Licht – ein Werkzeug für die Laborbranche

Programm:

10:30Uhr – 10:45Uhr
Innovationsforum Optogenetik – Technologien und Potentiale
Prof. Dr. Alexander Heisterkamp, Laser Zentrum Hannover e.V.

Ob Photosynthese oder unser Sehsinn – in der Natur steuert das Licht eine Vielfalt von fundamentalen Prozessen. Dieses Wissen wird inzwischen in vielen technischen Bereichen genutzt. Vorgestellt werden die Optogenetik, eine neuartige Basistechnologie bestehend aus Optik und Gentechnik. Ziel ist es, diese für Fortschritte in der Biomedizin, Robotik, Biotechnologie und weiteren Anwendungsbereichen einzusetzen.

10:45Uhr – 11:00Uhr
Laser-Mikrotomie – Zeit- und Materialsparende Probenpräparation für Histologie und Biochemische Analyse von Hartgeweben und Implantathaltigen Geweben
Dr. Heiko Richter, LLS Rowiak LaserLabSolutions GmbH

Die Lasermikrotomie ermöglicht Schnitte von Hartgeweben ohne aufwendige Entkalkung in Serie zu Schneiden. Die Methode ist auch für implantathaltige Gewebe etabliert. Im Vergleich zur Dünnschlifftechnik wird enorm an Zeit gespart, der Materialverlust wird minimiert. Eine integrierte Bildgebung mittels optischer Kohärenz-Tomografie (OCT) ermöglicht erstmals kontrolliertes mikrometergenaues 2D und 3D-Schneiden. So können auch dreidimensional definierte Proben für z.B. molekularbiologische Untersuchungen präpariert werden.

11:00Uhr – 11:15Uhr
Fluoreszenzstandards zur Qualitätskontrolle in der optischen Mikroskopie
Dr. Max Scheible, GATTAquant GmbH

Die Fluoreszenzmikroskopie ist eine der Schlüsseltechnologien in den Lebenswissenschaften und der biologischen Forschung. Die Weiterentwicklung neuartiger super-auflösender Mikroskopietechniken überbrückte die physikalische Beugungsgrenze des Lichts und erlaubte die Auflösung substruktureller Merkmale, die bis dato noch im Verborgenen blieben. Die Forschung erreichte somit ein neues Level der Abbildungsgenauigkeit, doch zuverlässige Test- und Kalibrierstandards in dieser Größenordnung fehlten. Basierend auf der innovativen Technik der DNA-Nanotechnologie ist es der GATTAquant GmbH möglich, Nanostrukturen herzustellen, welche es erlauben, die Auflösung und Leistungsfähigkeit dieser High-End-Mikroskope zu testen, zu optimieren und langfristig zu beobachten. Diese sogenannten Nanoruler und Nanobeads ermöglichen eine einfache und präzise Evaluation der Auflösung und Sensitivität des optischen Systems und unterstützen dadurch den Forscher oder Entwickler in seiner täglichen Messroutine.

11:15Uhr – 11:30Uhr
Optische Sauerstoffmessungen in Zellgewebe mit phosphoreszierenden Mikrokugeln
Elmar Schmälzlin, Colibri Photonics GmbH

Molekularer Sauerstoff spielt die entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel. Die Einhaltung bestimmter Sauerstoffkonzentrationen ist wichtig für die Gewebezucht und gibt Auskunft über die die Vitalität einer Zellkultur. Für aussagekräftige Ergebnisse ist es allerdings erforderlich, im Inneren des Zellgewebes zu messen und nicht nur im überstehenden Kulturmedium. Phosphoreszierende Mikrokugeln, welche von Zellen umwachsen werden, sind hierfür die geeigneten Sonden. Eine spezielle Phasenmodulationsmethode des Anregungslichtes trennt das sauerstoffabhängige Sondensignal von der in biologischen Proben unvermeidlichen Untergrundfluoreszenz ab. Diese Technik erlaubt es auch bei schwachen und überlagerten Signalen den Sauerstoffgehalt zuverlässig in Echtzeit zu messen. Anwendungsbeispiele sind Toxizitätstests an Leberzellkulturen und die Sauerstoffüberwachung bei der Zucht von Knorpelgewebe in einem 3D-Bioreaktor.

11:30Uhr – 11:45Uhr
SmartSens – Labordiagnostik mit dem Smartphone
Dr. Kort Bremer, HOT – Hannoversches Zentrum für Optische Technologien
Die Basis von SmartSens bildet ein Plastikchip mit integrierten Oberflächenplasmonen (SPR)-Sensoren, welche mit Aptameren funktionalisiert sind. Die Anwendungen ist simpel: Der Analyt wird auf den Sensor appliziert, optisch mit Hilfe der LED sowie Kamera des Smartphones ausgewertet und das Ergebnis wird grafisch auf dem Smartphone dargestellt. Hierdurch können verschiedenste Analyte detektiert und quantifiziert werden und somit mobile Laboruntersuchungen schnell und einfach durchführt werden.

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