Aufschlussbe-hältern im Mikrowellen-Druck-aufschlussgerät Mars 6 iWave eine Neuentwicklung vorgestellt, die speziell für die Fragestellungen der Pharmaindustrie geeignet ist. Bei Temperaturen von bis zu 300 °C können in kurzer Zeit schwie-rige aromatische Ringstrukturen restkohlenstofffrei aufgeschlossen werden. Außerdem können ext-

CEM GmbH Pionier und Marktführer in der Mikrowellen-Labortechnik Carl-Friedrich-Gauß-Str. 9 D-47475 Kamp-Lintfort Tel. + 49 (0) 28 42 - 96 44 0 Fax + 49 (0) 28 42 - 96 44 11 www.cem.de www.die-mikrowelle.de

bis hin zu wenigen hundert µl/h ist in Entwicklung; die Sensor-prototypen sind bereits als Mus-ter verfügbar.

Durchflusssensoren von Sensi-rion kommen in zahlreichen an-spruchsvollen Anwendungen – von Diagnostikinstrumenten bis zur Prozesssteuerung in der Halbleiterbranche – zum Einsatz. Kombiniert mit der weitreichen-den Erfahrung von Sensirion im medizinischen Bereich, ermög-

SENSIRION AGLaubisruetistrasse 508712 Staefa ZHTel. 044 306 40 00Fax 044 306 40 [email protected]

rem hohe Einwaagen von kohlen-stoffreichen Proben, wie z. B. Fischölkapseln von bis zu 2 g pro-blemlos im iPrep/Mars 6iWave aufgeschlossen werden. CEM stellt diese neue Methode im Rahmen der bundesweiten Se-minarreihe vor:• Dienstag, 14. November - Singen (am Bodensee) • Mittwoch, 15. November - Waldbronn (bei Karlsruhe, im Hause Agilent) • Dienstag, 21. November - Hamburg• Mittwoch, 22. November - Braunschweig• Dienstag, 28. November - München• Donnerstag, 30. November - Frankfurt

http://www.cem.de/documents/seminare_kurse/tagessem_auf-schluss.htm

Tecan’s innovative Spark® multi-mode reader can now provide wal-kaway processing of up to 50 as-say plates per run with the addition of the new Spark-Stack™ integra-ted microplate stacker. This versa-tile and field-upgradeable module is designed to reliably automate plate loading, unloading and re-stacking for non-lidded SLAS-for-mat microplates from six to 1,536 wells.

Ideal for assays requiring room temperature pre-incubation steps, the Spark-Stack is equipped with removable dark covers to protect light sensitive assay, such as Al-phaLISA®, AlphaScreen®, Al-phaPlex™ and GFP-transfected cells. Software updates to both SparkControl™ and SparkCon-trol Magellan™ provide seamless operation of the Spark-Stack mo-dule, helping to streamline labora-tory workflows and allowing over-night running for greater productivity.

Tecan offers walkaway automation for bioche-mical assays

Tecan Trading AGSeestrasse 1038708 MännedorfTel. 044 922 81 11Fax 044 922 81 [email protected] www.tecan.com

licht die neue Einwegsensorserie LD20 maximale Sicherheit, Leis-tungsfähigkeit und Zuverlässig-keit in Ihrer Anwendung. Weitere Informationen finden Sie unter www.sensirion.com/ld20.

To find out more about the new Spark-Stack plate stacker for the Spark family of multimode rea-ders, visit www.tecan.com/spark-stack

LABORSCOPE FARBE


Nicht immer lassen sich DC-Mo-toren optimal in eine Struktur in-tegrieren. Bei Robotergelenken zum Beispiel spielen Platz und Ge-wicht eine übergeordnete Rolle und Standardlösungen stossen an ihre Grenzen. Der Antriebsspez- ialist maxon motor hat deshalb

Der abgespeckte Motor. maxon bietet BLDC-Motoren als Frameless-Kit an.Motoren in der Robotik müs-sen leicht sein und gleichzei-tig ein hohes Drehmoment lie-fern. Nur dann lassen sich Arme und Greifer dynamisch bewegen. Deshalb bietet der Schweizer An-triebsspezialist maxon motor eine neue Lösung an: Die bewährten bürstenlosen Flachmotoren als Frameless-Kit. Daraus ergeben sich gleich mehrere Vorteile.

eine Alternative für den wachsen-den Robotikmarkt erarbeitet und bietet seine bürstenlosen Flach-motoren (EC flat) neu als Frameless-Motor Kit an. Rotor und Stator werden getrennt gelie-fert – ohne Lagerung und ohne Motorwelle – und erst beim Zu-sammenbau der Komponenten miteinander verbunden. Damit erhält der Kunde das Optimum aus hoher Drehmomentdichte und minimalem Volumen. Die bürstenlosen Flachmotoren der EC-flat-Reihe sind mit Aus-sendurchmessern von nur 43 bis 90 mm äusserst kompakt. Als Au-ssenläufer konzipiert, bieten sie im Innern viel Platz für Kabeldurch-führungen. maxon liefert sie mit Hallsensoren – für eine einfache Ansteuerung.

Platz für KabeldurchführungenIngenieure können Frameless-Motoren von maxon platzsparend in Robotergelenke integrieren. Daraus ergeben sich folgende Vor-teile:

maxon motor ag Brünigstrasse 220 Postfach 263 6072 Sachseln Tel. 041 666 15 00 Fax 041 666 16 50 [email protected] hohen Kälte- und Heizleis-

tungen deckt die PRESTO-Reihe einen sehr breiten Arbeitstempera-turbereich von -92 °C bis +250 °C ab. Die Geräte regeln Temperatu-ren präzise und garantieren einen schnellen Temperaturwechsel. Durch kontinuierliche Weiter- entwicklungen profitieren die

Hohe Kälteleistung bei PRESTO W91 und W92

JULABO GmbHGerhard-Juchheim-Strasse 1D-77960 SeelbachTel. +49 (0) 7823 510Fax +49 (0) 7823 2491www.julabo.com Genevac berichtet über einen

Kundenartikel, in dem die Ent-wicklung und Vorteile einer neuen Verdampfungsmethode für die massenspektroskopische Analyse (MS-Analyse) anstelle der traditi-onellen Festphasenextraktionsme-thode bei der Aufbereitung von Umweltproben beschrieben wer-den. In den letzten Jahren haben sich HPLC/MS/MS und UPLC als die sensiblen und spezifischen Methoden zur Feststellung von Algentoxinen im Wasser etabliert. Obwohl in der Mehrheit der ver-öffentlichten Studien die Um- weltproben für die MS- oder UPLC-Analyse anhand von Fest-phasenextraktion aufbereitet wer-den, kann sich dies als sehr lang-wierig gestalten.In diesem Artikel wird eine direkte Lösungsmittelverduns-tungsmethode anhand des Gene-vac EX2 Evaporators als Mittel bewertet, um den langwierigen Aufbereitungsprozess der Probe vor der MS-Analyse zu verkürzen und die Effizienz zu erhöhen.Die Autoren demonstrieren, dass die Aufbereitung ihrer Proben an-hand des EZ-2 zu verringerter Prozesszeit, vereinfachter Proben-aufbereitung und einer Eliminie-rung der Variabilität des prozen-tualen Wasseranteils in der

Neue Evaporationsmethode verbessert die Aufbereitung von Umweltproben

letztendlichen Lösung führt. Sie kommen zu dem Schluss, dass die Probenaufbereitungsmethode mit direkter Verdampfung verglichen zur Festphasenextraktion eindeu-tige Vorteile bietet. Sie eliminiert den Schritt zur Probenbereini-gung, verbessert Reproduzierbar-keit, verringert die Analysezeit, minimiert Abfall und ist kosten-effektiver. Zudem ist bei der Di-rektverdampfungsmethode nur minimales Handhaben der Probe erforderlich, was das Risiko einer Kreuzkontaminierung und eines Analytverlusts verringert.

LMS Consult GmbH & Co. KG Gewerbestraße 6 D-78086 Brigachtal Tel + 49 (0) 7721 206350 www..lmsconsult.de/www.genevac.com

• Hohe Integration in der Struktur der Maschine• Hohe Drehmomente durch hochpoligen Aussenläufer Rotor• Tiefes Rastmoment• Viel Platz für Kabeldurch- führungen• Hohe Überlastbarkeit• Ausgestattet mit Hall Sensoren und thermischewn Sensoren (NTC)Ob sich eine Lösung mit Frameless- Motoren anbietet, muss von Fall

zu Fall entschieden werden. ma-xons Spezialisten beraten die Kun-den kompetent und entscheiden gemeinsam. Nehmen Sie Kontakt auf!

PRESTO Modelle W91 und W92 von einer Leistungssteigerung der Kälte-Kapazität. Die W91-Mo-delle überzeugen dadurch mit ei-ner Kälteleistung von 11 kW bei +20 °C und die W92-Modellen mit 27 kW bei +20 °C. Durch den Einsatz hocheffizienter Kompo-nenten bietet die PRESTO W91 und W92 Reihe absolute Spitzen-produkte mit hohen Heiz-, Kälte- und Pumpenleistungen.


AGENDA

INSERENTENVERZEICHNIS

Aprentas

Bucher Biotec AG

BURGER Engineering AG

Carbagas AG

Carl Roth GmbH + Co. KG

DEK-Verlags AG

EGT Chemie AG

Envilab AG

Eurofins Electrosuisse

Product Testing AG

H. Lüdi + Co.AG

Hettich AG

Hirschmann Laborgeräte

GmbH & Co. KG

JULABO GmbH

MSP Kofel

Nagra

Peter Huber

Kältemachinenbau AG

Semadeni AG

Siemens Schweiz AG

SIRAG AG

Swiss Waagen DC GmbH

VACUUBRAND

GMBH + CO KG

Zillger & Müller GBR

Lab-Supply 2017/2018

• Seminar, CH-Zürich- Opfikon13. November 2017Supplier Management for Medical Device Manufac-turersHilton Zurich Airport10 Hohenbühlstrasse 8152 Opfikon www.eventbrite.com

• Kongress, CH-Montreux13. - 15. November 2017NanoBioTech-Montreux 2017Eurotel Montreux Grand-Rue 81 1820 Montreux www.nanotech-montreux.com

• Kongress, CH-Lausanne21. November 2017BioAlps Networking Day 2017Hôtel AquatisRoute de Berne 1481010 Lausanne www.bioalps.org

• Messe, CH-Zürich21. - 25. November 2017 Berufsmesse ZürichMCH Messe Schweiz (Zürich) AGWallisellenstrasse 498050 Zürichwww.berufsmessezuerich.ch

• Seminar, CH-Zürich22. November 2017Pharma-Biotech Product & Company ValuationHilton Zürich Airport Hohenbühlstrasse 10 8152 Opfikon (Zürich)www.celforpharma.com

• Konferenz, CH-Lausanne23. November 2017DEMO DaySwiss EdTech Collider Chemin de la Dent d’Oche 1b 1024 Ecublenswww.venturelab.ch

• Kongress, CH-St.Gallen30. November 2017TEDD workshop: Materi-als meet life EmpaLerchenfeldstrasse 59014 St. Gallen www.zhaw.ch

• Workshop, CH-Zürich 14. Dezember 2017Horizon 2020 Health Applicants TrainingUniversity of Zürich - Zentrum Room: RAA-G-01 Rämistrasse 59 8001 Zürich www.euresearch.ch

• Kongress, CH-Zürich 22. Januar 2018LifeSciences Zürich: Translational Medicine ConferenceTechnoparkTechnoparkstrasse 18005 Zürich lifescience-businessnetwork.ch

• Messe, D-Frankfurt am Main14. März 2018LAB-SUPPLYFachmesse für LabortechnikKultur- und Kongresszentrum JahrhunderthallePfaffenwiese 301 D-65929 Frankfurt am Mainwww.lab-supply.info

• Messe, D-Nürnberg25. - 26. April 2018MT-ConnectMessezentrum NürnbergMessezentrum 1D-90471 Nürnbergwww.mt-connect.de

• Messe. D-Leverkusen9. Mai 2018LAB-SUPPLYFachmesse für LabortechnikTerrassensaal im Forum Leverkusen Am Büchelter Hof 9 D-51373 Leverkusen www.lab-supply.info

• Messe, D-Berlin28. Juni 2018LAB-SUPPLYFachmesse für LabortechnikEstrel Saal des ESTREL Convention Centers Sonnenallee 225 D-12057 Berlin www.lab-supply.info

• Messe, D-Dresden29. August 2018LAB-SUPPLYFachmesse für LabortechnikMaritim Hotel & Internatio-nales Congress Center Ostra-Ufer 2 / Devrientstraße 10-12 D-01067 Dresden www.lab-supply.info

• Messe, D-Münster26. September 2018LAB-SUPPLYFachmesse für LabortechnikMesse und Congress Centrum Halle Münsterland GmbH Albersloher Weg 32 D-48155 Münster www.lab-supply.info

• Tagung, CH-Bern11. Dezember 2017Regulatory News - Zulassung 2017Hotel Allegro/Kursaal BernRaum «Arena»Kornhausstrasse 33000 Bern 22 www.swissmedic.ch

• Kongress, CH-Zürich 2. Februar 2018SWISS NORDIC BIO 2018Renaissance Zurich Tower HotelTurbinenstrasse 208005 Zürichswissnordicbio.com

• Seminar, CH-Zürich- Opfikon8. - 9. März 2018Regulatory Require-ments and Principles for Cleaning ValidationHilton Zurich Airport10 Hohenbühlstrasse 8152 Opfikon www.eventbrite.com

46 Laborscope 7–8/12

EINKAUFSFÜHRER

A

Absauganlagen

WESCO-Entstaubungstechnik AGRomanshornerstrasse 101, 9320 ArbonTel. 071 447 19 60, Fax 071 447 19 [email protected], www.wesco.ch

Analyse der Wasseraktivität

NOVASINA AG, 8853 Lachen SZTel. 055 642 67 67, Fax 055 642 67 [email protected], www.novasina.com

B

Brut-/CO2-Brutschränke

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AGRäffelstrasse 32, Postfach, 8045 ZürichTel. 044 454 12 12, Fax 044 454 12 99tél. 022 343 21 [email protected]

Brut-/Trockenschränke

C

Chromstahlbearbeitung

D

Dosierpumpen

TECHEMA AG, 4105 Biel-BenkenTel. 061 381 45 09, Fax 061 382 07 [email protected], www.techema.ch


E

Entstaubung

WESCO-Entstaubungstechnik AGRomanshornerstrasse 101, 9320 ArbonTel. 071 447 19 60, Fax 071 447 19 [email protected], www.wesco.ch

Etiketten

KERN-ETIKETTEN AG, 8902 UrdorfTel. 043 455 60 30, Fax 043 455 60 33www.kernetiketten.ch

F

Feinmechanik / Laborapparate

RUDOLF WECHSLERGartenstrasse 5, 4127 BirsfeldenTel. 061 312 09 49, Fax 061 312 09 34

Fluoreszens-Spectrometer

HORIBA Jobin Yvon GmbHD-80208 UnterhachingTel. +49 89 46 23 17-0, Fax +49 89 46 23 [email protected], www.horiba.com

G

Gebläse, axial und radial

ABECON AG ZÜRICH, 8055 ZürichTel. 044 451 14 00, Fax 044 451 20 [email protected], www.abecon.ch

H

Härtemessgeräte

HELMUT FISCHER, Elektronik + Mess- technik AG, Moosmattstr. 1, 6331 HünenbergTel. 041 785 08 00, Fax 041 785 08 [email protected]

HPLC-Anlagen + Zubehör

KNAUERD: Hegauer Weg 38, 14163 BerlinTel. +49 30 8097270, Fax + 49 30 [email protected], www.knauer.netCH: flowspek AG, 4057 BaselTel. 061 695 96 96, [email protected]

i/J

Infrarot-Strahler


k

Kunststoffkoffer

PREVENT AGEichbergstrasse 60, 9452 HinterforstTel. 071 755 65 33, Fax 071 755 65 34

HETTICH AGSeestrasse 204aCH-8806 BächTel. +41 44 786 80 20Fax +41 44 786 80 [email protected]

Succursale Suisse RomandeCH-1357 Lignerolle / Tél. +41 44 786 80 26

47Laborscope 7–8/12

EINKAUFSFÜHRER


l

Laborbau, Laborplanung, Labormöbel

STRASSER AG THUNBierigutstrasse 18, 3608 ThunTel. 033 334 24 24, Fax 033 334 24 [email protected], www.strasserthun.ch

Laborplanungen (neutral)

LABORPLAN GMBH, Ringstr. 39, 4106 TherwilTel. 061 723 11 05, Fax 061 723 11 [email protected]

Liquid Handling


Luftfilter/Aktivkohlefilter

WESCO-Entstaubungstechnik AG5430 WettingenTel. 056 438 11 20, Fax 056 438 11 [email protected], www.wesco.ch

M

Mikrotiterplatten-Instrumente


O

Osmometer

KNAUERD: Hegauer Weg 38, 14163 BerlinTel. +49 30 8097270, Fax + 49 30 [email protected], www.knauer.netCH: flowspek AG, 4057 BaselTel. 061 695 96 96, [email protected]

P

Pipetten / Dispenser

SOCOREX ISBA S.A., 1024 EcublensTel. 021 651 60 00, Fax 021 651 60 [email protected], www.socorex.com

Proben-Aufbewahrung


R

Raman-Spectrometer

HORIBA Jobin Yvon GmbHD-80208 UnterhachingTel. +49 89 46 23 17-0, Fax +49 89 46 23 [email protected], www.horiba.com

Reindampf-Armaturen

SPIRAX SARCO AG, 8702 Zollikon, Tel. 044 396 80 00, Fax 044 396 80 10, [email protected], www.spiraxsarco.ch

Reinigungs- und Hygieneartikel

DELTA Zofingen AG, 4800 ZofingenTel. 062 746 04 04, Fax 062 746 04 [email protected],www.delta-zofingen.ch

Reinraumtechnik

WESCO-Entstaubungstechnik AG5430 WettingenTel. 056 438 11 40, Fax 056 438 11 [email protected], www.wesco.ch


Reinstwasser


S

Selbstklebeetiketten

KERN-ETIKETTEN AG, 8902 UrdorfTel. 043 455 60 30, Fax 043 455 60 33www.kernetiketten.ch

Steril-Armaturen

TRE ENGINEERING GMBHAussergrütstrasse 2, 6319 AllenwindenTel. 041 754 72 70, Fax 041 754 72 [email protected], www.tregmbh.ch

t

Temperaturfühler (EEx ia-d)

ALBERT BALZER AG, RotaxPostfach, 4143 Dornach 2Tel. 061 701 92 90, Fax 061 701 92 [email protected]

Tiefkühl-Schränke und -Truhen


Transport- und Präsentations- verpackungen

ANAXA AG, 8610 UsterTel. 043 497 83 80, Fax 043 497 83 81www.anaxa.ch

U

UV-Geräte


48 Laborscope 7–8/12

EINKAUFSFÜHRER


V

Vakuum-Flanschverbindungen

TRE ENGINEERING GMBHAussergrütstrasse 2, 6319 AllenwindenTel. 041 754 72 70, Fax 041 754 72 [email protected], www.tregmbh.ch

Vakuumpumpen

VACUUBRAND GMBH + CO KG, Kundenbe - ratung Schweiz, Theiligerstr. 72, 8484 TheilingenTel. 052 384 01 50, Fax 052 384 01 [email protected], www.vacuubrand.com

W

Waagen

KERN & SOHN GMBHWaagen, Gewichte, DKD-KalibrierungPostfach 4052, D-72322 Balingen-FrommernTel. +49 7433 99 33 0, Fax +49-7433 99 33 [email protected], www.kern-sohn.com

Wasseranalytik

TINTOMETER AG, 5212 Hausen/AGTel. 056 442 28 29, Fax 056 442 41 [email protected], www.tintometer.ch

Z

Zellkulturprodukte


Zentrifugen


Hettich AG, Laborapparate8806 Bäch SZTel. +41 44 786 80 20, Tél. +41 44 786 80 [email protected], www.hettich.ch

Herausgeber / VerlagDEK-Verlags AG, Alfred GysinIm Lutereich 44CH-4411 SeltisbergTel. 061 338 16 38, Fax 061 338 16 00E-Mail: [email protected]: www.labortechnik.ch

44. JahrgangErscheint achtmal jährlichJahresabonnement:Schweiz: CHF 50.– (inkl. 2,5 % MwSt)Ausland: CHF 64.– (inkl. Porto)ISSN 1422-8165

RedaktionMonika ArmbrusterAlfred GysinElias KopfDragan Markovic

AnzeigenLaupper AG Annoncen-AgenturCH-4410 LiestalTel. 061 338 16 16, Fax 061 338 16 00

Layout / SatzNora Eckert

DruckSWISSDRUCKein Unternehmen der Epigeos AGCH-8058 Zürich-FlughafenE-Mail: [email protected]

Für nicht oder durch Fremdautorengekennzeichnete Beiträge übernimmt dieRedaktion keine Verantwortung.

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LABORTECHNIK • VERFAHRENSTECHNIK • CHEMIE • MEDIZIN • BIOTECHNOLOGIE 6/14

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Filtrieren mit dünnstmöglicher MembranNeuroimaging ermöglicht detaillierten Blick in MitochondrienBiotechnologische Methoden in der Arzneipflanzenforschung

Offizielles Organ

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Den Talon bitte einsenden an:

Dek-Verlags AGIm Lutereich 44CH-4411 Seltisberg

Per e-mail (Ihre Adresse wie oben im Talon):

[email protected] Fax:

Fax +41 (0)61 338 16 00

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www.carbagas.chCARBAGAS ist ein Unternehmen

der Air Liquide-Gruppe

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Für jede Anwendung das richtige Produkt - laborscope.ch · Die Magnet-Resonanz-Tomografie ... Wie...

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