Institut für Neuropathologie und Neuroonkologie der JLU-Gießen
Hypoxiekammer
Im Inneren dieses Plexiglasgebildes herrscht eine ganz andere Luftzusammensetzung als außerhalb: Mit einer Sauerstoffkonzentration von nur 1% (statt ca. 21% in der normalen Umgebungsluft) können hier Situationen im menschlichen Körper simuliert werden, in denen nicht ausreichend Sauerstoff für die normalen Zellfunktionen zur Verfügung steht. Beispielsweise findet man solche Zustände - die sogenannte "Hypoxie" - im Inneren von Tumoren, die oft nur schlecht durchblutet sind.
Gekühlte Tischzentrifuge
Mit Hilfe der Zentrifugalkraft werden Zellen von ihrer Nährlösung getrennt, sodass diese einfach ausgetauscht werden kann, wenn die Nährstoffe verbraucht sind. Je nach Experiment kann es nötig sein, die Zentrifuge auf vier Grad Celsius herunterzukühlen.
Gasflaschen-Kabinett
Hier stehen, gut gesichert, Stickstoff-Gasflaschen. Der Stickstoff wird zur Verdrängung der normalen Luft in der Hypoxiekammer benötigt, um die Sauerstoffkonzentration zu senken.
Inkubator
Diese Brutschränke (Inkubatoren) haben eine Temperatur von 37 °C, einen CO2-Gehalt von 5 % und eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit, damit die Zellkulturen (in den Plastikschalen) vital und die Nährlösungen in einem bestimmten pH-Bereich bleiben. Das Innere des Inkubators hier ist aus antimikrobiellem Kupfer. Durch unter anderem die hohe Luftfeuchtigkeit und CO2-Konzentration im Inkubator, reagiert das Kupfer und bildet stellenweise eine grünliche Oxidschicht wie man sie von Kirchenkuppeln oder der amerikanischen Freiheitsstatue kennt.
Spinde
In die Laborräume dürfen keine Gegenstände (Jacken, Taschen, …) mitgenommen werden. Daher steht allen Mitarbeitenden ein Spind zur Verfügung.
Objektträger-Scanner
Ein hochautomatisiertes Mikroskop für die Bildgebung gefärbter Gewebeschnitte.
Sicherheitswerkbank
Ein konstanter Luftstrom in der Sicherheitswerkbank sorgt dafür, dass die Zellkulturen steril bleiben. Das ist sehr wichtig, weil bakterielle oder andere Verunreinigungen der Zellkulturen die Ergebnisse der Experimente verändern können. Das Foto zeigt eine Wissenschaftlerin bei der Arbeit in der Sicherheitswerkbank.
Einfaches Fluoreszenz-Mikroskop
Mit diesem Mikroskop können die Forschenden Zellen, die nur etwa 40 µM (= 40 Tausendstel Millimeter) groß sind, beobachten und mittels Kamera und Computer dokumentieren. Auf dem Bildschirm sieht man Zellen, die ein grün fluoreszierendes Protein herstellen und deswegen grün leuchten, wenn sie mit blauem Licht angestrahlt werden. Auf dem Foto hier sieht man eine Lungenkrebszelllinie in einer Zellkulturschale.
Zellzählmaschine
Um verlässliche Antworten auf wissenschaftliche Fragestellungen zu finden, müssen Experimente wiederholt die selben Resultate ergeben. Dabei ist es wichtig, so viele Parameter wie möglich gleich zu lassen, um wirklich nur die Auswirkung einer einzigen Veränderung (z. B. einer Behandlung mit einem bestimmten Wirkstoff) untersuchen zu können. Einer dieser Parameter ist die Zellzahl. Wenn Zellen beispielsweise keine Kontakte zu anderen Zellen haben, verhalten sie sich anders als Zellen mit vielen Zell-Zell-Kontakten. Deshalb müssen die Zellen gezählt werden, bevor ein Experiment angesetzt werden kann.
Wasserbad
In einem 37°C warmen Becken mit Wasser werden die Nährmedien und Waschpuffer erwärmt, bevor sie mit den Zellen in Kontakt kommen.
Abzug
Der Abzug ermöglicht das sichere Arbeiten mit Substanzen, die beim Einatmen gesundheitsgefährdend für die Forschenden sind. Wie der Name sagt, wird hier permanent die Luft "abgezogen", sodass Gase, Stäube und Aerosole direkt entfernt werden und nicht austreten können.
Sequenzautomat
Um herauszufinden, wie sich Krebszellen von gesunden Zellen unterscheiden, kann dieses Gerät unter anderem die Ribonukleinsäuren (RNS) in verschiedenen Zellen und Geweben untersuchen. Im LOEWE-Schwerpunkt iCANx werden solche Geräte zum Beispiel genutzt, um zu verstehen, wie Tumorzellen ihre Umgebung - und andersherum die Lungenumgebung die Tumorzellen - beeinflussen.
Array Scanner
Mit diesem Gerät können vielfältige Untersuchungen durchgeführt werden. Es ist beispielsweise möglich, das Erbgut (DNS)/Transkriptom (RNS) von Krebsproben gleichzeitig auf Veränderungen zu untersuchen.
Kleiner Pipettierroboter
Mittlerweile übernehmen (große und kleine) Pipettierroboter einfache Aufgaben im Labor.
Färbegerät
Mit Färbegeräten können Gewebeschnitte und Zellkulturen untersucht werden. Hier sind Zellen zu sehen, die mit drei Farbstoffen gefärbt wurden. In blau sieht man z. B. den Zellkern der Zellen. Spannend ist auch die Untersuchung, welche Zellarten besonders mit Tumorzellen interagieren und wie die Tumorzellen die anderen Zellen in der Umgebung beeinflussen. Dies wird unter anderem im LOEWE-Schwerpunkt "iCANx" untersucht.
Thermocycler
Thermocycler ermöglichen die genau definierte Behandlung von Proben mit wechselnden Temperaturen. Eine nun allseits bekannte Anwendung findet dies zum Beispiel beim PCR-Test auf Erreger, zum Beispiel das SARS-CoV-2-Virus.
Agarose-Gel-Elektrophorese-Kammern
Mithilfe der Gel-Elektrophorese können Erbgutfragmente z. B. anhand Ihrer Größe aufgetrennt werden. Das ist sehr hilfreich, beispielsweise zur Untersuchung der Verschmelzung zweier Erbgutabschnitte, die an der Krebsentstehung beteiligt sein können.
Plattenlesegerät (Absorption, Lumineszenz, Fluoreszenz)
Plattenlesegeräte sind wahre Alleskönner: Viele verschiedene Untersuchungen können hiermit durchgeführt werden. Essentiell erfasst das Gerät verschiedene optische Eigenschaften von Proben, zum Beispiel wie trüb eine Probe ist oder ob und wenn ja, wie sehr sie grün leuchtet.
Heizblöcke
Oft müssen Proben über eine gewisse Zeit bei einer gleichbleibenden Temperatur gehalten werden, um zum Beispiel eine Reaktion zu ermöglichen oder zu unterstützen. Dazu werden Heizblöcke genutzt.
Wippe
Manche Untersuchungen verwenden Flüssigkeiten, in denen Stoffe gelöst sind. Das kontinuierliche Wippen stellt sicher, dass die Stoffe sich nicht absetzen und alle Stellen gleichermaßen zuverlässig mit den gelösten Stoffen in Berührung kommen können.
Western Blot-Platz
Der sogenannte "Western Blot" ist eine Methode, mit der Eiweiße (Proteine) in Zellen untersucht werden können. Dabei werden die Eiweißproben zunächst in eine Kammer in einem Gel (siehe Foto) geladen und nach Ihrer Größe aufgetrennt. Anschließend werden sie auf eine Membran übertragen. Auf dieser Membran werden die Eiweiße, für die die Forschenden sich interessieren, mithilfe von Antikörpern und über eine anschließende chemische Reaktion sichtbar gemacht. Somit können verschiedene Proben miteinander verglichen werden: Sorgt zum Beispiel eine bestimmte Behandlung gegen Krebs dafür, dass ein bestimmtes Eiweiß weniger in den Zellen vorhanden ist? Daraus können die Forschenenden z. B. mögliche neue Angriffpunkte gegen Krebs ableiten.
Geldokumentationssystem
Erbgutfragmente, die in der Agarose-Gelelektrophorese aufgetrennt wurden, können in diesem Geldokumentationssystem sichtbar gemacht werden. Das Erbgut bzw. die Erbgutfragmente an sich sind transparent, sodass sie zunächst mit einem Farbstoff und der Beleuchtung mit speziellen Grün-Blau-Lampen und Filtern sichtbar gemacht werden müssen. Die Kamera des Systems nimmt dann ein Schwarz-Weiß-Foto auf, wie auf dem Bild zu sehen. Hier unterscheidet sich das Erbgutfragment auf den ersten Blick nicht zwischen den verschiedenen Ausgangsproben 1, 2 und 3.
Reinstwasseraufbereitungsanlage
Für die meisten biochemischen und molekularbiologischen Reaktionen ist es notwendig, Wasser ohne jegliche Verunreinigungen - einschließlich Ionen - zu verwenden. Dieses Gerät ist unerlässlich, um hochgereinigtes Wasser für die tägliche Arbeit im Labor herzustellen.
Feinwagen
Sehr kleine Mengen von Chemikalien können hier mit Sub-Milligramm-Genauigkeit gewogen werden.
pH-Meter
Der Sensor des Geräts misst die Wasserstoff-Ionenkonzentration in der Lösung und der pH-Wert wird mit einer Genauigkeit von 0,01 angezeigt.
Mikrotom
Ein Schneidegerät für die Herstellung sehr dünner Gewebeschnittpräparate (im Mikrometer-Bereich). Diese können dann anschließend gefärbt und so analysiert werden.
Fluorometer
Die Konzentration von Biomolekülen (z. B. Nukleinsäuren) kann mit diesem Gerät nach Färbung mit Fluoresezenzfarbstoffen auch in Anwesenheit von anderen Molekülen bei bestimmten Wellenlängen mit hoher Spezifität und Sensitivität gemessen werden.
Lebendzell-Mikroskop
Hier können Bewegung, Wachstum und andere Eigenschaften (z. B. mit Hilfe von Lebendzell-Fluoreszenzmarkierungstechniken) von kultivierten Zellen in Echtzeit beobachtet werden. Die Zellen können auch über einen längeren Zeitraum von mehreren Tagen in dieser Kammer gehalten und immer wieder fotografiert werden.
Konfokales Mikroskop
Dieses Mikroskop ermöglicht die Analyse subzellulärer Strukturen und die Lokalisierung spezifischer Proteine, RNS- oder DNS-Fragmente mit Hilfe von Fluoreszenzmarkierungstechniken mit einer Auflösung von 100 bis 200 Nanometern in fixierten Zellen.
qPCR-Maschine
Hier wird die Menge spezifischer DNS-Fragmente innerhalb einer Stunde mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion und Fluoreszenzfarbstoffen gemessen. Wenn die Probe mehr als 10 bis 100 Kopien eines bestimmten Abschnitts enthält, kann die DNS zuverlässig nachgewiesen werden. Es können 96 Proben parallel analysiert werden.
Pipettierroboter
Dieser Robotor ermöglicht eine präzise, schnelle und reproduzierbare Zusammensetzung von löslichen Reagenzien im Mikroliter-Maßstab. Dabei arbeitet er vollautomatisch.
Bakterien-Inkubator
Nährstoffplatten werden hier mit Bakterien, beispielwesie für die Vermehrung von Plasmid-DNS, welche in weiteren Experimenten verwendet wird, bei 37 °C bebrütet.
Säure-Laugen-Schrank
Hier lagern Säuren und Laugen. Diese Chemikalien sind potentiell gesundheitsgefährdent, daher werden Sie in extra Schränken gelagert, die permanent belüftet werden.
Fragmentanalyse-Gerät
Neben der Bestimmung der Konzentration mit sehr hoher Empfindlichkeit kann das Gerät gleichzeitig die Länge und damit die Integrität von DNS und RNS in Lösung präzise bestimmen.
Hybridisierungsofen
Der Nachweis von Nukleinsäuren erfolgt bei bestimmten Analysen, z. B. an Gewebeschnitten, durch Anlagerung (Hybridisierung) von farbmarkierten komplementären Sequenzfragmenten. Dieses Gerät bietet optimale Bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit) für die Hybridisierung.
Western Blot-Imager
Mit einer Kamera ausgestattete, kleiner Dunkelkammer. Hier werden die Lichtsignale auf den Membranen detektiert. Siehe dazu auch den Informationspunkt "Western Blot-Platz" im Hauptlabor.
Röntgenfilm-Entwickler
Bevor es Western Blot-Imager gab, wurden die Lichtsignale, die durch die chemische Reaktion von Antikörper-gekoppelten Enzymen entstand, mittels Röntenfilmen aufgefangen. Dazu werden die Membranen in eine Kasette gelegt, der Röntgenfilm darüber und die Kasette für einige Zeit geschlossen. Daraufhin wird der Röntgenfilm im Entwickler entwickelt (mit zwei chemischen Lösungen, sehr ähnlich wie Fotos früher). Je heller die Proteine leuchteten - also je mehr Protein vorhanden war - desto schwärzer erscheint das Signal auf dem Röntgenfilm (siehe Foto). Noch heute wird der Röntgenfilm-Entwickler zur Detektion genutzt, weil diese Methode sehr sensitiv ist.
Ultrazentrifuge
Die Reinigung bestimmter biologischer Partikel, wie z. B. lentiviraler Partikel oder Zellorganellen, kann durch differentielle Sedimentation in dieser Zentrifuge durchgeführt werden. Je nach Probe stehen unterschiedliche Rotoren (Einsätze) zur Verfügung.
High-speed Zentrifuge
Die Reinigung bestimmter biologischer Partikel, wie z. B. Zellen oder Bakterien, kann durch differentielle Sedimentation in dieser Zentrifuge durchgeführt werden. Je nach Probe stehen unterschiedliche Rotoren (Einsätze) zur Verfügung.
-80°C Gefrierschrank
Bei -80 °C werden zum Beispiel RNS-Proben, lentivirale Partikel und bestimmte Reagenzien gelagert.
-20°C Gefrierschrank
Bei -20 °C werden bestimmte Chemikalien, Antikörper und DNS-Proben gelagert.
Herzlich Willkommen!
[Herzlich Willkommen](https://www.uni-giessen.de/de/ueber-uns/pressestelle/pm/pm27-17) im Foyer des Medizinischen Forschungszentrums Seltersberg der Justus-Liebig-Universität Gießen! In diesem 2017 fertiggestellten Gebäude forschen mehr als 15 Arbeitsgruppen an wichtigen und spannenden Forschungsfragen zu den unterschiedlichsten medizinischen Themen. Hier stellen wir euch die Arbeitsgruppe "Molekulare Neuroonkologie und Neuropathologie", Teil des Instituts für Neuropathologie, vor. Das Institut ist außerdem eines von über zehn Forschungslaboren, die zum LOEWE-Schwerpunkt “iCANx: Cancer - Lung (Disease) Crosstalk: Tumor and Organ Microenvironment” gehören. Im 1. Obergeschoss kann man sich die Laborräume genauer ansehen - es gibt viel zu entdecken!
Kunstwerk Foyer
Die Künstlerin Caroline Krausehat dieses Foyer gestaltet. Unter dem Titel „ [raUmgemälDe](https://www.carolinekrause.de/2021/03/caroline-krause.html)“ verstecken sich viele einzelne Elemente, die (fast) alle auf dem großen Bild an der Sichtbetonwand zu finden sind.
LOEWE-Schwerpunkt iCANx
Der LOEWE-Schwerpunkt "[iCANx](https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb11/forschung/schwerpunkte/loewe/icanx) – Lung (Disease) Crosstalk: Tumor and Organ Microenvironment" ist ein vom Land Hessen im Rahmen der "Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz" (LOEWE) gefördertes Forschungsprojekt unter Beteilung der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Philipps-Universität Marburg und des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung Bad Nauheim. Lungenkrebs ist die weltweit häufigste Todesursache unter den Krebserkrankungen. Zudem ist die Lunge ein häufiger Ort für sekundäre Tumore (Metastasen) von beispielsweise Brust-, Darm- sowie Lungenkrebs selbst. Weitgehend unklar ist, wie sich Tumorzellen zur erfolgreichen Streuung in die Lunge an die dortige Umgebung (Organmikroumgebung) anpassen und diese Umgebung zu ihren Gunsten umformen können. Ziel von iCANx ist daher die Aufklärung der Wechselwirkungen (engl. Crosstalk) zwischen Tumorzellen und ihrer Mikroumgebung. Weiterhin untersucht iCANx, welchen Einfluss Lungentumor-assoziierte Erkrankungen wie die Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung (engl. COPD), die pulmonale Hypertonie und die Lungenfibrose auf Lungenkrebs und die Lungenmetastasierung haben. Das tiefere Verständnis dieser komplexen Wechselwirkungen verspricht innovative Therapie- und Heilungsansätze, die die organ- und tumorspezifische Mikroumgebung angreifen, um beispielsweise eine Besiedlung der Lunge bei verschiedenen Krebserkrankungen zu verhindern.
ProLOEWE
[ProLOEWE](https://proloewe.de) ist der Zusammenschluss aller LOEWE-Forschungsvorhaben: Gemeinsam wollen wir über unsere Aktivitäten informieren und kurze Wege zu unserer Forschung schaffen.
Analyseplatz
Im Laboralltag fallen viele Daten an. Ob qPCR-, Western Blot- oder andere Ergebnisse: Alle müssen ausgewertet werden, um daraus Schlüsse ziehen zu können. Weiterhin ist ein bedeutender Teil von Wissenschaft die Sichtung der aktuellen Forschungsliteratur und das Vorbereiten von wissenschaftlichen Vorträgen. Für all dies haben Forschende eigene Analyseplätze mit Computern/Laptops.
Laborkittel
Für die persönliche Schutzausrüstung im Labor sind Laborkittel unverzichtbar.
Eismaschine
Viele biochemische Reaktionen sind temperaturempfindlich. Um beispielsweise Abbauprozesse von DNS und RNS zu verlangsamen oder gewisse Reaktionen noch nicht zu starten, werden Proben auf Eis gelagert und zusammengemischt. Die Eismaschine stellt zu diesem Zweck Eis-Pellets her, die in Isoliergefäßen transportiert werden.
Tischautoklav
Das Gerät funktioniert nach dem Prinzip eines Hochdruckkochers und wird zur Inaktivierung von biologischem Material (Zellen, Bakterien, Viren) eingesetzt.
Bakterien-Schüttler
Das Wachstum von nützlichen Labor-Bakterien erfordert nicht nur eine Nährlösung und eine optimale Temperatur, sondern auch Sauerstoff. Dieser wird durch ständiges Schütteln in geeigneten Glasflaschen in diesem Inkubator in die Nährlösung gebracht.
Thermocycler
Thermocycler ermöglichen die genau definierte Inkubation von Proben unter wechselnden Temperaturen. Eine nun allseits bekannte Anwendung findet dies zum Beispiel beim PCR-Test auf Erreger, wie beispielsweise dem SARS-CoV-2-Virus.
Rotor für High-Speed-Zentrifuge
Biologische Proben in Lösungen werden in geeignete Kunststoffröhrchen gefüllt, die in solchen Rotoren ausbalanciert und zentrifugiert werden.
Fragmentierungsgerät
Um Proteine analysieren zu können, müssen die Zellen oder Gewebe aufgeschlossen werden. Dazu werden verschiedene Lösungen genutzt. Mittels Ultraschallbehandlung wird dieser Aufschluss (Lyse) noch verstärkt. Zusätzlich zerkleinert Ultraschall hochmolekulare DNS, die durch den Zellaufschluss aus den Zellen austritt. Dieses Gerät wird hier hauptsächlich für Proteinlysate genutzt.
Fragmentierungsgerät
Ein Ultraschall-gestütztes Fragmentierungsgerät, beispielsweise für die Zerkleinerung von DNS (Desoxyribonukleinsäure, Erbgut). Manche Forschungsmethoden benötigen kleinere DNS-Fragmente für die Analyse.
Spectrophotometer
Die Konzentration und Reinheit absorbierender Biomoleküle (z. B. Nukleinsäuren wie die DNS oder RNS) kann mit diesem Gerät bei bestimmten Wellenlängen mit hoher Sensitivität und schnell gemessen werden.
Siegel des Fachbereichs Medizin
Das [Siegel des Fachbereichs Medizin](https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb11/dekanat/geschichte/siegelfb11) zeigt die Asklepiosschlange, die hier als geflügelter Drachen mit Vogelkopf und Echsenschwanz dargestellt wurde. Einzig von einem bestimmten Punkt im Gebäude kann man das Siegel unverzerrt sehen: Dem obersten Treppenpodest.
Mikrotom
Ein Schneidegerät für die Herstellung sehr dünner Gewebeschnittpräparate (im Mikrometer-Bereich). Diese können dann anschließend gefärbt und so analysiert werden.
