60 Jahre. Ihre Nr. 1. Schwerpunkt: Diagnostik. August 2016

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1 Jahre Ihre Nr. 1 August Schwerpunkt: Diagnostik

2 DUAL VIEW ICP-OES OHNE KOMPROMISSE Geschwindigkeit und Genauigkeit müssen sich nicht ausschließen! Das neue 5110 ICP-OES mit Synchronem Vertikalem Dual View vereint innovative Hardware und Software und bietet optimale Elementanalytik ohne Kompromisse - schneller, einfacher und kostengünstiger als jemals zuvor. Kompromisslose Geschwindigkeit: die gleichzeitige radiale und axiale Messung in Verbindung mit dem vollständig integrierten AVS- Schaltventilsystem für die Probenzufuhr senkt die Kosten je Probe. Kompromisslose Leistung: die stehende Fackel und der stabile Halbleitergenerator ermöglichen die optimale Präzision für Ihre Analytik. Kompromisslose Benutzerfreundlichkeit: die neue intelligente Diagnosesoftware und die schnelle IntelliQuant - Messung vereinfachen Methodenentwicklung und Routine. Informieren Sie sich noch heute wie auch Sie geringere Kosten je Probe ohne Kompromisse und mit optimaler Analysenqualität erzielen können. Besuchen Sie Agilent Technologies, Inc. 2016

3 Vorwort ajr_images - Fotolia.com App nach draußen! "Pokémon Go" ist derzeit eine der beliebtesten Apps. Das Spiel ist ein Smartphone-Ableger einer Monsterkampf-Serie und diesen Sommer für Android und ios erschienen. Möglich wird das Prinzip der App durch den GPS-Sensor des Smartphones: Er überträgt die Laufwege des Spielers aus der echten Welt auf dessen Avatar (also die virtuelle Figur des Spielers) und eine Landkarte. Taucht ein Monster in der Umgebung auf, wird ein animiertes Wesen ins Bild der Handykamera montiert zumindest, wenn man sein Smartphone in die entsprechende Richtung hält. Der Spieler hat dann eine gewisse Zeit, zur Position des Monsters zu laufen. Fangen lassen sich die Monster dann mit sogenannten Pokébällen, die man per Wisch mit dem Finger übers Smartphone auf sie wirft. Wer möglichst viele der verschiedenen Pokémon entdecken und fangen möchte, sollte daher möglichst viele unterschiedliche Orte besuchen. Erstaunlich ist, dass nicht nur Spieler weltweit begeistert von dieser App sind, sondern auch US-Kardiologen. Die American Heart Association hat kürzlich die positiven Aspekte der Sammel-App hervorgehoben. Das Spiel stelle eine Veränderung der typischen stationären Spielweise von Videospielen dar und bringe immer mehr Menschen dazu, sich im realen Leben physisch mehr zu betätigen. Bei "Pokémon Go" können die Nutzer ja nur zu Fuß in der echten Welt auf Monsterjagd gehen. Zudem beinhaltet das Spiel Funktionen, die von der körperlichen Aktivität des Spielers abhängen. So könnte das Spiel die Nutzer dazu bringen, sich auch ohne Pokémon Go mehr zu bewegen, schreiben die Kardiologen auf ihrer Webseite. Dazu passt auch das Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlern der Norwegian School of Sport Sciences, die einen Zusammenhang zwischen Bewegung und einem verringerten Risiko für Herz- und Kreislaufkrankheiten herstellt: Wer sich genug bewege, könne die Gesundheitsrisiken von stundenlangem Sitzen wie es für viele Büroarbeiter unvermeidbar ist verringern oder sogar ganz ausgleichen. Dafür sei lediglich eine Stunde Bewegung am Tag nötig, zum Beispiel in Form von gemütlichem Radfahren oder raschem Gehen. Neben der Begeisterung bei Nutzern sogt das Spiel allerdings auch für Konflikte. Schon heute riskieren immer wieder Menschen ihre Gesundheit, weil sie auf das Handy starren und ihre Umgebung - etwa den Verkehr - ignorieren. "Pokémon Go" könnte diesen Zustand verschärfen, denn zum einen verlangt das Spiel, dass die Nutzer fast unentwegt auf das Display des Handys starren. Zum anderen kann es für das Sammeln von Gegenständen und Pokémon schon einmal erforderlich sein, schnell eine sechsspurige Straße zu überqueren oder durch ein Gelände zu laufen, das eigentlich für Besucher gesperrt ist. So haben sich zum Beispiel auf der Jagd nach den virtuellen Monstern drei Spieler in Niedersachsen in Gefahr gebracht. Sie wurden auf dem Truppenübungsplatz der Bundeswehr in Bergen in der Lüneburger Heide erwischt, als American Heart Association: dort mit scharfer Munition zu Übungszwecken geschossen wurde. Zudem kam es bereits durch die Ablenkung von Spielern, die zu lange auf das Display blickten und nicht auf ihre Umgebung achteten, zu Unfällen. In dieser Ausgabe der GIT Labor-Fachzeitschrift gibt es zwar keine virtuellen Monster zu entdecken, dafür können Sie, liebe Leserinnen und Leser, sich auf eine Entdeckungsreise der anderen Art machen: Neben interessanten Artikeln und aktuellen Meldungen finden Sie auf Seite 44 wieder unser Gewinnspiel, bei dem Sie mit etwas Spürsinn das in dieser Ausgabe in der Rubrik Lesenswert präsentierte Buch gewinnen können. Außerdem können Sie sich bei geeignetem Wetter diese oder eine andere Ausgabe der GIT Labor-Fachzeitschrift einpacken, einen Spaziergang unternehmen und es sich zum Beispiel auf einer Parkbank oder Wiese zum Lesen bequem machen. Auf diese Weise informieren Sie sich nicht nur über aktuelle Themen und Trends rund ums Labor, sondern tun auch Ihrem Körper etwas Gutes. Und falls Sie inzwischen ebenfalls vom Pokémon Go -Fieber infiziert sein sollten, denken Sie bitte bei aller Spielfreude während der Monsterjagd auch an Ihre Sicherheit! Dr. Ralf Kempf Chefredakteur Link zur Studie: GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 3

4 Inhalt QUO VADIS Probenvorbereitung Seite 25 Mikrokavitäten-Arrays Die meisten der uns aus dem Mikroskop vertrauten Zellkulturen sind aus physiologischer Sicht Artefakte, da sie über mittlerweile gut 100 Jahre fast ausschließlich in zweidimensionaler Art und Weise kultiviert wurden. Dass dies nicht besonders organotypisch ist, erschließt sich von selbst. Ausnahmen bilden hier lediglich solche Zellen, die physiologischerweise als Monolayer vorkommen, wie z. B. Endothelzellen. Seite 12 Chemische Verfahren & Synthese Seite 28 Chemische Verfahren & Synthese Seite 31 Chemische Verfahren & Synthese Seite 33 VORWORT App nach draußen! 3 R. Kempf MAGAZIN MedConf Medizintechnik-Software im Fokus M. Follmann Science4Life Venture Cup Gewinner 2016 ausgezeichnet 7 Nachrichten 7 Lesenswert 9 Molekulare Diagnostik F. Thiemann Laborbuch 10 Nachrichten 11 QUO VADIS Mikroaktivitäten-Arrays 12 Eine High-troughput-/High-Content-fähige 3D-Zellkultur-Plattform E. Gottwald et al. SCHWERPUNKT Epigenetische Modifikationen und Regulation der Genexpression 18 Identifikation der Hauptakteure der Gendeaktivierung R. Rahimoff et al. Mobile Mikroskopie 22 Zellcharakterisierung mit einfachen Mitteln M. Frohme et al. FACHARTIKEL Nanomaterialien in Umweltproben 25 Sensitive Methode zum Nachweis im parts per billion-bereich Y. Kohl Wie Metallcluster wachsen 28 Ein Bericht aus Theorie und Praxis S. Dehnen und S. Mitzinger Materialforschung Seite 36 4 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Inhalt

5 BRANDS OF THE CENTURY Inhalt SCHWERPUNKT Diagnostik Epigenetische Modifikationen und Regulation der Genexpression 18 Die vier kanonischen Nukleobasen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin sind der Grundbestandteil des genetischen Codes jedes Lebewesens. Obwohl jede Zelle im menschlichen Körper die gleiche Abfolge an DNA Bausteinen enthält, sind mehr als 200 verschiedene Zelltypen bekannt, welche sich teils stark in ihrer Morphologie und Funktion unterscheiden. Neben der Sequenz der Nukleobasen muss es also eine zweite Informationsebene geben, die die Genexpression orchestriert. Mobile Mikroskopie 22 Mobile Mikroskopie mit automatisierter Auswertung der Bilder bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Hier wird ein Labor in der Cloud beschrieben, welches auf Basis einer Kombination aus Smartphone, Bilderkennungssoftware und optischem Aufsatz arbeitet. Es ermöglicht eine schnelle, kostengünstige und ortsunabhängige mikroskopische Analyse ohne Spezialwissen. Premium Extraktionshülsen Cellulose Glasfaser Quarzfaser Cluster aus Ionen gleicher Ladung 31 Gleich und Gleich gesellt sich gern R. Ludwig et al. Die Transferhydrocyanierung von Alkenen 33 Ein neuer Weg zum Ziel B. Morandi et al. Bewährter Baustoff mit neuen Eigenschaften 36 Beton mit funktionalen Oberflächen P. Fontana MARKTPLATZ Produktprofil 39 Schaufenster 40 Produkte MINUTEN 44 Bekanntgabe unseres Gewinners Das richtige Bild aus unserem Gewinnspiel der GIT Labor-Fachzeitschrift 6/2016 hat gefunden: Manja Wetzel aus Zwickau Wir gratulieren zum Gewinn: Bäume Mitteleuropas Von Aspe bis Zirbelkiefer, geschrieben von Andreas Roloff. Viel Freude beim Lesen! Jahre Ihre Nr. 1 August made by Dassel, Germany Made in Germany BUYERS GUIDE 45 GERMAN STANDARDS Mehr Informationen zum Duran Tilt Media Bottle System finden Sie auf Seite 39. Schwerpunkt: Diagnostik Inhalt GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 5

6 Magazin MedConf 2016 Medizintechnik-Software im Fokus Vom 24. bis 28. Oktober ist das NH-Hotel in Aschheim-Dornach bei München wieder eine Woche lang der Veranstaltungsort für den Branchentreff der Softwareexperten aus der Medizintechnik. Bereits zum neunten Mal findet hier der Kongress statt, auf dem die Fachleute aktuelle Themen rund um die Softwareentwicklung für medizinische Geräte und Medizintechnik diskutieren. Am 26. und 27. Oktober werden ganztägig Vorträge in drei parallelen Sektionen angeboten. Bereits am 25. Oktober wird im Rahmen der MedConf eine Fachkonferenz zu den Themen Medical Apps und Anforderungsmanagement in der Medizintechnik stattfinden. Am 24. und 28. Oktober können aus einem Portfolio von Workshops ergänzende und vertiefende Angebote dazu gebucht werden. Die Teilnehmer können sich, je nach ihrer Interessenlage, ihr persönliches Programm zusammenstellen und einzeln buchen. Der VDI ist mit seiner Gesellschaft Technologies of Life Sciences als Verbandspartner auf dem Kongress vertreten. Er wird sich auf der kongressbegleitenden Ausstellung vorstellen und über Aktivitäten seiner Mitglieder und Gremien informieren. Mit 45 Fach- und Plenarvorträgen in drei parallelen Zügen ist das Programm prall gefüllt. Mitglieder des VDI-Fachausschusses Qualitätssicherung für Software in der Medizintechnik gestalten einen Vortragsblock, zum Prozessbewer- HLMC tungsmodell Medical SPICE (Software Process Improvement and Capability Determination). Dieses ist im Mai 2016 als Richtlinie VDI 5702 Blatt 1 erschienen. SPICE definiert Methoden zur Bewertung kompletter Prozessmodelle und Organisationen. Die einzelnen Prozessgebiete der Richtlinie werden in den Vorträgen anhand eines durchgängigen, praxisnahen Beispiels, dem VDInsulin-Manager, vorgestellt. Jeder Vortrag der Reihe wird von zwei Akteuren präsentiert, die die unterschiedlichen Sichtweisen von Herstellern und Auditoren einbringen. In diesem Gesamtszenario wird aufgezeigt, wie Medical SPICE zur Erfüllung der Normanforderungen beträgt und darüber hinaus Anregungen für eine Optimierung und Verbesserungspotentiale liefert. Die MedConf richtet sich an Mitarbeiter und Führungskräfte von Forschungs- und Entwicklungs- sowie IT-Abteilungen, an Medizinproduktehersteller und an Dienstleister, die im Bereich der Medizintechnik tätig sind. Das Programm des Kongresses und der Workshops sind online verfügbar. Die Anmeldung ist ab sofort möglich: Bionische Strukturoptimierung als ganzheitlicher Prozess Die Neue VDI Richtlinie legt die Vorgehensweise bei der Produktentwicklung und Optimierung von Leichtbaustrukturen auf Basis natürlicher Vorbildorganismen im Rahmen eines definierten Produktentstehungsprozesses im Strukturleichtbau fest. Dieser Prozess wird mit seinen Einzelschritten, d.h. Bauteilanalyse, Screening der biologischen Vorbilder, Entwicklung von Entwürfen, Optimierung der Entwürfe, finale Bewertung und technische Umsetzung, beschrieben. Mit dem sogenannten ELiSE- Prozess (Evolutionary Light Structure Engineering) kann ein Team aus Ingenieuren optimierte Bauteile im Strukturleichtbau entwickeln. ELiSE beruht überwiegend auf dem biologischen Vorbild der Schalen von Kieselalgen und Radiolarien. Die Richtlinie definiert einen ganzheitlichen Produktentstehungsprozess im Weitere Beiträge zum Thema: bit.ly/git-vdi Rasterelektronenmikrokopische Aufnahme der Kieselalge Arachnoidiscus. Ihre stabile Leichtbaukonstruktion zeigt einen fraktalen Strukturaufbau Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung Strukturleichtbau in Anlehnung an den ELiSE-Prozess. Herausgeber der Richtlinie VDI 6224 Blatt 3 Bionik - Bionische Strukturoptimierung im Rahmen eines ganzheitlichen Produktentstehungsprozesses ist die VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences. Die Richtlinie ist als Entwurf beim Beuth Verlag erhältlich (www. beuth.de). Die Einspruchsfrist endet am KONTAKT Dr. Martin Follmann Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Düsseldorf tls@vdi.de Wunschabonnement wechseln?: VDI.de/wunschabo 6 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 VDI

7 Magazin Science4Life Venture Cup Gewinner 2016 ausgezeichnet Fünf Teams setzten sich mit wissenschaftlich und wirtschaftlich exzellenten Geschäftsvorhaben an die Spitze des Wettbewerbs. Die Firma Cyprumed aus Tirol hat eine Technologie entwickelt, die Medikamente aus Peptiden als Tabletten statt wie bisher üblich als Spritzen verfügbar macht. Dadurch könnten Patienten in naher Zukunft Medikamente wie Insulin und weitere Diabetes-Peptide auch oral einnehmen. Das Darmstädter Team NanoWired hat durch eine clevere Beschichtungstechnologie einen Nano-Klettverschluss entwickelt, mit dem Mikrochips durch einfaches Zusammenpressen miteinander verbunden werden. Konventionelle Lötverfahren, die wegen der Hitze die empfindlichen Bauteile belasten, entfallen. Mithilfe des Systems von Oculyze aus Wildau bei Berlin können auch Nicht-Experten Mikroskopiebilder aufnehmen und automatisch analysieren. Durch einen optischen Aufsatz für das Smartphone sowie eine Bilderkennungssoftware ist die Innovation überall einsetzbar. Auch die Martinsrieder PreOmics GmbH liefert eine benutzerfreundliche Lösung. Ihr Probenvorbereitungs-Kit für die Massenspektrometrie-basierte Proteomik ermöglicht unter vereinfachten Bedingungen die Analysen von Proteinen, deren Erkenntnisse wiederum wertvoll in den Marktsegmenten Forschung, Medikamentenentwicklung und Diagnostik sind. Die Firma SpinDiag aus Freiburg nimmt sich der Problematik von Infektionen in Krankenhäusern an. Ihr System untersucht Patientenproben (Tupfer, Abstriche) in nur 30 Minuten auf alle relevanten Antibiotika-resistenten Keime und liefert so die Basis für präzise Entscheidungen bezüglich Quarantäne,- schnell, umfassend und kostengünstig. Dadurch werden Isolationen auf Verdacht vermieden. Sartorius erwirbt IntelliCyt und ViroCyt Sartorius hat für 90 Mio. USD das US-amerikanische Unternehmen IntelliCyt erworben, das eine Zellscreening-Plattform für die Arzneimittelforschung entwickelt hat. IntelliCyt hat seinen Sitz in Albuquerque, New Mexico, und wird im laufenden Jahr voraussichtlich einen Umsatz von mehr als 18 Mio. USD (2015: 13,4 Mio. USD) erzielen. Das Unternehmen fokussiert sich auf Pharma- und Biotech-Kunden sowie öffentliche Forschungslabore. Zudem übernahm Sartorius für rund 16 Mio. USD das US-Start-up ViroCyt, das eine neuartige Technologieplattform zur Virusquantifizierung anbietet. Für das Unternehmen mit Sitz in Broomfield, Colorado, wird im laufenden Jahr ein Umsatz von mehr als 3 Mio. USD erwartet. Zu den Hauptkunden von ViroCyt zählen Forschungs- und Entwicklungslabore von Pharma- und Biopharmaunternehmen, Impfstoffhersteller sowie Forschungseinrichtungen mit einem Schwerpunkt auf Virologie. Organobalance erhält US-Patent auf mikrobiellen Wirkstoff Die US-Patentbehörde hat dem deutschen Biotechnologie-Unternehmen Organobalance ein Patent für einen auf Bakterien basierenden Wirkstoff gegen spezifische pathogene Keime (Erkältung, Halsentzündungen) erteilt. Das spezielle Milchsäure-Bakterium wurde in einem mehrstufigen Screening aus der unternehmenseigenen Sammlung proprietärer Bakterienstämme BlueSens feiert 15-jähriges Firmenjubiläum identifiziert und die Wirkweise in Studien nachgewiesen. Der Wirkstoff kann laut Organobalance vorbeugend eingesetzt werden und möglicherweise bei Erkältungskrankheiten wie z. B. einer durch Streptokokken verursachten Entzündung eine Alternative zur oftmals üblichen Gabe von Antibiotika darstellen. Ratiolab übernimmt Slamed Ratiolab hat zum 5. Juli 2016 die Firma Slamed übernommen und will deren bisherige Geschäftstätigkeiten unverändert weiterführen. Slamed wurde im Jahr 1987 von Eugen Gieldzik in Frankfurt gegründet. Nach über 30 Jahren Tätigkeit im Bereich Liquid Handling und Analysegeräte wird Slamed nun eine Marke der Firma Ratiolab. Durch die Übernahme von Slamed erweitert Ratiolab seine Kompetenz und sein Tätigkeitsfeld insbesondere im Bereich Liquid Handling und Analysegeräte. Die BlueSens Gas Sensor GmbH feierte am ersten Juli ihr 15-jähriges Firmenjubiläum. Das Unternehmen stellt Gassensoren und Software für biotechnische Prozesse her. Im Jahre 2001 gründeten die beiden Geschäftsführer Dr. Udo Schmale und Dr. Holger Müller das Unternehmen in der Ruhrgebietsstadt Herten. Seit der Zeit der Firmengründung hat sich das Unternehmen sehr stark entwickelt. In diesem Jahr wurde eine Niederlassung in den USA gegründet. In kleinen Gruppen führten Mitarbeiter die zahlreichen Besucher durch das Gebäude und an verschiedenen Stationen wurden die wichtigsten Produkte, aktuelle Neuigkeiten und die Produktion vorgestellt. Nachrichten GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 7

8 Magazin Free Range Stock, Fotograf: G. Whiteway Chemische Komponenten aus Holz statt Erdöl Zwei Forschungsprojekte des Nationalen Forschungsprogramms Ressource Holz (NFP 66) sind dem Ersatz von Erdöl durch pflanzliche Biomasse insbesondere Holz anscheinend einen wichtigen Schritt nähergekommen. Sie konzentrieren sich ergänzend auf jeweils einen der zwei Hauptbestandteile von Holz: Zellulose und Lignin. An der École polytechnique fédérale de Lausanne (EFPL) hat Sviatlana Siankevich neue, leistungsfähige Katalyseverfahren entwickelt, die aus Zellulose Hydroxymethylfurfural (HMF) gewinnen, einen wichtigen Grundstoff für die Herstellung von Kunststoffen, Düngemitteln und Biotreibstoffen. Zellulose ist ein langkettiges Zuckermolekül und macht etwa zwei Drittel des Gewichts von Holz aus. Aus Zellulose wird heute vor allem Papier hergestellt. Die Rückstände daraus könnten zur Herstellung gefragter Chemikalien sinnvoll eingesetzt werden, so Siankevich. Zusammen mit Wissenschaftlern der Queen s University in Kanada und der National University of Singapore hat das von Paul Dyson geleitete EPFL-Team mehrere Arten von ionischen Flüssigkeiten (flüssige Salze) synthetisiert, um aus Zellulose HMF herzustellen. Mit ihrem Verfahren erzielten die Wissenschaftler in einem Schritt eine Ausbeute von 62 %. Unser Verfahren funktioniert unter milden Reaktionsbedingungen und braucht weder sehr hohe Temperaturen und hohen Druck noch starke Säuren, erklärte Siankevich. Wir konnten auch die Menge der unerwünschten Nebenprodukte reduzieren. In einem weiteren Projekt an der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) in Muttenz entwickelt Philippe Corvini zusammen mit seinem Doktoranden Christoph Gasser Verfahren für die Verwertung von Lignin. Dieses langkettige Molekül ist Teil der Zellwände und verleiht Bäumen ihre Steifigkeit. Holz besteht zu rund % aus Lignin. Dieses wurde bisher kaum verwertet, sondern oft einfach nur verbrannt, sagt Corvini. Dabei lässt es sich in aromatische Verbindungen aufspalten: in Moleküle, die auf den in der organischen Chemie allgegenwärtigen sechseckigen Kohlenstoffringen basieren. Die Industrie setzt eine Menge dieser Verbindungen um, die fast ausschließlich aus Erdöl gewonnen werden. Gegenwärtig ist Lignin die aussichtsreichste Alternative zum Erdöl. Es gibt Pilze, die einen Enzym-Cocktail absondern, um Lignin aufzuspalten und abzubauen. Das FHNW-Team untersuchte Kombinationen aus Dutzenden dieser Enzyme, um die effizienteste zu ermitteln. Mit einem zusätzlichen Katalyseschritt gelang es den Forschern, 40 % des Lignins in sehr kleine Moleküle etwa Vanillin aufzubrechen. Das FHNW- Team hat auch ein Verfahren zur Wiederverwendung der Enzyme entwickelt. Wir haben die Enzyme an mit Siliziumdioxid beschichtete Eisen-Nanopartikel gebunden, erklärt er. Nach der Reaktion entfernen wir die Eisenpartikel einfach mithilfe eines Magneten, um die Enzyme zurückzugewinnen. Diese können bis zu zehn Mal wiederverwendet werden, wodurch sich der für ihre Herstellung benötigte Energie- und Ressourceneinsatz bedeutend verringern lässt. Damit passe das Verfahren sehr gut zum Konzept einer grünen Chemie. Originalveröffentlichung: S. Siankevich et al., ChemSusChem (2016) DOI: / cssc Neue Technologie zur Kultivierung von Mikroalgen Die wirtschaftliche Nutzung von Mikroalgen in der industriellen Biotechnologie scheitert bisher vor allem an zu hohen Produktionskosten durch die etablierten Verfahren. Ein Team um den Algenforscher Prof. Michael Melkonian von der Universität zu Köln stellte nun eine innovative Technologie vor, welche die Herstellung von Produkten aus Mikroalgen wirtschaftlich deutlich attraktiver machen könnte. Eine Grundlage hierzu bilden langjährige Forschungsarbeiten zur Entwicklung von Photobioreaktoren, die Lichtenergie durch Photosynthese in Biomasse umwandeln. Der sogenannte Porous Substrate Bioreactor (PSBR), auch als Twin-Layer System bekannt, nutzt ein neuartiges Prinzip zur Trennung von Algen und flüssigem Nährmedium durch eine poröse Reaktoroberfläche, auf der die Mikroalgen in Biofilmen festgehalten werden. Das Besondere an diesem neuen Verfahren, so die Wissenschaftler, ist die dadurch bedingte, bis zu hundertfache Verringerung der im Prozess benötigten Flüssigkeitsmengen gegenüber einer Kultivierung in Suspensionen. Durch das PSBR-Verfahren könnten somit Energie und Ressourcen eingespart und das Portfolio an kultivierbaren Algen signifikant erweitert werden. Originalpublikation: B. Podola et al., Trends Biotechnol. (2016) DOI: /j.tibtech Durchbruch in der Forschung zu frustrierten Lewis-Paaren Prof. Jan Paradies und seinem Arbeitskreis an der Universität Paderborn ist es erstmals gelungen, die chemische Reaktion von sogenannten frustrierten Lewis-Paaren genau vermessen. Die Forschung um die 2006 erstmals beschriebenen frustrierten Lewis-Paare untersucht Säuren und Basen, die sich normalerweise gegenseitig neutralisieren, indem sie miteinander reagieren. Sogenannte Lewis-Säuren und -Basen sind jedoch molekular so aufgebaut, dass sie nicht miteinander reagieren können, da die äußeren Bereiche der Moleküle die reaktiven Zentren abschirmen. Beide Moleküle können gemeinsam in einer Lösung vorliegen. Erst durch Zugabe eines weiteren Moleküls zeigen sich die katalytischen Fähigkeiten der frustrierten Lewis- Paare in einer chemischen Reaktion. Es ist äußert schwierig, eine Reaktion von etwas zu messen, was eigentlich gar nicht miteinander reagiert, erklärt Paradies. Erst durch die Zugabe einer weiteren Molekülgruppe, der Imine, war es möglich, den Prozess näher zu untersuchen und zu quantifizieren. Die Ergebnisse von Paradies und seinem Team könnten große Einsparungen in der Lebensmittelindustrie ermöglichen. Originalpublikation: S. Tussing et al., Chem. Eur. J. 22, (2016) DOI: /chem GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Nachrichten

9 Magazin Molekulare Diagnostik Das Bessere ist der Feind des Guten, wie man weiß. So werden Diagnoseverfahren, die auf dem Nachweis von veränderten Zellstrukturen, Markerproteinen oder Stoffwechselprodukten beruhen, mehr und mehr durch Gentests ersetzt, die bereits in einem sehr frühen Stadium Krankheitserreger identifizieren oder krankhafte Veränderungen im Erbgut des Patienten nachweisen können. Für jedes medizinische Labor heißt es daher aufrüsten und umdenken nicht zuletzt weil die hohe Sensitivität der molekulargenetischen Nachweise auch eine entsprechende Sorgfalt bei der Probenvorbereitung und der Durchführung der Nachweise erfordert. Aber keine Sorge: Berührungsängste im Umgang mit Gentests und anderen Methoden der molekularen Diagnostik gehören nach der Lektüre dieses Buches auf jeden Fall der Vergangenheit an. Sie können dieses Buch auf Seite 44 gewinnen. Das komplette Inerview finden Sie hier: GIT: Was sind Ihre Forschungsschwerpunkte bzw. wissenschaftlichen Interessen? Thiemann: Identifizierung und Validierung von Biomarkern zur Entwicklung von diagnostischen Tests in der Veterinärmedizin. GIT: Welche Struktur hat das Buch? Thiemann: Zuerst werden die allgemeinen Grundlagen der Molekularbiologie behandelt und die wichtigsten Begriffe der Diagnostik erläutert. Dann folgen in der logischen bzw. in der logistischen Folge einer Laborprobe die Präanalytik und der praxisnah geschriebene Methodenteil, in dem die aktuellen Analyseverfahren inklusive der Indikationen für die molekulare Diagnostik aufgeführt und erklärt werden. Die Humangenetik mit all ihren Disziplinen wie z. B. der Immungenetik oder der Molekularen Onkologie werden ausführlich behandelt. Gute und praxisnahe Hinweise für den Laboralltag geben die Kapitel Qualitätssicherung sowie Gesetze und Normen. Dr. Thiemann ist Leiter der Diagnostischen Forschung bei der Evonik Nutrition & Care GmbH in Halle / Westfalen. Zuvor war er 17 Jahre als Laborleiter verantwortlich für die molekulare Diagnostik im MVZ Labor Münster. Danach war er drei Jahre Senior Manager für die wissenschaftliche Produktentwicklung bei der sorbion GmbH in Senden/Westf. GIT: Welche Vorkenntnisse sollte der Leser haben? Thiemann: Grundlegendes naturwissenschaftliches Verständnis sollte vorhanden sein. GIT: Welche Rolle spielen die Omics- Methoden in der klinischen Analyse? Thiemann: Im Gegensatz zur klinischen Forschung spielen diese Methoden im klinischen diagnostischen Alltag eine noch eher kleine Rolle, da sie hierfür noch zu komplex und auch zu teuer sind. Weitere Lesenswert-Bücher Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis: Thiemann, F. / Cullen, P. M. / Klein, H.-G. (Hrsg.) Molekulare Diagnostik Grundlagen der Molekularbiologie, Genetik und Analytik 2. Auflage 2014 Softcover ISBN: auch in elektronischen Formaten erhältlich. Lesenswert GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 9

10 Magazin Western Blotting: Immundetektion Western Blotting ist eine Methode, bei der ein Proteingemisch elektrophoretisch aufgetrennt und anschließend auf eine Trägermembran aus Nitrocellulose (NC) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) übertragen wird. Die spezifischen Proteine werden über Immundetektion visualisiert. Dabei bindet zunächst ein antigenspezifischer Primärantikörper an das gesuchte Protein. An diesen bindet wiederum ein gegen den Primärantikörper gerichteter Sekundärantikörper, der z. B. mit einem Enzym wie der Meerrettich-Peroxidase (HRP, horseradish peroxidase) oder der Alkalischen Phosphatase (AP) gekoppelt ist. Über diesen Sekundärantikörper erfolgt dann die Detektion. Bei der AP erfolgt der Nachweis über eine Farbrektion mit den Substraten NBT (Nitroblautetrazoliumchlorid) und BCIP (5-Brom-4-Chlor-3-Indoxylphosphat). Hier wird die sensitivere HRP-Methode beschrieben. Material Ingram Publishing / Getty Images Membran mit transferierten Proteinen TBST-Puffer: mm Tris/HCl, ph 7,5; 150 mm NaCl; 0,05-0,1 % [v/v] Tween 20 TBST Puffer mit 3 % [w/v] BSA oder 5 % [w/v] Milchpulver Primärantikörper: spezifisch für das gesuchte Protein Sekundärantikörper: spezifisch für den Primärantikörper, markiert mit HRP Chemilumineszenz-Substrate: 10 Luminol-Lösung [40 mg Luminol in 10 ml DMSO]; 3 % [v/v] H 2 O 2 Dunkelkammer, Röntgenfilm / Filmentwickler oder CCD-Kamera Schüttler, Gefäße für Inkubationen Immundetektion Blocken der freien Bindestellen auf der Membran bei RT für mind. 1 h in ausreichend TBST-BSA oder TBST-Milchpulver; anschließend Lösung verwerfen Inkubation mit Primärantikörper für mind. 1 h bei RT in TBST- BSA oder TBST-Milchpulver; Antikörperkonzentration und Inkubationszeit muss optimiert werden (meist 0,1-0,5 µg / ml Primärantikörper, oft Inkubation über Nacht bei RT oder 4 C); Lösung kann meist wiederverwendet werden Membran bei RT für 3 5 min in TBST waschen Inkubation mit Sekundärantikörper bei RT für 1-2 h in TBST- BSA oder TBST-Milchpulver; optimale Antikörperkonzentration muss ermittelt werden (meist 0,1 0,5 µg / ml); die Lösung wegen einer evtl. Primärantikörperkontamination verwerfen Membran bei RT 3 5 min in TBST waschen Membran zur Detektion in Chemilumineszenz-Lösung [Luminol-Endkonzentr.: 0,25 % (w/ v); H 2 O 2 -Endkonzentr.: 0,01-0,03 % (v/v)] inkubieren Signalnachweis über Röntgenfilm oder CCD-Kamera; Expositionszeit ist von der Signalstärke abhängig Weitere Laborbücher: bit.ly/git-laborbuch Diesen Beitrag herunterladen unter: Obacht! Membran niemals mit bloßen Händen anfassen Optimale Antikörperverdünnung durch Titration bestimmen; Startverdünnung wird meist vom Hersteller angegeben Verdünnung des Primärantikörpers in TBST-BSA bewirkt stärkere und sauberere Signale; Milchpulver kann starken Chargenschwankungen unterliegen und ist häufig verunreinigt (keine gereinigte Laborchemikalie, sondern ein Lebensmittel) Die Wahl des Sekundärantikörpers richtet sich danach, in welchem Tier der primäre Antikörper hergestellt ist: Kaninchen (rabbit), Maus (mouse), Schaf (sheep), Ziege (goat) etc. Der Sekundärantikörper sollte eine breite Spezifität haben, so dass er alle Primärantikörper einer Spezies erkennt (z. B. alle Antikörper, die aus Mäusen stammen), aber keine Antikörper der Spezies erkennen, aus der das Untersuchungsmaterial stammt Die Identifizierung des gesuchten Proteins basiert u. a. auf dessen Molekulargewicht; daher sollte bei der elektrophoretischen Trennung der Proteine ein Molekulargewichtsmarker in einer freien Gelspur mit aufgetrennt werden Für eine weitere Immundetektion kann die Membran mit einem Stripping Puffer gestrippt werden; Inkubationszeit und temperatur sind dabei abhängig vom Stripping- Puffer (z. B min bei RT) 10 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Laborbuch

11 Magazin Dualer Wirkstoff hemmt sowohl AIDS-Erreger als auch MRSA-Bakterien Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) haben sogenannte duale Wirkstoffe entwickelt, die das Wachstum sowohl des AIDS-Erregers, des Humanen Immundefizienz-Virus (HIV), als auch antibiotikaresistenter MRSA-Bakterien hemmen. Die Vermehrung des AIDS-Erregers und das Fortschreiten der Krankheit lassen sich mittlerweile zwar durch eine Kombinationstherapie aufhalten, doch zunehmend entwickeln die Viren Resistenzen und sprechen nicht mehr auf die eingesetzten Medikamente an. Ähnlich hartnäckig zeigen sich die berüchtigten MRSA-Bakterien, methicillinresistente Stämme von Staphylococcus aureus, gegen die mittlerweile viele gängige Antibiotika unwirksam sind. Gerade HIV-Patienten, deren Immunsystem durch ihre Krankheit geschwächt ist, werden vielfach noch zusätzlich von MRSA-Keimen befallen. Solche sogenannten Koinfektionen sind äußerst problematisch und schwierig zu behandeln. Die HIPS-Forscher haben neue, zu den Ureidothiophen-Carbonsäuren zählende Wirkstoffe entdeckt, mit denen laut Tests die Vermehrung sowohl von HIV als auch von MRSA blockiert werden kann. Das Interessanteste daran: Bisher bekannte resistente Stämme sowohl bei den Viren als auch bei den Bakterien sind empfindlich gegen unsere dualen Wirkstoffe, erklärte Walid Elgaher vom HIPS. Eine schädliche Wirkung auf menschliche Zellen konnten wir bislang nicht feststellen. Viren und Bakterien sind zwar biochemisch sehr unterschiedlich, benutzen aber für Wachstum und Vermehrung bestimmte spezialisierte Enzyme, die sind sich in Funktion und Aufbau ähnlich sind. Schon seit einigen Jahren ist bekannt, dass die RNA-Polymerase bestimmter Bakterien und die Reverse Transkriptase des AIDS-Erregers ähnliche chemische Bindungsstellen aufweisen und damit möglicherweise auch gemeinsam blockiert und lahmgelegt werden könnten. Diese Erkenntnis machte man sich am HIPS zunutze: Wir haben mehrere Substanzen entwickelt, die die RNA-Polymerase von Bakterien wie den MRSA hemmen können, erklärte Dr. Jörg Haupenthal, einer der an dieser Studie beteiligten Wissenschaftler. Diese haben wir dann weiter optimiert, sodass sie auch an die sehr ähnlichen Bindungsstellen der HI-Viren andocken und sie dadurch blockieren. Originalpublikation: W. A. M. Elgaher et al., J. Med. Chem. (2016) DOI: /acs.jmedchem.6b00730 Lebensnahe Einblicke in zelluläre Prozesse Die Nuklearmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR) ist eigentlich prädestiniert dazu, das Verhalten von Proteinen unter natürlichen Bedingungen zu beobachten. NMR-Messungen waren bislang allerdings nicht so lebensnah wie gewünscht, da im Plasma lebender Zellen Proteine von zahllosen anderen Molekülen umgeben sind. Im Spektrometer erzeugen diese ein Hintergrundrauschen, in dem die feinen Signale des Zielproteins untergehen. Bisher benötigten NMR-Forscher deshalb Proben aus künstlich gereinigtem und hochkonzentriertem Protein. Ein Forscherteam unter Leitung von Dr. Manuel Etzkorn am Institut für Physikalische Biologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat nun ein Verfahren entwickelt, mit dem die Strukturen und Interaktionen von Proteinen unter wesentlich natürlicheren Bedingungen als bisher sichtbar gemacht werden können. Gemeinsam mit Kollegen des Max-Planck-Instituts für Molekulare Physiologie in Dortmund sowie der Universitäten Amsterdam und Sofia gelang es den Forschern um Etzkorn, das NMR- Signal eines Zielproteins in einer direkt aus einer Bakterienzellkultur gewonnenen Lösung um ein Vielfaches und dazu noch sehr selektiv zu verstärken. Die Forscher nutzten hierfür ein neuartiges, mittels dynamischer Kernpolarisation (DNP) verstärktes NMR-Spektrometer des Biomolekularen NMR-Zentrums auf dem Campus des Forschungszentrums Jülich. Bei diesem System ist das Spektrometer mit einem Mikrowellengenerator verbunden. Dieser regt Elektronen von speziellen, von den Forschern zu diesem Zweck modifizierten Molekülen in der Probe an, die ausschließlich an das Zielprotein binden. Die Anregung der Elektronen überträgt sich dabei auf die Atomkerne des Proteins und führt zu einer erheblichen Verstärkung des Signals. Damit lassen sich Daten selbst aus Proben gewinnen, in denen nur geringe Konzentrationen des Proteins in Mischung mit anderen Molekülen vorliegen. Ausgewählte Proteine können also unter Bedingungen, die denen in lebenden Zellen deutlich besser entsprechen, mit atomarer Auflösung untersucht werden. Das vereinfacht nicht nur die Probenherstellung, da aufwändige Schritte zur Proteinaufreinigung entfallen, sondern ermöglicht auch, die Einflüsse der natürlichen Umgebung besser zu verstehen. Originalpublikation: T. Viennet et al., Angew. Chem. Int. Ed. (2016) DOI: /anie For real Explorers The all-in-one Solution for Western blotting! Blocking, primary and secondary antibody in one step! CANDOR Bioscience GmbH Nachrichten GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

12 Quo Vadis Mikrokavitäten-Arrays Eine High-Throughput-/High-Content-fähige 3D-Zellkultur-Plattform Eric Gottwald 1, Stefan Giselbrecht 2, Roman Truckenmüller 2 Die meisten, der uns aus dem Mikroskop vertrauten Zellkulturen sind aus physiologischer Sicht Artefakte, da sie über mittlerweile gut 100 Jahre fast ausschließlich in zweidimensionaler Art und Weise kultiviert wurden. Dass dies nicht besonders organotypisch ist, erschließt sich von selbst. Ausnahmen bilden hier lediglich solche Zellen, die physiologischerweise als Monolayer vorkommen, wie z. B. Endothelzellen. Die Tatsache, dass dreidimensionale Zellkulturen im Vergleich zu 2D-Systemen nicht nur eine relevantere Morphologie besitzen, sondern häufig auch eine deutlich bessere Vergleichbarkeit zur in vivo-situation zeigen, wie z. B. in der Metabolisierung von Xenobiotika oder sogar der Strahlenresistenz, macht sie deshalb zu einem zunehmend wichtigeren Werkzeug, vor allem in der pharmazeutischen Industrie, aber auch in der Kosmetikindustrie oder bei der Registrierung, Evaluierung und Authorisierung von Chemikalien (REACH). kwanchaift - Fotolia.com 12 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

13 Quo Vadis Dreidimensionale Zellkulturen zeigen im Vergleich zu 2D-Systemen nicht nur eine relevantere Morphologie, sondern häufig auch eine deutlich bessere Vergleichbarkeit zur in vivo-situation Einer breiten Verwendung großer Mengen von uniformen 3D-Zellaggregaten in Standardformaten für Hochdurchsatz- Screening-Kampagnen standen in der Vergangenheit die bis dahin zur Verfügung stehenden Herstellungstechniken für solche Aggregate im Wege. Diese stützen sich im Wesentlichen auf solche Techniken, die die Zellen untereinander ohne Gerüststrukturen aggregieren oder sogenannte Scaffolds nutzen. Zu Ersteren zählen alle Verfahren, die zu kugeligen Aggregaten, sog. Sphäroiden, führen, während alle anderen Matrices nutzen, die die Zellen vollständig einschließen, wie beispielsweise Hydrogele, oder an / in denen die Zellen dreidimensional adhärieren können, wie Faser- und schwammartige Strukturen bzw. poröse Beads. Allen Methoden ist aber gemein, dass sie nur eingeschränkt für die Herstellung großer Mengen (>1.000 Aggregate pro Ansatz) einsetzbar sind. Polymerfolien als Basis eines neuartigen 3D-Zellkultursystems Eine neue Methode, um nicht nur große Mengen an Aggregaten (> pro Mikrotiterplatte) herstellen zu können, sondern auch noch die Aggregatgröße zu kontrollieren und, vor allem, die Position jedes einzelnen Aggregats zu kennen, bietet das sogenannte Mikrothermoformen, dessen SMART-Variante (Surface Modification And Replication by Thermoforming) 2005 von den Autoren patentiert wurde. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es möglich Polymerfolien von typischerweise einigen zehn Mikrometern Dicke in Geometrien zu verstrecken, die im einfachsten Fall halbkugelförmig sind, aber prinzipiell sehr variabel in der Form sein können (Abb. 1a,b) [1-3]. Dabei ist deren Größe an physiologische Größenordnungen angelehnt. So beträgt die mittlere, freie Weglänge von Sauerstoff zwischen zwei Kapillaren in einem typischen tierischen Gewebe bis zu 300 µm, d.h. auf dieser Distanz findet eine Versorgung des Gewebes ausschließlich durch Diffusion statt. Die geformten Mikrokavitäten besitzen deshalb häufig einen Durchmesser von 300 µm und, je nach Anwendung, eine Tiefe von bis zu 300 µm, so dass eine stationäre Kultur von LEBENSLAUF Roman Truckenmüller Jahrgang Studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart Freiberuflich tätig, 1996 Entwicklungsingenieur bei Heinkel Industriezentrifugen, bis 1999 Entwicklungsingenieur bei Siemens Automation & Drives, 2002 Promotion am Forschungszentrum Karlsruhe, bis 2003 Postdoc am Forschungszentrum Karlsruhe, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Mikrostrukturtechnik des Forschungszentrums Karlsruhe, Postdoc am selben Institut, Postdoc am MIRA Institute for Biomedical Technology and Technical Medicine, Universtität Twente, Niederlande, 2010 heute Assistant Professor, MERLN Institut der Universität Maastricht, Niederlande. Diagnostik GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

14 Quo Vadis Ein weiterer Vorteil der Mikrokavitätentechnik ist die Anordnung der Mikrokavitäten in definierten geometrischen Mustern LEBENSLAUF Eric Gottwald Jahrgang 1963, studierte Biologie an der Universität Köln, wo er 1995 promovierte. Er war Post-Doc am Institut für Toxikologie des Forschungszentrums Karlsruhe. Seit 2000 ist er Arbeitsgruppenleiter am Institut für Biologische Grenzflächen-5 des Karlsruher Instituts für Technologie, seit 2014 Professor für Technische Biologie am Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Bereich II: Technische Biologie des Karlsruher Instituts für Technologie. Seine Forschungsschwerpunkte liegen auf der Entwicklung artifizieller Stammzellnischen auf Mikrokavitäten-Array-Basis und der Weiterentwicklung der 3D-Zellkulturplattform für unterschiedlichste Anwendungen. darin kultivierten dreidimensionalen Aggregaten auch ohne aktive Medienversorgung gestaltet werden kann. Dabei lässt sich die Anzahl der Mikrokavitäten pro Well z. B. einer 96- oder 384-Well- Mikrotiterplatte variabel einstellen, um entweder Ultra-Hochdurchsatz-fähige Systeme herzustellen ( Mikrokavitäten mit 40 µm Durchmesser pro Well im 96-Well-Format für Single-Cell-Applikationen) oder solche, für deren Kultivierung auch weniger zahlreiche Zellspezies, wie Stammzellen, in 3D-Aggregate überführt werden müssen (10 Kavitäten pro Well mit einem Durchmesser von 300 µm pro Well im 96-Well-Format). Da von 3D-Aggregaten häufig automatisiert konfokal z-stapel für die Analyse zellulärer Ereignisse aufgenommen werden, werden aber gleichzeitig riesige Datenmengen generiert, die mit geeigneten Mitteln verarbeitet werden müssen. Die Autoren haben deshalb eine Plattform entwickelt, die die Möglichkeit der Generierung und Analyse von 960 oder D-Aggregaten im 96-Well-Format bietet (Abb. 2). Die dabei zur Verwendung kommenden Polymere können vielfältig sein, sind aber häufig das aus der Standard- Zellkultur bekannte Polystyrol oder Polycarbonat. Die Kunststoffe können entweder als für Zellen adhärent oder nicht-adhärent ausgeführt werden. Die Ultra-Low-Attachment-Oberflächen können dann zur klassischen Generierung von Sphäroiden genutzt werden, die entweder anschließend in der Platte einer Testung unterworfen und mikroskopiert oder aus der Platte gewonnen und allen gängigen Downstream-Analysen, wie RNA- oder Proteinisolierung unterzogen werden können. Im adhärenten Fall bilden die in den Kavitäten befindlichen Zellen sozusagen adhärente Sphäroide, deren äußere Zellen am Polymer der Mikrokavität haften. Die Adhäsion der Zellen kann durch Oberflächenmodifikationen, die einfach aus der Flüssigphase oder durch andere Techniken realisiert werden, unterstützt werden. Derart kultivierte Aggregate sitzen sehr fest in den Mikrokavitäten und können in der Regel nicht unbeabsichtigt durch z. B. 14 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

15 Quo Vadis a) b) Abb. 1: a) Schematische Darstellung eines Mikrokavitäten-Arrays mit den typischen Mikrokavitätendimensionen, Rechts: Aufsicht auf ein Mikrokavitäten-Array mit Positionskoordinaten einzelner Kavitäten im Array. b) Lichtmikroskopische Aufnahme einer Mikrokavität von der Seite. Maßstabsbalken: 300 µm. einen Mediumwechsel ausgewaschen werden (Abb. 3). Ein weiterer Vorteil der Mikrokavitätentechnik ist die Anordnung der Mikrokavitäten in definierten geometrischen Mustern. Dies führt zu sich selbst referenzierenden Positionen aller restlichen Kavitäten, sobald beispielsweise zwei Eckpositionen bekannt sind. Die Position ist somit eindeutig bestimmt und führt während Langzeituntersuchungen zu einem schnellen Wiederauffinden der entsprechenden Mikrokavität. Damit entfallen sowohl initial, als auch in Langzeituntersuchungen, die Suchzeiten für 3D-Aggregate, die erheblich zur Gesamt- Screeningzeit beitragen. Anwendungsgebiete Typische Applikationsgebiete für diese Screening-Systeme sind alle Arten von toxikologischen Kurz- und Langzeitstudien, Wirkstoffmetabolismus- und Pharmakokinetikstudien (DMPK), in vitro-modellentwicklungen, die Stammzellforschung oder die Krebsforschung, aber natürlich auch Anwendungen aus dem Grundlagenforschungsbereich wie die Entwicklung artifizieller Stammzellnischen. Im letztgenannten Bereich konnten wir vor Kurzem zeigen, dass mit Hilfe von Mikrokavitäten- Array-Bioreaktoren humane, hämatopoëtische Stammzellen in Co-Kultur mit humanen, mesenchymalen Stammzellen ihre LEBENSLAUF Stefan Giselbrecht Jahrgang Studierte Biologie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen und der Universität Saarbrücken. Er promovierte am Institut für Mikrostrukturtechnik an der TH Karlsruhe bei Professor Saile. Anschließend war er wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Biologische Grenzflächen 1, wo er 2007 die Leitung der Arbeitsgruppe Biomimetische Mikrostrukturen übernahm. Seit 2014 ist Stefan Giselbrecht am MERLN Institut der Universität Maastricht als Assistant Professor tätig. Diagnostik GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

16 Quo Vadis Abb. 3: Hep G2-Zellen, die adhärent in Mikrokavitäten aus Polycarbonat kultiviert wurden. Die Adhäsion der Zellen wurde mit einer vorangegangenen Beschichtung mit Collagen I unterstützt. Grünfluoreszenz: Cytoplasmatische Färbung mit Calcein. Abb. 2a): Mikrotiterplatte mit Mikrokavitäten-Arrays (10 Mikrokavitäten pro Well, 960 insgesamt) im Folienboden. Abb. 2b) Mikrotiterplatte mit Mikrokavitäten-Arrays (169 Mikrokavitäten pro Well, insgesamt) im Folienboden. Abb. 4: High-Throuput-/High-Content-Screening fähige 3D-Aggregate in Mikrokavitäten-Arrays. Grün: intrazelluläres Protein, Blau: Zellkerne. Plastizität nach einer 14-tägigen Kultur im System nahezu vollständig behalten, wie anhand von Genexpressionsprofilen mittels RT 2 -PCR, Western Blots und Colony- Forming-Unit-Assays demonstriert werden konnte [4]. In Abbildung 4 sind Ausschnitte eines Screens zu sehen, der die Homogenität der 3D-Aggregate in den Mikrokavitäten, die regelmäßige Anordnung und die gute Mikroskopierbarkeit zeigen. Im gezeigten Screen sind Zellen und ihre Reaktion auf Hypoxie evaluiert worden. Grün angefärbt sind durch Hypoxie veränderte cytoplasmatische Proteine sowie der Zellkern (blau). In einem weiteren Screen konnte erfolgreich gezeigt werden, dass embryonale Stammzellen der Maus in Mikrokavitäten-Arrays schneller und besser (Zentrizität, Zirkularität) 3D-Aggregate formten, sowie dass das System für das Screening von gerichteter Differenzierung und des Effekts eines camp-regulators erfolgreich eingesetzt werden kann [5]. Das Mikrothermoform- bzw. SMART- Verfahren verfügt über ein großes Potenzial, so dass neben den Anwendungen in der Zellbiologie auch an Anwendungen in völlig neuen Gebieten gedacht werden kann. Literatur Alle Referenzen online unter: Zugehörigkeiten 1 Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Biologische Grenzflächen-5, Karlsruhe 2 Universität Maastricht, MERLIN Institute for Technology-Inspired Regenerative Medicine, Department of Complex Tissue Regeneration, Maastricht, Niederlande KONTAKT Eric Gottwald Karlsruher Institut für Technologie Institut für Biologische Grenzflächen-5, Karlsruhe eric.gottwald@kit.edu Chemgapedia High Throughput Screening: Mehr zum Thema Zellkultur: Alle Referenzen zu diesem Artikel: 16 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

17 Ich liebe meine mechanische Pipette, denn sie vereint alles, was ich mir fürs manuelle Pipettieren wünsche. Tacta. Die neue, perfekt abgestimmte mechanische Pipette. #passionforscience Genießen Sie dieses Pipettieren: Spüren Sie den Komfort hervorragender Ergonomie, schützen Sie Ihre Proben vor Kontaminationen und erzielen Sie verlässliche Ergebnisse. Tag für Tag. Teilen Sie Ihre #passionforscience auf Wägen Laborwasser Zentrifugieren Liquid Handling Filtration Mikrobiologische Analysen Service

18 Schwerpunkt DigitalGenetics - Fotolia Epigenetische Modifikationen und Regulation der Genexpression Identifikation der Hauptakteure der Genregulation Iacovos N. Michaelides 1, René Rahimoff 1, Thomas Carell 1 Die vier kanonischen Nukleobasen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin sind der Grundbestandteil des genetischen Codes jedes Lebewesens. Obwohl jede Zelle im menschlichen Körper die gleiche Abfolge an DNA Bausteinen enthält, sind mehr als 200 verschiedene Zelltypen bekannt, welche sich teils stark in ihrer Morphologie und Funktion unterscheiden. Neben der Sequenz der Nukleobasen muss es also eine zweite Informationsebene geben, die die Genexpression orchestriert. Jede einzelne Zelle eines Säugetiers entstammt einer Vorläuferzelle, der Stammzelle. Während der Differenzierung dieser Zellen zu Geweben oder Organen wird die chemische Struktur des 2 -Desoxycytidins (dc) verändert. Bei der Stilllegung von Genen wird dc an Position 5 durch die DNA Methyltransferasen (DNMT) zu Methyl-dC (mdc) methyliert [1]. Eine Demethylierung von mdc zu dc erzeugt hingegen ein aktiviertes Gen, welches dann wieder exprimiert werden kann (Abb. 1). Obwohl die Stilllegung und Aktivierung eines Gens durch Methylierung und Demethylierung schon lange bekannt ist, ist die chemisch anspruchsvolle Entfernung der Methylgruppe an Position 5 noch nicht vollständig verstanden konnte Hydroxymethyl-dC (hmdc) in genomischer DNA gefunden werden, kurz darauf wurden 2011 auch die oxidierten Derivate Formyl-dC (fdc) und Carboxy-dC (cadc) in Stammzellen identifiziert [2]. Diese nichtkanonischen Basen werden durch die schrittweise Oxidation von mdc zu hmdc, fdc und cadc durch die Ten eleven translocation (Tet) Enzyme erzeugt (Abb. 1) und haben vermutlich eine wichtige Funktion in der aktiven Demethylierung. Obwohl sich ein Großteil der Forschung auf die direkten biologischen Konsequenzen dieser Modifikationen konzentriert, ist meist ein signifikanter Anteil an chemischer Synthese nötig, welche in der Folge biologische Experimente erst ermöglicht. In diesem Artikel wollen wir auf Methodiken eingehen, um diese fundamentalen Fragen beantworten zu können. Quantifizierung von epigenetischen Modifikationen Zu Beginn ist es wichtig, dass man das Vorkommen und die Häufigkeit der Modifikationen in verschiedenen Geweben und Zelltypen und auch deren Dynamik in verschiedenen Entwicklungsstadien kennt. Mit Hilfe chromatographischer Auftrennung von DNA Nukleosiden und massenspektrometrischer Analyse (HPLC-MS) ist es möglich, eine genaue und sensitive Quantifizierung dieser Basen zu realisieren [3]. Nach Isolation der DNA aus einem Abb. 1: Deaktivierung von Genen durch Methylierung von dc und Tet-vermittelte Oxidation von mdc zu hmdc, fdc und cadc. 18 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

19 Schwerpunkt Abb. 2: Arbeitsablauf zur Quantifizierung von DNA Nukleosiden. bestimmten Gewebe wird diese enzymatisch auf Nukleosidebene verdaut (Abb. 2). Daraufhin wird dem DNA Hydrolysat eine definierte Menge eines synthetischen Isotopologs zugegeben, welcher eine spezifische Markierung mit schweren Isotopen aufweist. Dieses synthetische Nukleosid dient als interner Standard, da es die gleichen Eigenschaften in Bezug auf Chromatographie und Ionisierung wie die jeweiligen natürlichen Verbindungen hat. Aufgrund des Masseunterschieds werden zwei spezifische Signale bei der nachfolgenden MS-Analyse erhalten. Dies ermöglicht die Quantifizierung der Modifikation durch Integration des erhaltenen Signals und direkten Vergleich mit dem des Isotopologs. So wurde festgestellt, dass hmdc sehr weit verbreitet ist. Besonders interessant ist, dass im menschlichen Gehirn bis zu 1.2 % hmdc (in Bezug auf dc) gefunden werden kann [4]. Synthese modifizierter DNA für die Untersuchung von biologischen Systemen Synthese von Bausteinen für die Festphasensynthese Die komplexen Funktionen und Eigenschaften dieser Modifikationen innerhalb eines biologischen Systems können nur durch Erweiterung der Forschung weg von den monomeren Nukleosiden hin zu polymeren DNA-Strukturen bestimmt werden. Sequenzierungsmethoden für die genomweite Lokalisierung von hmdc und fdc in DNA ermöglichen es, diese Basen im Sequenzkontext zu identifizieren. Dieses Wissen befähigt zur Synthese spezifischer Oligodesoxyribonukleotide (ODN), die an bestimmten Stellen die Modifikationen tragen und damit die natürlichen Strukturen nachahmen. Dafür müssen zunächst Phosphoramidite entwickelt werden, welche für die DNA-Festphasensynthese geeignet sind (Abb. 3). Dazu ist ein tiefes Wissen über die Reaktivität der neuen Bausteine nötig, damit ihrer höheren Empfindlichkeit während der automatisierten Synthese Rechnung getragen wird (z. B. bei fdc elektrophiler Michael-Akzeptor, Berghof LaBorgeräte Intelligent konzipiert Innovative Laborgeräte für Industrie und Forschung Diagnostik

20 Schwerpunkt Abb. 3: A Isotopenverfolgungsexperiment. B Arbeitsablauf für fishing Experimente. erhöhte Oxidationsempfindlichkeit). Diese müssen stabil genug sein, um der Synthese standzuhalten, aber auch labil genug sein, um bei der Entschützung der synthetischen ODN wieder abgespalten zu werden. Die von unserer Gruppe entwickelten Bausteine der epigenetisch relevanten Basen sind mittlerweile kommerziell erhältlich (Abb. 3) [5]. Nun können diese ODN für physikalisch organische Studien verwendet werden. Dabei kann man herausfinden, wie diese Modifikationen die Struktur und Stabilität der DNA verändern. Außerdem können die ODN in modernen Verfahren wie z. B. der Proteomics, verwendet werden, wo in biochemischen Experimenten das Zusammenspiel der Modifikation mit den Schlüsselenzymen näher untersucht werden kann. Mechanistische Studien 2012 wurde in unserer Gruppe die Synthese eines 15 N 2 -markierten cadc-phosphoramidits entwickelt, welcher für ein Isotopenverfolgungsexperiment verwendet wurde (Abb. 3). Dabei sollte untersucht werden, ob mdc über Oxidation zu cadc und anschließender Decarboxylierung aktiv zu dc demethyliert werden kann [6]. In dieser Studie wurde der Baustein (Abb. 3) in ein 30mer mit der Sequenz eines Promotorelements eingebaut, von dem man weiß, dass es bei der aktiven Demethylierung eine Rolle spielt. Außerdem wurde das ODN mit einem Biotin-Tag versehen, welcher später zur Affinitätsaufreinigung genutzt wurde. Nach erfolgter Inkubation des DNA-Strangs mit Zellkernextrakt aus embryonalen Stammzellen der Maus (mesc) wurde das ODN mit Hilfe von magnetischen Streptavidin Partikeln reisoliert (Abb. 3). Der Strang wurde daraufhin enzymatisch verdaut und mit Hilfe von HPLC- MS analysiert. Tatsächlich konnte das Decarboxylierungsprodukt 15 N 2 -dc im Gemisch gefunden werden und somit wurde gezeigt, dass im nuklearen Extrakt von mesc cadc direkt zu dc decarboxyliert wird. Dieses Ergebnis unterstützt die Hypothese, dass es einen oxidations-abhängigen aktiven Demethylierungsweg von mdc gibt und die Suche nach den verantwortlichen Proteinen ist immer noch ein großer Bestandteil unserer Forschung. Identifizierung spezifischer Interaktoren Eine Möglichkeit zur Ermittlung der für diesen Reaktionsweg verantwortlichen Enzyme bietet die Verwendung von biotinylierten ODNs, welche sich in ihrem dc Kontext unterscheiden. Diese werden dann als Köder für Proteininteraktoren in Zelllysaten verwendet. Da wir ein besseres Verständnis über die Regulation von spezifischen Genen während der Zellreprogrammierung haben wollen, sind mesc besonders interessant. Analog zu unseren mechanistischen Studien werden über die Streptavidin Partikel die Köder -ODNs aus dem Lysat angereichert und zugleich an die jeweilige DNA- Sequenz bindende Proteine herausgefischt. Die Verwendung von verschiedenen an MS gekoppelten Proteomic-Techniken (z. B. SI- LAC [7]) erlauben die Bestimmung der spezifischen Interaktoren (Abb. 3). Dadurch können Rückschlüsse auf Proteine gezogen werden, welche von den jeweiligen Modifikationen angezogen bzw. abgestoßen werden. In Kollaboration mit Prof. Vermeulen (Universität Nijmegen) konnten dadurch mit Hilfe von SILAC/MS die Proteininteraktoren von hmdc, fdc und cadc identifiziert werden, welche vermutlich an wichtigen biologischen Prozessen beteiligt sind [7]. Studien solcher Art helfen uns, Interaktoren zu identifizieren und somit deren Funktion bei der aktiven Demethylierung zu entziffern. Unsere Gruppe besteht aus synthetischen Chemikern, Biologen sowie Biochemikern, mit denen wir fundamentalen Fragen der Epigenetik nachgehen. Diese Zusammensetzung erlaubt es uns, neuartige Experimente durchzuführen, die sich an der Schnittstelle zwischen Chemie und Biologie befinden. Da es unser Ziel ist, die Hauptakteure der Genregulation zu identifizieren, sind wir an der Entwicklung neuer Methoden, welche sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die Industrie nützlich sind, interessiert. Literatur Alle Referenzen finden Sie online unter: Zugehörigkeiten 1 Ludwig-Maximilians-Universität München, Fakultät für Chemie und Pharmazie, München KONTAKT Prof. Thomas Carell Ludwig-Maximilians-Universität München Fakultät für Chemie und Pharmazie München thomas.carell@cup.uni-muenchen.de Mehr zum Thema Epigenetik: Epigenetik - kurz erklärt: Alle Referenzen zu diesem Artikel: 20 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

21 Hauptsache gesund Gesundheit Medizin - Forschung International Union Against Cancer TNM Klassifikation maligner Tumoren Siebente Auflage Herausgegeben von Christian Wittekind Hans-Joachim Meyer Union for International Cancer Control TNM Atlas SECHSTE AUFLAGE Herausgegeben von Ch. WITTEKIND H. ASAMURA L.H. SOBIN Deutsche Übersetzung Ch. WITTEKIND Ulrike Blume-Peytavi, Helga Albrecht-Nebe und Wolfram Sterry Atlas der Pädiatrischen Dermatologie C. WITTEKIND, H.-J. MEYER (Hrsg.) TNM Klassifikation maligner Tumoren 7. Aufl. ISBN: S. mit 1 Abb. Broschur 29,90 Die TNM-Klassifi kation ist das weltweit am meisten verwendete System für die Beschreibung der Ausbreitung einer Tumorerkrankung. Die 7. Aufl age dokumentiert die aktualisierten Standards und wird in Zusammenarbeit mit der International Union Against Cancer (UICC) herausgegeben. CHRISTIAN WITTEKIND, IND, H. ASAMURA und LESLIE H. SOBIN TNM Atlas 6., völlig neu bearb. Aufl. ISBN: Februar S. Broschur 89,90 Herausgegeben in Zusammenarbeit mir der UICC, stellt dieser Atlas wie schon in den Voraufl agen die T und N Kategorien der unterschiedlichen Tumore graphisch akkurat dar. Alle über 500 Abbildungen wurden für diese 6. Ausgabe komplett neu erstellt und sind jetzt durchgehend professionell gezeichnete vierfarbige Abbildungen, die durch ihre Präzision und räumliche Darstellung bestechen. Das Buch richtet sich an alle, die professionell mit Tumordiagnose, -behandlung oder Lehre derselben involviert sind und ist eine perfekte Ergänzung zu den zwei existierenden Büchern zur TNM Klassifi kation. HELGA ALBRECHT, WOLFRAM STERRY und ULRIKE BLUME-PEYTAVI Atlas der Pädiatrischen Dermatologie ISBN: Februar S. Gebunden 89,- Dieser Atlas verbindet als erster die beiden wichtigen Themengebiete der Pädiatrie und Dermatologie. Ein solches Nachschlagewerk ist essentiell, da dermatologische Erkrankungen im Kindesalter sich oft von denen bei Erwachsenen unterscheiden. Dieser Atlas ist ein leicht zugängliches Nachschlagewerk und er bietet einen hervorragenden Überblick nicht nur über gängige, sondern auch über seltene Krankheitsbilder. Leicht verständlich geschrieben, hervorragend bebildert und verfasst von einem viel erfahrenen Autorenteam. Union for International Cancer Control TNM-Supplement Erläuterungen zur einheitlichen Anwendung Union for International Cancer Control Vierte Auflage Herausgegeben von Ch. Wittekind Carolyn C. Compton J. Brierley L. H. Sobin Deutsche Übersetzung Ch. Wittekind C. WITTEKIND (Hrsg.) TNM-Supplement Der Atlas ist ein herausragendes Hilfsmittel nicht nur für Diagnosen sondern auch für die Ausbildung und Aufklärungsgespräche mit Patienten. Erläuterungen u zur einheitlichen Anwendung 4. Aufl. ISBN: März S. mit 10 Abb., davon 4 in Farbe Broschur. 34,90 Erstmalig auf Deutsch! Unverzichtbar zur korrekten und einheitlichen Verwendung der Klassifi kation von malignen Tumoren (7. Aufl age). Jürgen Kiefer Strahlen und Gesundheit Nutzen und Risiken J. KIEFER Strahlen und Gesundheit ISBN: S. mit 86. Abb., davon 7 in Farbe, und 19 Tab. Gebunden. 34,90 Unsere Umwelt strahlt auf allen möglichen Wegen und Frequenzen. Jürgen Kiefer klärt über die Auswirkungen von Strahlung auf unsere Gesundheit auf. Auch als E-Book zu bestellen: Wiley-VCH Postfach , Weinheim Fax +49 (0) service@wiley-vch.de Irrtum und Preisänderungen vorbehalten, Stand der Daten: März 2016 Visit

22 Schwerpunkt Abb. 3: Ergebnisbild der automatisierten Auswertung von Methylenblau-gefärbten Hefezellen. Das System unterscheidet automatisch zwischen lebenden (grün umrundet) und toten Hefezellen (blau umrundet). Mobile Mikroskopie Zellcharakterisierung mit einfachen Mitteln Katja Schulze 1, Marcus Frohme 2, Kilian Moser 1, Martin Kluth 1, Ulrich M. Tillich 2 Mobile Mikroskopie mit automatisierter Auswertung der Bilder bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Hier wird ein Labor in der Cloud beschrieben, welches auf Basis einer Kombination aus Smartphone, Bilderkennungssoftware und optischem Aufsatz arbeitet. Es ermöglicht eine schnelle, kostengünstige und ortsunabhängige mikroskopische Analyse ohne Spezialwissen. An der Technischen Hochschule Wildau wurde im Rahmen eines mehrjährigen Projekts zur automatisierten Erkennung von Phytoplankton in der Gewässeranalyse das System PlanktoVision entwickelt [1-3]. Hierzu wurden Verfahren der Bildverarbeitung und Bilderkennung, wie bspw. Neuronale Netze für die automatisierte Klassifizierung der vielen unterschiedlichen Arten im Plankton eingesetzt. Im Anschluss entstand die Idee ein in der Herstellung günstiges, mobiles System aufzubauen, welches eine mikroskopische Aufnahme mit anschließender Bildanalyse direkt vor Ort ermöglicht. Hieraus entstand das Projekt Oculyze mit derzeit fünf Mitgliedern. Ziel ist die Gründung eines Unternehmens, welches mit kostengünstiger Hardware und einem Labor in der Cloud der gesamten Menschheit mikroskopische Die Wurzeln der Mikroskopie reichen fast 500 Jahre zurück; war sie in den Anfängen häufig nur Mittel der Erbauung weniger Wohlhabender, so ist sie heutzutage eine der wichtigsten Techniken in der Prozessüberwachung und Diagnostik. Häufig ist Mikroskopie jedoch durch Spezialisierung aufwändig bzw. teuer, ortsgebunden an ein Labor und erfordert Fachpersonal. Zur routinemäßigen Dokumentation sind computergekoppelte Kamerasysteme inzwischen Standard, eine automatisierte Bildauswertung häufig jedoch nicht. Oft ist die Anzahl der potenziellen Anwender für ein Softwaresystem in Relation zum Entwicklungsaufwand für komplexe Spezialanwendungen nicht lohnend. Abb. 1: Schematische Funktionsweise des Systems. Mit dem Mikroskop-Aufsatz und dem Mobiltelefon werden Bilder mit 400-facher Vergrößerung aufgenommen. Diese werden über eine App in die Cloud gesendet und ausgewertet. Das Ergebnis wird zurück zur App gesendet und dort dem Nutzer angezeigt. 22 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

23 Schwerpunkt Anwendungen und Auswertungen zur Verfügung stellt, unabhängig vom Ort. Erste Erfolge konnte das Projekt mit Siegen bei mehreren Buisiness Plan Wettbewerben und Technology Slams erzielen. Das System Das System besteht aus Hardware und Software (Abb. 1), die als Gesamtsystem handlicher und günstiger als Mikroskop oder Zellzähler sind. Die Hardware (siehe Abbildung / Aufmacherbild) erlaubt dem Anwender, mikroskopische Bilder mit hoher Auflösung in ca. 400-facher optischer Vergrößerung einfach aufzunehmen. Durch den Einsatz eines Smartphones als mobiles Endgerät entsteht eine Lösung, bei der Mikroskopie, Bildaufnahme und Darstellung direkt an Auswertung und Speicherung der Ergebnisse gekoppelt sind. Die Software besteht aus einer App und einer Cloud-basierten Bilderkennungsssoftware. Nach der Aufnahme wird das Bild über WLAN oder mobile Datenverbindung an einen Server gesendet, auf dem die Auswertung erfolgt. Hierbei wird neue, speziell für die Anwendung auf Servern entwickelte Bilderkennungssoftware genutzt. Der Nutzer erhält innerhalb von wenigen Sekunden das Ergebnis zurück (Abb. 1). Eine Adaption der Bilderkennung ermöglicht die schnelle Anpassung an unterschiedliche Anwendungen nach dem folgendem Schema: Zunächst werden einzelne Bildbestandteile registriert und separiert, um die weitere Analyse zu ermöglichen. Hierbei wird auf verschiedene Segmentierungs- und Trennungsverfahren zurückgegriffen. Anschließend werden für die Analyse entscheidende Merkmale, die aus den Objekten extrahiert werden, in der Software definiert. Die Merkmalsextraktion kann über eine umfassende bereits bestehende Algorithmen-toolbox umgesetzt werden. Durch das Training einer etablierten Klassifikationsstrategie wird über die extrahierten Merkmale die Unterscheidung von verschiedenen Bestandteilen in der Probe möglich. Das System kann unterschiedliche Probenvolumina auswerten aktuell nutzen wir das gleiche Volumen wie in einer Thomakammer (1.4*10-5 ml). Dies geschieht 10-mal schneller und ohne einen menschlichen Fehler. Ein Vergleich zwischen der manuellen Methode mit der Thomakammer und der automatischen Bestimmung mit dem Oculyze System zeigt eine sehr gute Vergleichbarkeit der Methoden (Abb. 2). Analysen am Braukessel Einfach exakt. Gasevielfalt akkreditiert bis ins letzte Mol. Unter den zahlreichen möglichen Anwendungsbereichen aus Medizin, Umwelt- und Lebensmitteltechnologie wurde zunächst für einen technischen und wirtschaftlichen proof of concept die Analyse von Hefe beim Bierbrauen gewählt. Das System wird hier zur Bestimmung der eingesetzten Konzentration sowie zur Lebend - Tot Bestimmung der Hefezellen genutzt, wofür die Probe mit Methylenblau angefärbt wird (Aufmacherbild). Derartige Analysen sind beim Anstellen und im laufenden Brauprozess zur Überwachung erforderlich und somit entscheidend für Qualität und Kontinuität des gebrauten Bieres. In Arbeit ist aktuell auch eine Kontaminationswarnung. Das System ermöglicht es, dem Brauer direkt am Gär- und Lagertank Proben zu untersu- LAB-SUPPLY Münster Messe und Congress Centrum Halle Münsterland Westfalen sind exakt. Legen auch Sie Wert auf zuverlässige und nachweisbar richtige Messergebnisse? Mit unseren akkreditierten Gasen und Gasgemischen verlassen Sie sich auf höchste Qualität und das seit über 10 Jahren. Finden Sie heraus, wie exakt wir sind und besuchen Sie uns auf unserem Messestand. Weitere Informationen finden Sie unter akkreditierung.westfalen.com. Diagnostik GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

24 Schwerpunkt a) b) Abb. 2: Vergleich händischer Zellzählung mit dem Oculyze System. Das System zeigt eine sehr gute Korrelation mit einem R² von Die Regressionsgerade mit einer Steigung zeigt, dass das Gerät die Konzentration genau bestimmt. chen, ohne auf ein Mikroskop zurückgreifen oder die Proben in ein Zentrallabor senden zu müssen. Mikroskope sind in derartigen Umgebungen häufig nicht verfügbar und während des Transports in ein Labor kann sich die Probe wesentlich verändern. Die Ergebnisse werden dem Brauer per Internet übermittelt. Das System speichert zudem alle Analysen, um diese zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen zu können. Diese automatische Laborbuchführung spart Zeit, ist anwenderunabhängig und bietet die Möglichkeit für Metaanalysen. Das System ist aufgrund der geringen Investitionskosten besonders für kleine und mittlere Betriebe interessant. Anwendungsversuche für die Brauindustrie wurden an der Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei in Berlin (VLB) durchgeführt. Der erste funktionsfähige Prototyp wird seit März 2016 in Brauereien verschiedener Größe pilotiert. In der weiteren Entwicklung wird die Möglichkeit für Metaanalyse zur besseren Interpretation der Ergebnisse im Kontext vorheriger Brauvorgänge entwickelt. Somit kann der Brauer mit einem Blick erkennen, ob der aktuelle Prozess optimal läuft oder er eingreifen muss. Außerdem soll der Zugriff auf die Daten nicht nur über die Anwendung auf dem mobilen Endgerät, sondern auch über einen Webbrowser mit beliebigen Gerät ermöglicht werden. Vom Abwasser zur Diagnostik Viele weitere Einsatzgebiete sind für das System denkbar, in denen die Hardwarekomponente meist unverändert eingesetzt werden kann. In Kläranlagen, insbesondere in kleineren, sind mikroskopische Methoden vor Ort häufig nicht verfügbar. Hier kann die Technologie zur Belebtschlammanalyse oder zur Messung der Flokulation genutzt werden. Beides wird genutzt, um die Qualität der Wasseraufbereitung zu beurteilen. Das System könnte für verschiedenste Anwendungen bei der Analytik von Fasern eingesetzt werden. Dies reicht von forensischen Anwendungen über Qualitätsanalyse in der Textilindustrie bis hin zur Bestimmung der Reife der Samenhaare von Baumwolle zur Optimierung des Erntezeitpunkts. Menschliche wie auch tierische Samenzellen können ebenfalls untersucht werden. Einerseits kann ein zukünftiger Vater mit (bisher unerfülltem) Kinderwunsch seine Fertilität in der Privatsphäre seines eigenen Heimes untersuchen, andererseits kann ein Züchter von Rassepferden, -hunden, Rindern oder anderen Tieren den optimalen Besamungszeitpunkt oder Probleme damit feststellen. Blutanalysen, insbesondere in Gegenden in denen keine Labordiagnostik zugänglich ist, könnten ebenfalls ermöglicht werden. Einerseits könnte ein kleines Blutbild am Patientenbett erstellt werden, andererseits wäre es ggf. sogar möglich, parasitäre Erkrankungen oder andere Infektionen zu detektieren. Ein Vergleich zwischen der Smartphone-Mikroskopie und einem High- End-Mikroskop zeigt, dass die Unterschiede gering sind, so dass eine schnelle Beurteilung von Patientenblut möglich sein sollte (Abb. 4). Abb. 4: Menschliche Erythrocyten mit Geldrollenbildung. a) Konventionalle Hellfeldmikroskopie (400x). b) Aufnahme mit dem Oculyze System. Ebenfalls verdient Erwähnung, dass das System für alle Anwender natürlich weiterhin auch als Smartphone eingesetzt werden kann. Dies eröffnet vielfältige Möglichkeiten, weitere Funktionen einzubinden. Zugehörigkeiten 1 Exist Projekt Oculyze, Technische Hochschule Wildau 2 Molekulare Biotechnologie und funktionelle Genomik, Technische Hochschule Wildau KONTAKT Prof. Dr. Marcus Frohme Molekulare Biotechnologie und funktionelle Genomik Technische Hochschule Wildau Wildau mfrohme@th-wildau.de Weitere Beiträge zur Zellbiologie: 24 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Diagnostik

25 Fachartikel Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme epithelialer Zellen nach Exposition mit Eisen-Nanopartikeln. Grün: Zellmembran. Rot: In der Zelle angereicherte Eisen-Nanopartikel. Nanomaterialien in Umweltproben Sensitive Methode zum Nachweis im parts per billion-bereich Yvonne Kohl Sowohl in Textilien, Kosmetika und Lebensmitteln, als auch in Nahrungsergänzungsmitteln, Waschmitteln oder als Beschichtung von Küchengeräten sind Nanomaterialien (NM) verarbeitet. Die zahlreichen Einsatzmöglichkeiten und die stetig steigenden Produktionsmengen der NM verdeutlichen die steigende Exposition von Mensch und Umwelt mit synthetischen NM. Aufgrund fehlender Messtechniken zur Bestimmung von Dauer und Höhe der Exposition des Menschen gegenüber NM, fehlen derzeit konkrete Daten zur Beurteilung der NM- Exposition und des Gefährdungspotenzials. Methoden Die Kenntnis der tatsächlich in der Umwelt auftretenden NM-Konzentration ist essentiell, um das dadurch bedingte Gefährdungsmaß für Organismus in unserer Umwelt zu bewerten. Bisher gibt es jedoch keine Studien, die die reale NM-Konzentration in unterschiedlichen Umweltkompartimenten entlang der Nahrungskette bestimmt haben. Der Eintrag und die Verteilung der NM in der Umwelt wurden bisher nur mit Hilfe von Computermodellen simuliert. Die genauen Konzentrationen synthetischer NM in der Umwelt, deren Funktionalität und Akkumulationsverhalten sowie deren Auswirkungen auf das Ökosystem sind bisher nicht ausreichend geklärt. Im Rahmen des Projekts NanoUmwelt wurde eine sensitive Methode entwickelt, die NM in unterschiedlichen Umweltproben wie Flusswasser, Tiergewebe oder humanem Urin und humanem Blut in einem Konzentrationsbereich von Nanogramm pro Liter (ppb parts per billion) nachweist. Mit der neuen Methode lassen sich nicht nur wie bisher viele NM in klaren Flüssigkeiten, sondern auch sehr wenige Partikel in komplexen Stoffgemischen, wie menschlichem Blut oder Bodenproben detektieren und charakterisieren. Der Ansatz basiert auf der Feld- Fluss-Fraktionierung (FFF), mit deren Hilfe es möglich ist, komplexe, heterogene Stoffgemische aus Flüssigkeiten und Partikeln in ihre Einzelteile aufzutrennen und dabei die festen Bestandteile nach ihrer Größe zu sortieren. Das gelingt durch das Zusammenwirken eines kontrollierten Flüssigkeitsstroms und eines physikalischen Trennfeldes, welches senkrecht auf die fließende Suspension wirkt. Im ersten Schritt trennt das Projektteam die NM mittels asymmetrischer Fluss-Feld-Fluss- Fraktionierung (AF4) (AF2000 Multiflow FFF, Postnova Analytics) nach Material und/oder Größe. Im zweiten Schritt folgt die Analyse der Partikelfraktionen mit unterschiedlichen Detektoren, wie z. B. dem MALS-, UV- oder DLS-Detektor. Des Weiteren werden die Oberflächenladung (Zetasizer Nano, Malvern) und das Material mittels ICP-MS bestimmt. Probenvorbereitung Damit der Nachweis gelingt, müssen die Umweltproben entsprechend vorbereitet sein. Die zu untersuchenden Umwelt- und Humanproben, wie Flusswasser, menschlicher Urin, Humanblut oder Fischgewebe, wurden für die AF4-Analyse mit speziellen Enzymen aufgearbeitet. Bei der Prozessentwicklung wurde darauf geachtet, dass die NM während des Aufschlussverfahrens nicht zerstört oder modifiziert werden, um den Nachweis der realen Liquid Handling & Probenvorbereitung GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

26 Fachartikel Mit der neuen Methode lassen sich nicht nur wie bisher viele Nanomaterialien in klaren Flüssigkeiten, sondern auch sehr wenige Partikel in komplexen Stoffgemischen, wie menschlichem Blut oder Bodenproben detektieren und charakterisieren. Eigenschaften der NM in den Umwelt- und Humanproben zu gewährleisten. Nahrungskette Ziel ist die erstmalige Bestimmung der realen NM-Konzentration in unterschiedlichen Umweltkompartimenten entlang der Nahrungskette. Hierbei soll unter anderem der essentiellen Frage nachgegangen werden, wie weit ein Transfer von NM über die Nahrungskette stattfindet. In einer kleinen Nah- rungskette, bestehend aus Wasserflöhen und Zebrabärblingen, wurde bereits gezeigt, dass eine Übertragung der NM auf Zebrabärblinge, welche mit Titanoxid(TiO 2 )-exponierten Wasserflöhe gefüttert wurden, stattfindet [1]. Ebenfalls werden Zusammenhänge zwischen einer hohen NM-Belastung und der erhöhten Anreicherung von Schwermetallen, wie z. B. Cadmium oder Arsen, in Gewässern belegt [2]. Sun et al. (2009), Environ Pollut, 157(4): Die physikochemischen Eigenschaften der NM während des NM-Lebenszyklus wurden bisher nur unzureichend untersucht. Deshalb wurde, neben Gewässerproben, auch in Proben von Primär- und Sekundärkonsumenten mit Schlüsselfunktionen in der Nahrungskette, die reale Konzentration und Charakteristika der NM bestimmt. Umweltproben Seit Januar 2012 betreibt das Fraunhofer IBMT im Auftrag des Umweltbundesamts (UBA) die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) Humanproben. Jährlich sammelt die Arbeitsgruppe Biomonitoring & Biobanken, unter der Leitung von Dr. Dominik Lermen, an vier Standorten Deutschlands Blut- und Urinproben von jeweils 120 Freiwilligen. Die Einzelproben sind ein wertvolles Instrument, um zeitliche Trends der menschlichen Schadstoffbelastung nachzuverfolgen. Für das Projekt wurden zusätzlich Blut und Urin gespendet, am Fraunhofer IBMT kältegelagert und dafür genutzt, die neue Nachweismethode zu erarbeiten. Nach Genehmigung durch das UBA könnten zum Teil auch die Humanproben des UPB-Archivs mit der neuen Methode untersucht werden. Effekte Neben der Analytik der NM in Umwelt- und Humanproben werden Effekte von NM im Niedrigdosisbereich untersucht. Auf zellulärer Ebene kann die Exposition von NM verschiedene Effekte auslösen. Neben Entzündungsmechanismen können Proliferations-, Motilitäts- und Adhäsionsveränderungen induzieren und zu Apoptose, Nekrose oder Autophagozytose führen. Im Zellkern können NM DNA-Schäden oder chromosomale Aberrationen verursachen. Die Barrieregängigkeit stellt einen weiteren Parameter zur Evaluierung des Gefährdungspotenzials von NM für Mensch und Umwelt dar. Die Fraunhofer-Forscher legen hierbei den Fokus auf die Untersuchung des Transports von NM über menschliche Barrieren, wie die Lunge Abb. 1: Ausschnitt einer transmissionselektronenmikroskopischen Aufnahme einer menschlichen Fettzelle. Oben: unbehandelte Zelle (= ohne Nanopartikel). Unten: Zelle nach Behandlung mit Gold-Nanopartikeln. Die Partikel reichern sich in den Fetttropfen der Zelle an. 26 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Liquid Handling & Probenvorbereitung

27 Fachartikel oder den Gastrointestinaltrakt. Hierbei wird zwischen Luft-Flüssigkeits-Grenzschichten (z. B. Lungenbarriere) und Flüssigkeit-Flüssigkeits-Grenzschichten (z. B. intestinale Barriere) unterschieden. Um die Interaktions- und Transportmechanismen von NM an biologischen Barrieren und deren Mukusschicht zu untersuchen und zu bewerten, wurden in-vitro- und ex-vivo-modellsysteme verwendet, um die Exposition der Schutzbarrieren des Organismus mit umweltrelevanten Konzentrationen zu simulieren und dadurch induzierte zelluläre Effekte zu quantifizieren. Im Fokus stehen hierbei umweltrelevante, niedrig dosierte Expositionen und Langzeituntersuchungen. Neben der Haut und dem Gastrointestinaltrakt gilt die Lunge, mit einer Depositionsrate von 70 %, als das für die Aufnahme von NM kritischste Organ. Die inhalative Exposition ist somit für ein mögliches Risiko des Menschen von vorrangiger Bedeutung. Die Wechselwirkungen von NM mit der Lungenbarriere und der gastrointestinalen Barriere werden untersucht. Um zu verstehen, wie NM über die genannten Barrieren transportiert werden wurden eigens zellbasierte 2D- und 3D-Kokultur-Modelle entwickelt, aber auch Primärgewebe des Schweins werden verwendet. Ein Ziel ist es, die Zellmodelle mit nichtinvasiven Analysemethoden zu kombinieren, um Echtzeit-Multiparameteranalysen zu realisieren. Um die Überwindung von NM über die Lungenbarriere zu untersuchen, wird eine Ko-Kultur aus Lungen- und Immunzellen auf einer porösen Polystyrol-Membran kultiviert (Transwell-Technologie, Corning). Die Zellen werden von der Unterseite mit Nährstoffen versorgt und von der Oberseite mit einer künstlichen NM-haltigen Nebelwolke behandelt, um so die Luft-Flüssigkeits-Grenzschicht Lunge zu simulieren. Mit diesem Modell werden nanotoxikologische Studien im Niedrigdosisbereich durchgeführt, um das von NM ausgehende potenzielle Risiko für Mensch, Tier und Umwelt besser abschätzen zu können. Zusätzlich wurde ein vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME aus pluripotenten Stammzellen entwickeltes Modell zur Untersuchung der Kardiotoxizität verwendet. Der Schweizer Projektpartner Empa realisierte ein Plazenta- Barriere-Modell zur Studie des NM-Transports zwischen Mutter und Kind. Projekt Das Forschungsprojekt NanoUmwelt startete im Oktober 2014 und dauert 36 Monate. Ziel ist es, Methoden zu entwickeln, die kleinste Mengen von NM in Umweltproben nachweisen. Mit diesen Informationen wollen die Partner die Wirkung der NM auf Mensch, Tier und Umwelt abschätzen. Der Fokus liegt auf kommerziell bedeutsamen, schwer abbaubaren, metallischen (Silber, Titandioxid), kohlenstoffhaltigen (Kohlenstoff-Nanoröhrchen) und kunststoffbasierten (Polystyrol) NM. Das Projekt liefert einen Beitrag zu Risikoabschätzung, -vorhersage und bewertung einer möglichen Human- und Ökotoxizität von NM. Danksagung Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Unter der Leitung von Postnova Analytics haben sich zehn Partner zusammengefunden: Fraunhofer-Institute für Biomedizinische Technik IBMT und für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, Umweltbundesamt, Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt), PlasmaChem, Senova, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie fzmb, Universitäten Trier und Frankfurt, Rheingütestation Worms. Literatur Alle Referenzen finden Sie online unter: KONTAKT Yvonne Kohl Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering Sulzbach, Germany Weitere Beiträge zum Thema: Mehr Informationen: Referenzen unter: Standards für: ICP / AAS / IC OES RFA Alle Infos auf: Referenzmaterialien aus Expertenhand. Liquid Handling & Probenvorbereitung GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

28 Fachartikel Wie Metallcluster wachsen Ein Bericht aus Theorie und Praxis Stefan Mitzinger 1, Stefanie Dehnen 1 Für die gezielte Synthese von organischen Verbindungen steht dem Chemiker heute ein immer größer werdender Werkzeugkasten zur Verfügung. Das tiefe Verständnis von elektronischer Struktur und Reaktivität, von Mechanismus und Stabilität, erlaubt es immer komplexere Verbindungen aufzubauen und gleichzeitig ihre Synthese logisch nachzuvollziehen. Cluster ohne Systematik? In der anorganischen Chemie jedoch fehlt diese Systematik an vielen Stellen und die Entstehung anorganischer Moleküle und Cluster ohne Beteiligung von Liganden ist bis heute unverstanden. Die Gründe hierzu sind vielfältig, so besteht zum einen zwischen Reaktanden und Produkten häufig kein ersichtlicher struktureller Bezug, zum anderen scheitert die Formulierung von Übergangszuständen und Zwischenstufen auf dem Reaktionspfad an der vergleichsweise hohen koordinativen Flexibilität der beteiligten Atome. Für ein System aus Ta-, Ge- und As- haltigen Metallclustern konnte nun zum ersten Mal durch die geschickte Kombination von modernsten quantenchemischen Rechnungen und anorganischer Synthese die Bildung von Metallclustern ausgehend vom (Ge 2 As 2 ) 2 hin zum [Ta@ (Ge 8 As 6 )] 3 beleuchtet werden. Auch wenn dies nur ein erster, kleiner Schritt hin zum Verständnis anorganischer Reaktionspfade darstellt, so lässt sich das Ergebnis dieser Studie doch für eine ganze Familie an multimetallischen Clustern verallgemeinern. Das Verstehen von strukturellen Zusammenhängen und Reaktivitäten ist nicht nur hilfreich, sondern auch essentiell um chemische Reaktionen sinnvoll, effizient und ökonomisch zu gestalten. In der organischen Chemie nutzt man hierfür das Konzept der Retrosynthese, welches Corey in den 1980er Jahren entwickelte. Hierbei werden größere Zielmoleküle in einfache Fragmente zerlegt. Mit Hilfe bekannter Reaktionen zur C-C-Bindungsknüpfung lässt sich nun eine mögliche Route zum Zielmolekül konstruieren. Doch griff in der anorganischen Chemie bisher weder dieses Konzept noch konnten andere systematische Studien die Bildung anorganischer Moleküle vollständig erklären. Vor allem die Entstehung polyatomarer Komplexe und Cluster ist bis heute weitgehend unverstanden. Verantwortlich hierfür sind die fehlende strukturelle Beziehung zwischen Edukten und Produkt sowie die Flexibilität von Metallatomen hinsichtlich ihrer Koordinationszahl und -geometrie. Die dadurch mögliche äußerst rasche Reorganisation der beteiligten Moleküle verwischt ihre strukturelle Beziehung untereinander und die rätselhaften intermediären Spezies entziehen sich damit effektiv der analytischen Erfassung. 28 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Chemische Verfahren & Synthese

29 Fachartikel Das Auffinden des Kristalls der Zwischenstufe erwies sich als essentiell, um Licht in den komplexen Prozess der multimetallischen Clusterbildung zu bringen. Schwieriges Design Zintl-Anionen als Modell Arbeitsschutz von ROTH Riskieren Sie einen Blick! In den letzten Jahrzehnten rückten monodisperse Metallpartikel in den Fokus der Wissenschaft, da man mit ihrer Hilfe größenkontrolliert Quantenpunkte und nanostrukturierte Oberflächen sowie Festkörper herstellen kann. Multimetallische Cluster sind dabei für Chemiker und Physiker gleichermaßen von besonderem Interesse, denn sie vereinen die Charakteristika von monodispersen Metallpartikeln mit den opto-elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Superatomen. Multimetallische Cluster kann man daher als molekulare Modelle von dotierten Metallen und katalytisch aktiven Nanostrukturen auffassen. Solche Cluster zu designen ist jedoch ausgesprochen schwierig, da die grundlegenden Reaktionen im Festkörper, welche die allersten Schritte der Reaktion ausgehend von einzelnen Atomen und Molekülen darstellen, weitgehend unverstanden sind. Daher ist es von großem Interesse, den Prozess der Clusterbildung zu beleuchten, denn ein Verständnis dieser ersten evolutionären Schritte der Clusterbildung würde es ermöglichen, Größe und Gestalt dieser Cluster zu bestimmen und sie damit auf die gewünschten Parameter hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften einzustellen. Jüngere Arbeiten betrachten in diesem Zusammenhang multimetallische Hauptgruppen-Cluster, die aus Metallen und Halbmetallen bestehen und über ein Übergangsmetallatom im Clusterzentrum verfügen, sogenannte endohedrale, intermetalloide Cluster. Eine große Anzahl solcher Cluster mit immer größer und komplexer werdender Architektur konnte in den vergangen zwei Jahrzehnten hergestellt werden. Sie werden überwiegend in Lösung aus der Reaktion von homo- und heteroatomaren Metall-Polyanionen (die nach ihrem Entdecker benannten Zintl-Anionen, siehe Abb. 1) mit Übergangsmetallverbindungen gewonnen. In manchen dieser Fälle konnte die stufenweise Freisetzung organischer Liganden aus der Übergangsmetallverbindung beobachtet werden, ein Rückschluss auf die Rolle des Übergangsmetalls innerhalb der komplizierten Reorganisation von kleineren Zintl Anionen war jedoch nicht möglich. Das fehlende Wissen über den Zusammenhang zwischen Reaktanden und Produkt wird besonders offensichtlich, wenn man bedenkt, dass alle nicht-deltaedrischen Cluster, die (Halb-)Metallatome der Tetrel- Gruppe (14. Gruppe bzw. 4. Hauptgruppe Alles rund um Sicherheit und Schutz im Labor passende Schutzbrillen für jeden Als Pioniere im Bereich Arbeitsschutz bieten wir ahrzehntelange Erfahrung Höchste Qualität & persönliche Expertenberatung Extrem kurze Lieferzeiten Faire Preise bei höchster Qualität Wir sind die Experten für Laborbedarf, Chemikalien und Life Science. Bestellen Sie unter: Tel Abb. 1: Homo- und heteroatomare Metall-Polyanionen. Chemische Verfahren & Synthese GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

30 Fachartikel Abb. 3: Isomerisierungsschritt Abb. 2: Reaktionskaskade der intermetalloiden Clusterbildung des Periodensystems der Elemente) enthalten, aus deltaedrischen Vorläufern entstehen. Nach intensiven Arbeiten an multimetallischen Clustern, die Ge und As und Ta enthalten, konnte eine ganze Reihe an Clustern aus einer einzigen Reaktion synthetisiert werden, was einen bisher einmaligen Einblick in das Reaktionsgeschehen erlaubte. Synthese endohedraler Cluster Für die Synthese dieser endohedralen Cluster werden die Elemente K, Ge und As im Verhältnis 1:1:1 gemischt. Diese Mischung wird anschließend unter Argon-Atmosphäre in ein Tantal-Rohr gefüllt, dessen Enden im Lichtbogen verschweißt werden. Diese gefüllte Tantal-Ampulle wird in ein Quarz- Rohr und unter Vakuum eingeschmolzen. In einem Röhrenofen bei 950 C entsteht nun die intermetallische Phase, welche auch in geringem Umfang Ta aus der Ampulle inkorporiert. Diese wird anschließend in Gegenwart des Kationen-Komplexierungreagenzes Kryptofix[2.2.2] in Ethylendiamin extrahiert. Aus der resultierenden roten Lösung werden nach Filtration und Überschichten der konzentrierten Ethylendiamin-Lösung mit Toluol die Cluster als [K(crypt-222)] + -Salze auskristallisiert. Das Spektrum der vorgefundenen Cluster reicht dabei vom kleinen tetraedrischen (Ge 2 As 2 ) 2, über einen 9-Atom-Käfig der Zusammensetzung (Ge 7 As 2 ) 2, hin zu den endohedralen Clustern [Ta@Ge 8 As 4 ] 3 und [Ta@Ge 8 As 6 ] 3. Jedoch ermöglichte es erst der Fund einer Zwischenstufe, nämlich des Clusters [Ta@Ge 6 As 4 ] 3, den Reaktionspfad der Clusterbildung nachzuvollziehen. Mit Hilfe einer kürzlich entwickelten quantenchemischen Methode zur Berechnung der günstigsten Energie von Isomeren multimetallischer Systeme (GA-RP) sowie der erstmaligen Modellierung ihrer Reaktionspfade gelang schließlich der Schluss des Kreises und die Einordnung der Cluster in eine Reaktionskaskade zur intermetalloiden Clusterbildung (siehe Abb. 2). Von den tetraedrischen 4-atomigen Anionen ausgehend wird zunächst ein 9-Atom- Käfig gebildet. Dieser Schritt ist multimetallischen und homometallischen Clustern, die Tetrelatome enthalten, gemein. Von hier ausgehend findet unter Aufnahme und des Übergangsmetallatoms eine partielle Fragmentierung und Reorganisation des Clusters statt. Das Übergangsmetall bindet in diesem Moment an eine Clusterhalbschale ähnlich wie ein Fallschirmspringer unter dem Fallschirm und ist in der Lage mit einem weiteren 4-Atom-Anion zu reagieren. Hierbei bildet sich das Clusteranion [Ta@Ge 6 As 4 ] 3, in dem das Ta-Atom bereits im Clusterinneren eingeschlossen ist. Dieses Molekül muss nun noch einen Umorganisationsschritt durchlaufen, bevor es von einem weiteren Äquivalent des tetraedrischen Ausgangsstoffs angegriffen werden kann und das fertige endohedrale Produkt bildet (siehe Abb. 3). Hinweise aus der Zwischenstufe Die genauere Betrachtung von Isomeren der auskristallisierten Zwischenstufe [Ta@ Ge 6 As 4 ] 3 liefert weitere Hinweise auf einen gemeinsamen Reaktionspfad, dem alle nicht-deltaedrischen, intermetalloiden Cluster, die Tetrelatome enthalten, folgen. Mit nur wenig Energie lassen sich aus der Schlüssel -Spezies [Ta@Ge 6 As 4 ] 3 Isomere erzeugen, welche exakte Ausschnitte aus bekannten Strukturen der nicht-deltaedrischen, intermetalloiden Cluster darstellen. Dieser Fund erlaubt die Einordnung der vorgefundenen Zwischenstufe als einen gemeinsamen Vorfahren der bisher bekannten endohedralen homo- und multimetallischen Cluster aus 10, 12, 13 und 14 Atomen in der Clusterhülle. Darüber hinaus lieferte die Studie erstmals einen quantenchemisch fundierten Vorschlag für die Reorganisation von deltaedrischen zu nichtdeltaedrischen Clustern. Das Auffinden des Kristalls der Zwischenstufe erwies sich als essentiell, um Licht in den komplexen Prozess der multimetallischen Clusterbildung zu bringen. Wenngleich hier nur ein spezieller Fall untersucht werden konnte, so liefert die an diesem Beispiel entwickelte quantenchemische Methodik nun das Werkzeug um andere multimetallische Clusterbildungen zu untersuchen und das Geheimnis um ihre Entstehung zu lüften. Zugehörigkeiten 1 Fachbereich Chemie, Philipps-Universität Marburg, Marburg, Deutschland KONTAKT Prof. Stefanie Dehnen Fachbereich Chemie Philipps-Universität Marburg Marburg dehnen@uni-marburg.de Weitere Beiträge zum Thema: 30 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Chemische Verfahren & Synthese

31 Fachartikel Cluster aus Ionen gleicher Ladung Gleich und Gleich gesellt sich gern Anne Knorr 1, Thomas Niemann 1, Peter Stange 1, Frank Weinhold 2, Ralf Ludwig 1 Ungleiche Ladungen ziehen sich an, gleiche Ladungen stoßen sich ab. So lernen wir es in der Schulphysik, wenn die Wechselwirkung zwischen Ladungen und das Coulomb-Gesetz besprochen werden. Andererseits finden wir bereits in den berühmten Feynman-Lectures von 1963 auf Seite zwei des zweiten Kapitels, dass die klassische Erwartung enttäuscht werden kann [1]. Feynman betonte die Bedeutung von intermediären Gegenladungen, die mit der Redewendung Gleiche mögen Gleiche - vermittelt durch Ungleiche paraphrasiert wurde. Diese Überlegungen waren nicht ganz neu. Attraktive Wechselwirkungen zwischen gleichen Ladungen wurden bereits 1938 von Langmuir postuliert [2]. Auch er vermutete, dass die attraktiven Kräfte zwischen großen Teilchen mit gleicher Ladung durch die Gegenionen bewirkt werden. Langmuir diskutierte die attraktiven und repulsiven Kräfte in Taktoiden, thixotropen Gelen, Proteinkristallen and Koazervaten. Der Japaner Ise griff die Langmuir-Feynman-Ideen auf und formulierte eine Theorie, die theoretische Erwartungen und experimentelle Befunde im Wesentlichen in Einklang brachte [3]. Den- noch blieb diese ungewöhnliche Vorstellung der Anziehung gleicher Ladungen umstritten. Pollack konnte kürzlich zeigen, dass die Ladungstrennung zwischen Teilchen der Auslöser für die attraktive Wechselwirkung ist. Er postulierte, dass dieses ungewöhnliche Phänomen nicht nur in der kolloidalen Welt, sondern auch auf der Ebene von Nanoteilchen und Molekülen eine Rolle spielen könnte [4]. Wasser vermittelt Die attraktive Wechselwirkung von gleichen Ladungen wurde besonders für biologische Systeme beobachtet und diskutiert. Desoxyribonukleinsäure (DNA), das Strukturprotein F-actin, Mikrotubuli und virusähnliche Filamente sind Polyelektrolyte, die sich trotz gleicher Ladungen gegenseitig anziehen. Das Verständnis der attraktiven Wechselwirkung ist also nicht nur rein physikalisch interessant, sondern von großer biologischer Bedeutung. Eine entscheidende Rolle für die Anziehung zwischen Makroionen spielen die Gegenionen und natürlich die Solvensmoleküle, hier das Wasser. In der Chemie ist das Konzept der Ionenpaarbildung, also die attraktive Wechselwirkung zwischen ungleich geladenen Ionen, wohl bekannt und spielt in zahlreichen Reaktionen wie in der makromolekularen Katalyse oder der biochemischen Hydrolyse eine bedeutende Rolle [5]. Die Anziehung zwischen gleichen Ladungen in Lösungen hingegen ist weitgehend unbekannt und experimentell wenig belegt. Und wenn, dann wird diese attraktive Wechselwirkung über das Lösungsmittel, das Lebenselexier Wasser, vermittelt. Wasserstoffbrücken in ionischen Flüssigkeiten Es konnte kürzlich gezeigt werden, dass attraktive Wechselwirkung zwischen Ionen gleicher Ladung möglich ist und sogar zur Bildung von Clustern führt [6]. Dieses Phänomen findet sich bei sogenannten ionischen Flüssigkeiten (ILs), die rein aus Kationen und Anionen bestehen. Interessant ist nun, dass man es nicht mehr mit Makroionen zu tun hat und zudem keine vermittelnden Lösungsmittelmoleküle zur Verfügung stehen. Wie kam es zu diesem interessanten Chemische Verfahren & Synthese GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

32 Fachartikel Befund? Für die ionische Flüssigkeit [Cholinium][NTf 2 ] wurde mit Hilfe der Ferninfrarotspektroskopie die intermolekulare Wechselwirkung zwischen den ungleichen Ladungen untersucht. Zusätzliche Untersuchungen im mittleren Infrarotbereich haben dann gezeigt, dass es neben der charakteristischen Bande für die OH-Streckschwingung der Kationen durch die Wechselwirkung mit den Anionen, rotverschobene Beiträge gab, die auf OH OH Wechselwirkungen zwischen Kationen hindeuteten. Die Spektren ähnelten sehr denen von Alkoholen im Lösungsmittel Tetrachlorkohlenstoff, die durch die Bildung von wasserstoffbrückengebundenen Assoziaten oder Clustern zustande kommen [7]. Zudem wurden die Autoren auf eine jüngste Arbeit in der Angewandten Chemie aufmerksam. Weinhold und Klein postulierten darin anti-elektrostatische Wasserstoffbrücken. Attraktive H-Brücken zwischen gleich geladenen Ionen führen zu lokalen Minima auf der Energiehyperfläche und kompensieren teilweise die abstoßende Wechselwirkung. Durch kinetic trapping sollte die Beobachtung solcher attraktiven Wechselwirkungen zwischen gleich geladenen Ionen möglich sein [8]. Also wurde die experimentelle Arbeit begonnen. Da der Effekt für die IL [Cholinium][NTf 2 ] nur klein war, wurde überlegt, wie die attraktive Wechselwirkung zwischen Kationen vergrößert werden kann. Zwei wichtige Parameter wurden geändert: Im Kation 1-(2-Hydroxyethyl)-3-Methyl-Imidazolium (HEMIm) ist die positive Ladung besser zugänglich für das Gegenion, zudem wurde mit BF 4 - ein schwächer wechselwirkendes Anion eingesetzt. Damit gelang nicht nur der erneute Nachweis der Wechselwirkung zwischen gleich geladenen Ionen, sondern der Beleg für die Bildung von Clustern gleicher Ladung [6, 9]. Frequenzen deuten auf Tetramere Berechnete Frequenzen lieferten den Hinweis, dass sich über H-Brücken lineare Trimere und Tetramere formieren. Ein besonderes Prunkstück ist ein zyklisches Tetramer, das die größte Rotverschiebung im IR-Spektrum zeigt. Durch kooperative H-Brücken werden die abstoßenden Kräfte zwischen den Kationen nahezu kompensiert. Die Gegenionen neutralisieren den positiv geladenen Imidazolium-Ring und erlauben die Bildung der OH OH H-Brücken von Ionen gleicher Ladung. Eine genaue Analyse der Spektren und Rechnungen mittels Dichtefunktionaltherorie (DFT) zeigte, dass die ionischen Cluster ähnliche Eigenschaften aufweisen wie neutrale Cluster von Ethanol oder Propanol. In den Be- Abb. 1: B3LYP-D G* berechnete zyklische Tetramere für die ionische Flüssigkeit [HEMIm][BF 4 ], Propanol und den reinen kationischen Cluster. Trotz ihrer unterschiedlichen elektrostatischen Umgebung zeigen die Strukturen die gleichen H-Brückenmotive. rechnungen halten sogar die vierfach positiv geladenen Cluster ohne Gegenion zusammen (Abb. 1). Diese Cluster sind nicht nur schön, sondern belegen die Hypothese von Weinhold und Klein, dass kooperative H-Brücken die abstoßende Wechselwirkung zwischen Ionen gleicher Ladung kompensieren können [8]. Hat die Bildung von Clustern gleichgeladener Ionen einen Einfluss auf die Eigenschaften der ionischen Flüssigkeiten? Entsprechende Untersuchungen werden momentan durchgeführt. Gemessen werden die Schmelzpunkte, Dichten, Viskositäten und Leitfähigkeiten dieser ILs. Erste Hinweise liegen bereits vor. Offensichtlich lassen sich diese ILs nur schlecht kristallisieren. Die Kristallisation kann durch die Bildung dieser Cluster unterdrückt oder durch eine geeignete Wahl von Gegenionen unterstützt werden. Nicht nur die Struktur, auch die Dynamik scheint durch diese Cluster beeinflusst zu sein. Mehr kann leider noch nicht berichtet werden. Zukünftige Aufgabe wird die Kontrolle der Bildung dieser Cluster gleicher Ionen sein. Über unterschiedlich stark wechselwirkende Gegenionen können wir die Clusterbildung steuern. Kräftige Anionen verhindern die Clusterbildung, und schwach wechselwirkende Anionen unterstützen sie. Weitere Fragen werden zu beantworten sein. Liegen solche Cluster in der festen Phase vor, oder werden sie erst in der Flüssigkeit gebildet? Was passiert beim Phasenübergang? Vielleicht können Eigenschaften gezielt eingestellt werden, die sich durch bloße Variation von Kation und Anion nicht erreichen lassen? Weitere Beiträge zum Thema: Kooperative Effekte entscheidend Besonders erfreulich bei diesen Arbeiten waren nicht nur das Wechselspiel zwischen gleich und ungleich geladenen Ionen, sondern das zwischen Theorie und Experiment. Die Theorie hat den experimentellen Befund bestätigt und erlaubt eine Interpretation auf molekularer Ebene. Zudem inspirieren die Berechungen weitere Experimente mit neu synthetisierten ionischen Flüssigkeiten. Umgekehrt belegen die Experimente die Hypothesen aus den Berechnungen. Zum guten Schluss kann festgestellt werden, dass es eine attraktive Wechselwirkung zwischen Ionen gleicher Ladung gibt, die ohne große Polyelektrolyte und vermittelnde Solvensmoleküle auskommt. Der Schlüssel sind kooperative Wasserstoffbrückenbindungen, die mit einem einfachen elektrostatischen Bild nicht erklärt werden können. Literatur Die Referenzen finden Sie unter: Zugehörigkeit 1 Universität Rostock, Allgemeine Physikalische und Theoretische Chemie, Rostock 2 University of Wisconsin-Madison, Theoretical Chemistry Institute and Department of Chemistry, Wisconsin, USA KONTAKT Prof. Dr. Ralf Ludwig Universität Rostock Allgemeine Physikalische und Theoretische Chemie Rostock ralf.ludwig@uni-rostock.de Referenzen unter: 32 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Chemische Verfahren & Synthese

33 Fachartikel Superplus at German Wikipedia Die Transferhydrocyanierung von Alkenen Ein neuer Weg zum Ziel Xianjie Fang 1, Peng Yu 1, Eckhard Wöstefeld 1, Bill Morandi 1 Die katalytische Hydrocyanierung von Alkenen ist eine wichtige Reaktion für Forschungslaboratorien und die chemische Industrie (zum Beispiel DuPont- Verfahren). Der herkömmliche Ansatz zur Hydrocyanierung wird durch die Verwendung von sehr giftigem, ätzendem und explosivem Cyanwasserstoffgas begrenzt (Kp 27 C). Diese Einschränkung kann nun durch die Verwendung einer vor kurzem berichteten Transferhydrocyanierung Strategie überwunden werden, die auf HCN Gas vollständig verzichtet. Nitrile und Alkene sind wichtige synthetische Zwischenprodukte in der organischen Synthese und ihre gegenseitige Umwandlung ist für die Herstellung von Feinchemikalien entscheidend. Der traditionelle Ansatz Alkene in Nitrilen zu transformieren verfährt durch die Addition von HCN an einem Alken, die sogenannte Hydrocyanierungsreaktion (Abb. 1A) [1]. Beispielsweise über 1 Million Tonnen Adiponitril werden jedes Jahr durch die Hydrocyanierung von Butadien (DuPont-Verfahren) hergestellt [1]. Obwohl die Hydrocyanierung eine industriell wichtige Reaktion darstellt, hat dieses Verfahren nur eingeschränkte Anwendungen in der Herstellung von Feinchemikalien und Laborversuchen gefunden, vor allem wegen der extrem hohen Toxizität von HCN. Darüber hinaus kann die HCN-vermittelte Hydrocyanierung problematisch sein, weil HCN den Katalysator deaktivieren kann [1]. Zusätzlich ist der umgekehrte Prozess, nämlich die Umwandlung eines Nitrils in ein Alken (Retrohydrocyanierung), eine Herausforderung wegen der ungünstig verlaufenden Thermodynamik eines solchen Verfahrens. Ein neuer Ansatz, der die reversible Umwandlung von Alkenen und Nitrilen ohne die Verwendung von HCN ermöglichen könnte, würde daher wahrscheinlich ein sehr attraktives Werkzeug für die chemische Synthese darstellen. Transferreaktionen Transferreaktionen für funktionelle Gruppen sind wichtige Werkzeuge in der organischen Synthese. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Transferhydrogenierung, die eine sicherere und einfachere Alternative zur Verwendung von Wasserstoffgas in Redoxreaktionen (Abb. 1B) darstellt [2]. In diesem Verfahren wird ein H 2 -Molekül zwischen einem Akzeptor und einem Substrat unter gasfreien Bedingungen transferiert. Dieser thermodynamisch kontrollierte Prozess hat zu ungewöhnlichen Anwendungen in der organischen Syn- Chemische Verfahren und Synthese GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

34 Nomad_Soul fotolia Fachartikel Lust auf digitale Kost? DAS PORTAL FÜR DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE Sie wollen mehr erreichen? Unter bieten wir Ihnen die ideale Plattform, um Ihre Pro dukte und Dienstleistungen zu be werben. Platzieren Sie Ihre Produktmeldungen, Webcast, White paper und/oder die klassischen Bannerformate. Ganz sicher haben wir auch für Ihren Marketingerfolg das richtige Werbemittel im Angebot. Zeigen Sie Ihre Kompetenz auf allen Kanälen. Doppelt gut! Wir liefern das Entscheider Know-how für Techniker, Fach- und Führungskräfte aus der Lebensmittel-, Getränke-, Verpackungs- und Zulieferindustrie. Hier liest Ihre Zielgruppe Branchennews, Applikationen sowie Informationen über neue Produkte und Branchenevents. Ihr Mehrwert! Nutzen Sie unsere Erfahrung für Ihren erfolgreichen Marktauftritt, erschließen Sie sich neue Kunden und sichern Sie sich damit lang fristig mehr Erfolg. Abb. 1: Kontext der Arbeit. these geführt (sogenannte Wasserstoffleihreaktionen), bei dem das H 2 -Molekül nur vorübergehend ausgeliehen wird, so dass die normale Reaktivität eines bestimmten Moleküls verändert werden kann. Es ist daraus zu erwarten, dass die Übertragung von anderen kleinen Gasmolekülen (zum Beispiel HCN, HF, HI, F 2 ) ein ähnlich leistungsfähiges Werkzeug für Alkene Hydrofunktionalisierung bieten könnte. Entwicklung von einer praktischen, HCNfreien, Transferhydrocyanierungsreaktion In einem kürzlich erschienenen Beitrag in der Zeitschrift Science veröffentlichte Fang et al. eine reversible, gasfreie Übertragung von HCN zwischen Alkene und Nitrile durch einen Transferhydrocyanierung Mechanismus (1C) [3]. Das Verfahren verwendet einen preiswerten Ni-Katalysator, der in situ Kundenberatung: Roland Thomé Tel.: +49 (0) roland.thome@wiley.com Marion Schulz Tel.: +49 (0) marion.schulz@wiley.com Thorsten Kritzer Tel.: +49 (0) thorsten.kritzer@wiley.com Corinna Matz Tel.: +49 (0) cmatz@wiley.com Abb. 2: Bandbreite der Hydrocyanierung. [1] Verhältnis von linearen zu verzweigten Produkten. [2]1.5 Äquiv. von Reagenz 1 anstatt 5 Äquiv. [3] GC-Ausbeute. [4] 10 mol% Ni-Kat, 10 mol% DPEPhos, 40 mol% AlCl Äquiv. von 1, 15 mol % Ni Katalysator. 34 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Chemische Verfahren und Synthese

35 Fachartikel Abb. 3: Bandbreite der Retrohydrocyanierung [1]. GC-Ausbeute. aus Ni(COD) 2 und DPEPhos hergestellt ist, in Kombination mit einer einfachen Lewis- Säure. Während die meisten Beispiele mit dem kostengünstigen, aber brennbaren Me 2 AlCl durchgeführt wurden, konnte das nicht brennbare AlCl 3 auch eine gute Wirkung als Co-Katalysator aufweisen. Die Reaktion wurde in über 60 Beispielen von Transferhydrocyanierungsreaktionen verwendet und kann ein breites Spektrum von struktureller und funktioneller Vielfalt abdecken. Die Hinreaktion, Hydrocyanierung, und die umgekehrte Reaktion, Retrohydrocyanierung, können auf Wunsch unter sehr ähnlichen Reaktionsbedingungen durchgeführt werden. Der Schlüssel, den Prozess zu kontrollieren, ist die Verwendung von einfachen thermodynamischen Antriebskräften. Für die Vorwärtsreaktion ist die Bildung eines gasförmigen Nebenproduktes (Isobuten) die Antriebskraft für den Prozess. Im Falle der Retrohydrocyanierung wird die sonst thermodynamisch anspruchsvolle Umkehrreaktion durch Entlastung der Ringspannung des Norbornadiens getrieben. Eine breite Palette von Alkenen kann in der Transferhydrocyanierungsreaktion (Abb. 2) verwendet werden. Besonders bemerkenswert ist die Anti-Markovnikov (lineare)- Selektivität, die mit Styrol-Derivaten erhalten wurde, da diese Selektivität komplementär zu den traditionellen Hydrocyanierungen (Selektivität für das verzweigte Isomer) ist. Das Verfahren toleriert auch mehrere funkti- onelle Gruppen, und wurde auch in der späten Phase der Hydrocyanierung von komplexen Alkensubstraten aus natürlichen Produkten angewandt. Für größere Anwendungen kann das kostengünstige, industrielle Lösungsmittel Butyronitril als Reagenz verwendet werden. Die Rückreaktion kann leicht Nitrile in synthetisch nützliche Alkenprodukte (Abb. 3) umwandeln. Dieses Verfahren ist besonders nützlich bei der Forschung im Labormaßstab, weil sie die Verwendung der Nitrilgruppe als aktivierende Gruppe für die Bildung von herausfordernden C-C-Bindungen ermöglicht. Zur Veranschaulichung dieses Konzeptes wurde es in der Konstruktion von komplexen aromatischen Produkten und in der zweistufigen Installation einer chiralen quaternären Vinyl-Gruppe in ein Östronderivat verwendet, eine Aufgabe die mit normalen Syntheseansätzen herausfordernd wäre. Schlussfolgerung Die Transferhydrocyanierungsreaktion ist ein leistungsfähiges Werkzeug für die Umwandlung von Alkenen und Nitrilen, die sicherer als herkömmliche Methoden ist und ungewöhnliche Selektivität aufweist. Aufgrund Chemgapedia-Lerneinheit(en) zum Thema: der Einfachheit des Verfahrens, den niedrigen Kosten der Reagenzien und der guten Bandbreite der Reaktion, ist dieses neue Protokoll zur Herstellung von Nitrilen und Alkenen in akademischen und industriellen Forschungslaboratorien direkt anwendbar. Die Vorwärtsreaktion, Transferhydrocyanierung, könnte auch Anwendungen in der Herstellung von Feinchemikalien finden. Die großtechnische Herstellung von Nitrilen könnte in Betracht gezogen werden, wenn die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter verbessert würde, beispielsweise durch die Entwicklung von aktiveren Katalysatoren und effiziente Wiederverwendung des Alken Nebenproduktes. Literatur Die Referenzen finden Sie unter: http.//bit.ly/git-morandi Zugehörigkeiten 1 Max Planck Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr KONTAKT Dr. Bill Morandi Max-Planck-Institut für Kohlenforschung Mülheim an der Ruhr morandi@kofo.mpg.de Referenzen: Chemische Verfahren und Synthese GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

36 Fachartikel Schallplatte aus UHPC Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Bewährter Baustoff mit neuen Eigenschaften Beton mit funktionalen Oberflächen Patrick Fontana Beton ist im Prinzip ein Gemisch aus Zement, Gesteinskörnung und Wasser. Als Massenbaustoff ist er vielseitig einsetzbar für den Bau von Gebäuden, Brücken oder Straßen. Die Möglichkeit, ihn frei zu formen und zu gestalten und seine Dauerhaftigkeit haben ihn weltweit zum Baustoff Nr. 1 gemacht. Beton wird in der Regel mit Härte, Massivität und Starrheit assoziiert, wodurch der umgangssprachliche Begriff Betonkopf motiviert ist, womit ein starrköpfiger Mensch bezeichnet wird, der rückständige Vorstellungen verteidigt, uneinsichtig auf seinen Ansichten beharrt und wenig Wandlungsfähigkeit zeigt. Dieses negative Image trägt Beton heute allerdings zu Unrecht, denn kaum ein anderer Baustoff war in den letzten Jahrzehnten mit so vielen innovativen Entwicklungen verbunden wie er. Neue Entwicklungen Eine der neuesten Entwicklungen ist der Ultrahochleistungsbeton (Ultra-High Performance Concrete, UHPC), der sich aufgrund der gut aufeinander abgestimmten Feinstoffe (Portlandzement und andere Bindemittel, wie Mikrosilika und Hüttensandmehl, sowie ggf. Füller), des sehr niedrigen Wassergehalts und des Zusatzes von verflüssigenden Zusatzmitteln durch eine hohe Packungsdichte bei sehr guter Verarbeitbarkeit auszeichnet. Daraus resultiert nicht nur eine im Vergleich zu herkömmlichem Beton besonders hohe Festigkeit, in der Regel werden Druckfestigkeiten von mehr als 150 MPa erreicht, sondern auch eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit des UHPC gegenüber schädigenden Umwelteinflüssen. Funktionalisierung von Oberflächen Die hohe Packungsdichte der Feinstpartikel und die besonderen Frischbetoneigenschaften des UHPC ermöglichen aber auch eine zusätzliche Funktionalisierung der Oberflächen, da annähernd beliebige Mikrostrukturen exakt abgeformt werden können. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung von Fassadenelementen aus UHPC im Rahmen des von der EU geförderten Forschungsprojekts H-House (Healthier Life with Eco-Innovative Components for Housing Constructions, siehe Crossmediabalken), die bereits bei ihrer Herstellung im Betonfertigteilwerk mit selbstreinigenden Oberflächen ausgerüstet werden sollen. Dabei wird der extrem wasserabweisende Effekt von Pflanzenblättern imitiert, der im Prinzip darauf beruht, dass durch eine spezielle Mikrostruktur auf der Blattoberfläche in Kombination mit einer chemischen Hydrophobierung die Benetzbarkeit mit Wasser so gering wird, dass Wassertropfen sehr leicht abperlen und dabei Schmutzpartikel von der Blattoberfläche aufnehmen und entfernen, der sogenannte Lotuseffekt. Mit UHPC ist es möglich, Mikrostrukturen zu reproduzieren, die der Oberflächenstruktur eines Lotusblatts sehr ähnlich sind [1]. Eine sehr viel einfachere Methode für die Mikrostrukturierung zur Erzielung selbstreinigender Betonoberflächen ist aber die Verwendung von technischen Textilien [2], die in die Betonschalung eingelegt werden (Abb. 1). Dieser Ansatz wird im Forschungsprojekt H-House weiterverfolgt. Bei den Fertigteilen aus UHPC werden die Oberflächen auf neuartige Weise in einem Arbeitsgang mit der Mikrostruk- 36 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Materialforschung

37 Fachartikel a) c) b) Abb. 1: Exakte Abformung von Mikrostrukturen mit UHPC: (a) Als Schalungshaut verwendetes Textil, (b) Mikrostruktur der Textiloberfläche, (c) Mikrostruktur der UHPC-Oberfläche. Die Mikrostrukturen in (b) und (c) wurden mit einem Weißlichtkonfokalmikroskop vermessen. tur und der chemischen Hydrophobierung ausgerüstet, wobei das Hydrophobierungsmittel kurz vor der Betonage auf das mikrostrukturierte Textil in der Betonschalung aufgebracht und vom erhärtenden UHPC aufgenommen wird. Dadurch verfügen die Betonbauteile nicht nur sofort nach dem Ausschalen bereits über wasserabweisende Oberflächen (Abb. 2). Es zeigte sich auch, dass auf diese Weise die Wirksamkeit eines Hydrophobierungsmittels deutlich höher ist als bei einer bisher üblichen nachträglichen Imprägnierung des Betonbauteils. Kontaktwinkel und Hydrophobizität Üblicherweise wird die Benetzbarkeit von Oberflächen durch Messung der Kontaktwinkel von aufgesetzten Flüssigkeitstropfen beurteilt. Bei Kontaktwinkeln von Wassertropfen < 90 werden Oberflächen als hydrophil bezeichnet. Über 90 sind die Oberflächen hydrophob. Ab einem Kontaktwinkel von etwa spricht man von Superhydrophobizität. Darüber hinaus können selbstreinigende Oberflächen dadurch charakterisiert werden, wie gut ein Wassertropfen auf ihnen abrollen. Hierfür wird der sogenannte Abrollwinkel gemessen. Das ist der Neigungswinkel einer Oberfläche bei dem der auf ihr abgesetzte Wassertropfen abrollt, wenn sie von der Horizontalen in die Vertikale gedreht wird. Je kleiner der Abrollwinkel, desto besser perlt ein Wassertropfen von der Oberfläche ab. Untersuchungen mit verschiedenen Hydrophobierungsmitteln auf Silan / Siloxan-Basis haben gezeigt, dass die Kontaktwinkel von Wassertropfen (Tropfengröße: 22 µl) größer sind, wenn Your Daily Quantum of Photonics lightpoet - Fotolia.com NEW! PhotonicsViews.com The international news platform for industry and research in Optics Photonics Laser Technology PhotonicsViews.com Materialforschung GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

38 Fachartikel Abb. 2: Wassertropfen auf superhydrophober (selbstreinigender) UHPC-Oberfläche. Abb. 3: Kontaktwinkel (links) und Abrollwinkel (rechts) 14 Tage nach Herstellung der UHPC- Proben (die Imprägnierung erfolgte 24 Stunden nach dem Ausschalen der UHPC-Proben). die Hydrophobierungsmittel vor der Betonage auf das Textil in der Betonschalung aufgebracht und bereits vom erhärtenden UHPC aufgenommen werden (Abb. 3). Das heißt, eine nachträgliche Imprägnierung der UHPC-Oberflächen mit der gleichen Menge an Hydrophobierungsmittel ist weniger wirksam. Dies zeigt sich auch an den Abrollwinkeln: nur bei einem der sieben verwendeten Hydrophobierungsmittel (G) konnte nach der Imprägnierung ein Abrollwinkel gemessen werden. Bei den übrigen Hydrophobierungsmitteln hafteten die Wassertropfen noch auf den imprägnierten UHPC-Oberflächen selbst bei einer kompletten Drehung in die Vertikale (90 ) und rollten nicht ab. Wurde das Hydrophobierungsmittel vor der Betonage auf das Textil aufgetragen, rollten die Wassertropfen bei vier der sieben Hydrophobierungsmittel (A, B, F und G) schon bei relativ kleinen Neigungswinkeln ab. Abbildung 3 zeigt auch, dass Kontakt- und Abrollwinkel nur bedingt miteinander korrelieren. Weitere Funktionalisierungen Abb. 4: Konfokalmikroskopische Aufnahme der Stereorille einer UHPC-Schallplatte. Ein weiteres, sehr anschauliches, oder besser gesagt, hörbares Beispiel, wie Beton über die Mikrostrukturierung seiner Oberfläche mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet werden kann, ist eine Schallplatte aus UHPC, die auf jedem herkömmlichen Plattenspieler abspielbar ist (Aufmacher). Sie zeigt insbesondere, dass Mikrostrukturen fehlerfrei auf Beton übertragen werden können und dass Beton durch die Funktionalisierung seiner Oberflächen über seine baupraktische Bedeutung hinaus an neue Anforderungen und Anwendungen angepasst werden kann, in diesem Fall als Datenträger. Hierfür wurde eine herkömmliche Vinylschallplatte mit Silikon abgeformt. In die so entstandene Negativ- Silikonform, deren Funktion den Matrizen für die Vinylpressung ähnelt, wurde dann der frische UHPC gegossen. Nach Aushärten des UHPC lag somit wieder ein Positiv vor, auf das die Form der Stereorille der ursprünglichen Vinylplatte, d. h. das in die Rillenflanken eingeprägte Muster, das die Schallinformation enthält, exakt kopiert wurde (Abb. 4). Gegenstand der aktuellen Forschung an der BAM zum Thema funktionale Betonoberflächen sind die Wechselwirkungen zwischen Schalungshaut und Frischbeton, die Optimierung der Mikrostrukturen auf den Betonoberflächen, deren Dauerhaftigkeit und die Erprobung neuer Anwendungen. Literatur Die Referenzen finden Sie unter: KONTAKT Dr.-Ing. Patrick Fontana Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) Fachbereich Baustoffe Berlin patrick.fontana@bam.de Das H-House Projekt: Artikel zum Thema: Referenzen: 38 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Materialforschung

39 Marktplatz Neue Perspektive für die Zellkulturtechnik Nach dem Motto: Mehr Sicherheit im Handumdrehen präsentiert die Duran Group das einzigartige Duran Tilt Media Bottle System, das speziell für die Herstellung von Zellkulturmedien entwickelt wurde. Biosicherheitsbänke und Reinlufthauben sind für das Arbeiten mit Zellkulturen unter sterilen Bedingungen unumgänglich. Diese eingeschränkte Arbeitsumgebung erschwert die Arbeit des Forschers erheblich und gestaltet diese oftmals kompliziert und zeitraubend. Die neue Tilt Flasche bietet hier eine neue Perspektive, denn sie ist die einzige Zellkulturmedien-Flasche, die in zwei Positionen verwendet werden kann: Aufrecht stehend oder um 45 gekippt. Die große GL 56 Öffnung und die einzigartige 45 Tilt Position ermöglichen ab sofort ein einfaches Pipettieren auch unter eingeschränkten Arbeitsbedingungen. Gerade das Arbeiten mit längeren Pipetten so genannten serologische Stabpipetten die häufig in der Arbeit mit Zellkulturmedien eingesetzt werden, ist anstrengend. Mit diesen unhandlichen Geräten gezielt in die Öffnungen der Medienflaschen zu pipettieren, die man gekippt in der Hand hält, ist zu Beginn des Arbeitstages noch leicht. Doch je länger an der Sterilbank gearbeitet wird, desto schwerer fällt das auch dem routiniertesten Forscher. Wird die Tilt-Flasche um 45 gekippt, zeigt ihre Öffnung schräg nach oben. So lässt sich die Pipette viel einfacher und sicherer in die Medienflasche einführen, ohne dass die Flasche in der Hand gehalten werden muss. Aufrecht steht die Flasche ebenso sicher. So steht sie platzsparend zur Aufbewahrung im Regal und eignet sich zudem hervorragend zur Vakuumfiltration. Die 500 ml Flasche ist aus nicht-zytotoxischem Borosilikatglas 3.3 hergestellt und ermöglicht aufgrund seiner Eigenschaften die Wiederverwendbarkeit und somit die Reduzierung der Gesamtkosten im Produktlebenszyklus. Durch die kompakte Form ist die Flasche platzsparender als herkömmliche Flaschen und somit auch perfekt für die Aufbewahrung und Lagerung geeignet. Die Volumen-Skalierung ist sowohl in der aufrechten als auch in der gekippten Position gut sichtbar und der ergonomisch geformte Schraubverschluss ermöglicht ein benutzerfreundliches Öffnen und Schließen. Eine abnehmbare Silikon-Lichtschutzhülle verhindert schädliche Einflüsse von Licht und erhöht zusätzlich die Griffsicherheit. Die eindeutige Kennzeichnung der einzelnen Zellkulturmedien-Flaschen wird durch die bedruckbaren GL 56 Verschlussetiketten und die farbenfrohen Bottle-Tags sichergestellt. Erfahren Sie mehr unter: DURAN Group GmbH Produktprofil GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

40 Marktplatz SCHAUFENSTER Neues konfokales Micro-Raman System Das alpha300 access ist ein neues mikro-raman-system für Einzelpunkt-Analysen und Raman- Mapping. Es wurde speziell für Kunden konzipiert, die innerhalb eines engen Budgetrahmens agieren und dennoch hohe Anforderungen an das Gerät haben. Deswegen werden im access die bewährten und ausgezeichneten optischen Komponenten von WITec verwendet. So kann eine herausragende spektrale Qualität, exzellenter optischer Lichtdurchsatz und hohe Signal-Sensitivität gewährleistet werden. Der hochwertige Aufbau des access legt die Grundlage für dessen Erweiterung mit neuen Funktionen. So kann es jederzeit einfach und schnell an neue Anforderungen angepasst werden: Probentische, Spektrometer, Kameras und Laser können hinzugefügt und erweiterte Raman- Techniken integriert werden. Mit einem access als Startpunkt kann man sich nach und nach ein 3D Raman oder kombiniertes Raman-AFM / SNOM Imaging-System aufbauen, das individuelle, höchste Anforderungen erfüllt und mit zukünftigen Entwicklungen Schritt hält. access Hochleistungs-Raman-Spektroskopie und spektrales Raman-Mapping access Qualitativ hochwertige und ultrapräzise optische Mikroskop-Komponenten access Herausragende spektrale Qualität mit der WITec UHTS Spektrometer Reihe access Innovative Lösungen für den begrenzten Budgetrahmen access Zugang zum WITec Raman-Imaging Know-How access Bereit für die Raman- Spektroskopie der Zukunft Neue Generation der alpha300 Serie Das alpha300 access ist Teil einer umfangreichen technischen Überarbeitung der alpha300 Reihe, mit der WITec seine Bestseller noch flexibler, sensitiver und schneller gemacht hat. Neuentwickelte Komponenten und integrierte Funktionen machen die Mikroskope leistungsstärker. Zu den Neuerungen bei den WITec Mikroskopen gehören neuartige photonische Fasern mit einer hohen Lichtübertragungsrate. Die neu entwickelte UHTS Spektrometer- Reihe bietet, durch verschiedene Brennweiten und spektrale Bandbreiten, optimierte spektroskopische Systeme für unterschiedliche Anwendungen. So bleiben WITec Kunden flexibel und können bei neuen Anforderungen an ihre Analysemethoden schnell reagieren. WITec GmbH info@witec.de Metallfreie Kugelhähne aus Fluorcarbon-Polymeren Schmelzaufschluss für RFA und ICP Reichelt Chemietechnik bietet mit seinem Thomafluid-Lieferprogramm eine große Auswahl hochwertiger Kugelhähne aus Fluorcarbon-Polymer-Werkstoffen an, deren medienberührende Teile sämtlich metallfrei ausgeführt sind. Kugelhähne sind Einbau-Armaturen in Rohrleitungen zum leckagefreien Absperren oder Umleiten flüssiger Medien und Gase. Grundlegendes technisches Merkmal der Kugelhähne des Herstellers ist eine drehbar gelagerte, längs durchbohrte Präzisionskugel als Hahnküken, die von einem passgenauen Gehäuse mit Anschlussstutzen zum Einbinden in Rohrleitungen umschlossen ist und mittels Hand-Drehgriff von außen betätigt werden kann. Zusätzliche Dichtelemente aus PTFE- und / oder Fluorkautschuk an bewegbaren Bauteilen gewährleisten bestmögliche Mediendichtigkeit auch unter Druckbelastung. Die Mehrwege- Kugelhähne sind mit L- oder T-gebohrten Kugel-Küken ausgestattet. Reichelt Der Katanax X-Fluxer X-300 von Spex zur Herstellung von Schmelztabletten und Säureaufschlüssen für RFA/ICP arbeitet ohne Gas und kann je nach Bedarf mit ein bis drei Probenpositionen ausgestattet werden. Das modular aufgebaute Schmelzaufschlussgerät arbeitet vollautomatisch und rein elektrisch. Es benötigt also keinen Gasanschluss im Labor, sondern lediglich einen 230V-Stromanschluss. Die Bedienung erfolgt intuitiv über ein grafisches Bedienfeld mittels Farb-LCD-Touchsreen. Individuelle Schmelzprogramme werden hier erstellt, abgespeichert und wieder abgerufen. Der Durchsatz liegt je nach Version zwischen fünf bis 15 Proben in der Stunde. Weitere Besonderheiten sind der Hochleistungs-Muffelofen mit automatisch geregelter, homogener Temperaturverteilung sowie die schmelzmittelresistenten Heizelemente und Tiegelhalterungen. C3 Prozess- und Analysentechnik 40 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Produkte

41 Marktplatz Analysenplattform Miniaturisierte Laser Metrohm hat seine modulare Analysenplattform Omnis vorgestellt. Messmodi, Liquid Handling und die Hardware für die Automation können nach Bedarf des Anwender gewählt werden. Auf diese Weise lässt sich die Plattform Modul für Modul vom einfachen Stand-alone-Titrator zum Analysenroboter erweitern, der an vier Arbeitsstationen gleichzeitig titriert und bis zu 175 Proben ohne Unterbrechung abarbeitet. Der Reagenzwechsel ist ohne Öffnen von Flaschen mit gefährlichen Inhalten möglich. Maßgeschneiderte Arbeitssysteme lassen sich per Drag-and-drop konfigurieren und alle Ergebnisse einer Probe werden methodenübergreifend in einem einzigen Report erfasst. Metrohm Umwälzkühler für das Labor Der Laser Obis Core LS von Coherent bietet die Leistung der optisch gepumpten Halbleiterlaser-Technologie (OPSL-Technologie) in einem kompakten Paket - optimiert für Analyseinstrumente aller Art. Er misst 52 mm x 27 mm x 12 mm, was eine Größenreduzierung um 84 Prozent zum Vergleich zur Standard-Version bedeutet. Weitere Vorteile sieht der Hersteller u.a. in der reduzierten Wärmebelastung und der integrierten intelligenten Elektronik. Coherent Evaluierung pharmakologischer Targets Zur Untersuchung der Glucoseaufnahme von Zellen bietet Promega seinen biolumineszenten Glucose- Uptake-Glo Assay. Dieser ist einfach anzuwenden und mit der Sensitivität der radioaktiven Methode vergleichbar. Der Nachweis basiert auf einem Glucose-Analogon, das nach Zugabe zur Zellkultur von den Zellen aufgenommen, umgewandelt und als stabiles Derivat intrazellulär angehäuft wird. Durch die anschließende Lyse der Zellen wird das Derivat an das Medium abgegeben und mit Hilfe eines Detektionsreagenz zu einem messbaren Lichtsignal umgesetzt. Der Assay lässt sich in allen gängigen Plattenformaten einsetzen und kann mit weiteren Assays kombiniert werden. Promega Der Umwälzkühler HTS-PS1 von Huber Kältemaschinenbau ist eine kompakte Kühllösung für das Labor. Typische Anwendungen sind die Abführung von Prozesswärme oder die Temperierung von Peltierelementen und Bioreaktoren. Der Luft-Wasser-Kühler besitzt keine aktive Kältemaschine, sondern stellt über einen Luftwärmetauscher einen zirkulierenden Kühlwasserkreislauf zur Verfügung. Da kein Kältekompressor vorhanden ist, arbeitet das Gerät wartungsfrei und sehr leise und ist zudem sehr einfach zu installieren. Das Gerät bietet eine Kühlleistung von bis zu 0,8 kw, abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen Umgebung und Rücklauf. Die Umwälzpumpe erreicht einen Förderstrom bis 8 l / min und eine Druckleistung von 0,2 bar. Der Kühler kann bei Temperaturen von +5 bis +80 C eingesetzt werden. Huber Anzeige Inspektionssystem zur Kennzeichnungskontrolle Polarimeter mit automatischem Probenhandling Das optische Inspektionssystem V2622 Flex-Lite von Mettler Toledo CI-Vision ermöglicht Herstellern einen einfachen und schnellen Einstieg in die kamerabasierte Etiketten- und Kennzeichnungskontrolle mit modular erweiterbaren Komponenten. Es bietet eine hundertprozentige Qualitätskontrolle von flachen Codes, Kennzeichnungen, Mindesthaltbarkeitsdaten, Los- und Chargennummern sowie Texten. Daneben erweitern mögliche Kontrollen von Verpackungsmerkmalen wie korrektem Verschluss oder richtiger Deckelfarbe das Anwendungsspektrum. Im Basislieferumfang enthält das Inspektions-Kit eine Smart-Kamera, ein Patchpanel als Verbindungselement sowie eine Client-Software. Anlagenbetreiber wählen darüber hinaus Zusatzkomponenten nach dem Baukastenprinzip bedarfsgerecht aus. Ändern sich die Anforderungen an die optische Inspektion, kann das System um zusätzliche Funktionen erweitert werden. Mettler Toledo Rudolph Research Analytical hat seinen Autopol V Plus mit dem Probenhandling-System Autofill ausgestattet. Der Anwender gießt eine Probe in die Füllkammer des Systems, schließt den Deckel und drückt auf Start. Das System füllt die Küvette blasenfrei mit Probe, startet automatisch eine Messung und entleert danach die Küvette. Zum Reinigen fordert es dazu auf, die Füllkammer zu öffnen und Lösungsmittel einzugießen. Nach Schließen des Deckels spült das System automatisch die Küvette. Getrocknet wird mit Luft, bis die Küvette trocken ist. Dann ist das System für die nächste Probe bereit. Vorteile sind u.a. das Füllen ohne Spritzen und Pipetten, Zeitersparnis und die Vereinfachung des Umgangs mit gefährlichen, hochflüchtigen und schwierigen Proben. TEC++ Produkte GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

42 Marktplatz Partikelanalysator Schrumpfscheiben für Rührwerks- und Mischerantriebe Mit dem Partikelanalysator Camsizer X2 präsentiert Retsch Technology einen Nachfolger des dynamischen Bildanalysesystems Camsizer XT. Er ermöglicht Messungen in einem dynamischen Messbereich von 0,8 µm bis 8 mm bei sehr kurzen Messzeiten und sehr guter Reproduzierbarkeit. Das Gerät basiert auf dem Zwei- Kamera-Prinzip, bei dem zwei Kameras mit unterschiedlicher Auflösung parallel arbeiten und Messungen in einem breiten dynamischen Messbereich ermöglichen. Dieses Prinzip wurde mit einem neuen optischen Konzept umgesetzt: Zwei Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen Multifunktionsregler und ein spezieller Strahlengang ermöglichen Abbildungen mit einer größeren Schärfentiefe, aber auch eine um den Faktor 2 verbesserte Grenzauflösung. Dank neuester Kameratechnik mit dreifach höherer Pixel-Auflösung und höherer Bildrate wird die Anzahl der detektierten Partikel deutlich erhöht. Retsch Für Rührwerks- und Mischerantriebe setzt Stüwe eine besondere Bauform von Reibschlussverbindungen ein, die unter der Bezeichnung Schrumpfscheibe bekannt sind. Da die Schrumpfscheiben außerhalb des Kraftflusses installiert sind, wirken bei hoher Antriebsbelastung keine dynamischen Kräfte auf sie ein. Das erhöht die Lebensdauer und die Sicherheit der Verbindung. In seiner einfachsten Form besteht das Verbindungssystem aus einem Innen- und einem Außenring mit gegenüber liegenden konischen Flächen. Durch axiales Verschieben (mechanisch oder hydraulisch) des Außenrings gegen den Innenring wird eine Pressung erzeugt. Das staucht den Innenring nach innen und presst die Hohlwelle/Nabe auf die innenliegende Welle. Im Gegensatz zu thermisch oder anderweitig gefügten reibschlüssigen Verbindungen lassen sich Reibschlussverbindungen des Herstellers einfach montieren und bei Bedarf wieder zerstörungsfrei demontieren. Stüwe Der kompakte Multifunktionsregler GHM-One von GHM Messtechnik bietet neben einer komfortablen Touchscreen-Bedienoberfläche den direkten Anschluss von Sensoren und Aktoren sowie mehrere Kommunikationskanäle zu Feldbus- und Ethernet-Netzwerken. Intuitiv funktioniert das dazugehörige Engineering-Tool GHM-CAT. Der Regler ermöglicht es mit seinen flexiblen Kommunikationsmöglichkeiten, umfangreiche Mess-, Steuer- und Regelungsaufgaben in moderne Automatisierungsstrukturen der Industrie 4.0 einzubinden. Die dezentrale, autarke Automatisierung des Multifunktionsreglers untermauert darüber hinaus essentiell die Sicherheit von Prozessen. Das Gerät beherrscht die Einzel-, Mehrgrößen und Verhältnisregelung für Temperatur, Druck, Durchfluss, Füllstand, Feuchte, ph, Leitfähigkeit etc. durch den Direktanschluss von Sensoren und Messumformern. GHM Messtechnik Studienergebnisse für Pegfilgrastim Biosimilar-Kandidaten Cinfa Biotech berichtet von positiven Ergebnissen aus einer klinischen Studie mit seinem ersten Entwicklungskandidaten B12019, einer Biosimilar-Version von Neulasta (Pegfilgrastim) für die Behandlung chemotherapiebedingter Neutropenie. Die primären Endpunkte der Studie, der Nachweis von pharmakokinetischer (PK) und pharmakodynamischer (PD) Äquivalenz von B12019 mit dem Originalpräparat, seien erreicht worden. In die randomisierte, doppelblinde Cross-Over-Studie mit Einfachgabe wurden 172 gesunde Probanden in Deutschland eingeschlossen. Sie untersuchte primär PK und PD von B12019 im Vergleich zu Neulasta. Sekundäre Endpunkte waren Sicherheit und Immunogenität. Der Kandidat zeigte PK- und PD-Äquivalenz mit dem Originalpräparat. Sicherheit, Verträglichkeit und Immunogenität des Biosimilar-Kandidaten und Neulasta seien vergleichbar gewesen. Cinfa Biotech mehr aktuelle Produkte auf Auffangwannensystem Asecos stattet jeden seiner Sicherheitsschränke mit Standardinneneinrichtung mit geprüftem Auffangwannensystem aus. Zum Schutz bei Leckagefällen stellt sich der Hersteller zusätzlichen, spezifischen Prüfverfahren. Üblich ist die Dichtigkeitsprüfung der Bodenauffangwanne im Zuge des Brandkammertests gemäß DIN EN Der Hersteller fertigt darüber hinausgehend jede einzelne Bodenauffangwanne aus Stahl nach Stahlwannen-Richtlinie (StawaR) und auf Dichtigkeit getestet. Konsequent verfügen ebenfalls alle Kunststoffauffangwannen über eine allgemein bauaufsichtliche Zulassung durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt). Nach erfolgreicher Prüfung erhalten die Auffangwannen ein entsprechendes Typenschild, auf dem u.a. die individuelle Seriennummer, das Baujahr, das Auffangvolumen und der Herstellerbetrieb aufgeführt sind. Asecos 42 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016 Produkte

43 Marktplatz Industrieobjektive für große Bildsensoren Kleinstmengendosierungen Zeiss bringt drei neu neue Brennweiten für industrielle Anwendungen auf den Markt: Das Superweitwinkel Zeiss Interlock 2.8/21 sowie die Makroobjektive Interlock 2/50 und das Interlock 2/100 überzeugen durch hohe und konsistente Abbildungsqualität und präzisen manuellen Fokus. Die Objektive bilden auf einen Bildkreis von 43 Millimeter (mm) ab und sind damit für Zeilensensoren bis zu 43 mm (2 k bis 8 k) oder für Flächensensoren bis zu 24 x 36 mm (16 bis 71 Megapixel) geeignet. Die zusätzliche Optimierung der Linsenvergütung sorgt auch unter kritischen Lichtsituationen für eine weitere Reduzierung von Ghosting- und Flareeffekten. Die Objektive sind wahlweise mit F-Mount oder M42x1 Mount verfügbar und ersetzen künftig das Distagon T 2,8/21, Makro-Planar T 2/50 und Makro-Planar T 2/100 im Industriebereich. Zeiss Der Hygienic Dispenser VHD von Viscotec ermöglicht prozesssichere, hochpräzise und reproduzierbare Dosierungen für halb- und vollautomatische Abfüllanlagen bei unterschiedlichsten Viskositäten und sogar bei abrasiven Produkten. Der Dispenser ist in drei verschiedenen Größen erhältlich, so werden Dosiervolumen von 0,35 ml bis 5,1 ml pro Umdrehung erreicht. Selbst sehr kleine Dosiervolumen werden mit einer Abweichung von nur +/- 1 % dosiert. Neben FDA-konformen Bauteilen und EHEDG-konformem Hygienic Design besteht die Möglichkeit zur automatischen Reinigung über einen zusätzlichen Anschlussstutzen. Das Reinigungsmedium wird über den Stutzen eingebracht, um eine automatische Spülung durchzuführen. Alternativ lässt sich der neue Dispenser sehr schnell manuell zerlegen und reinigen. Visco Tec Selbstreinigendes Analysesystem Temperatur- und ph-messung von Lebensmitteln Das Online-Analyse-System Typ 8905 von Bürkert unterstützt Wasserversorger bei der Überwachung der wichtigsten Wasserparameter und der Einhaltung aller Richtlinien. Jetzt lässt sich das Analysegerät auch automatisch reinigen. Durch die Beschaffenheit des Messwassers können die Sensoren des Systems verschmutzen. Das ist z. B. bei Kalkablagerungen, Eisenablagerungen oder Algenbewuchs der Fall. Wenn das zu untersuchende Wasser Beläge bildet, kann beispielsweise die Trübungsmessung beeinträchtigt werden. Um kontinuierlich gute Messungen zu gewährleisten, sollten die Sensoren deshalb abhängig von der Messwasserqualität in gleichmäßigen Intervallen gereinigt werden. Dafür hat der Hersteller jetzt das Reinigungsmodul Typ MZ20 vorgestellt, das vor das Messsystem geschaltet werden kann und die Reinigungslösungen dosiert. Bürkert Eine Lab App von Hanna Instruments dient der flexiblen ph- und Temperatur-Messung von Lebensmitteln. Zusammen mit der eigens für die Lebensmittelproduktion optimierten Halo-Foodcare-Elektrode des Herstellers verwandelt die App Smartphones in voll ausgestattete ph-meter, mit denen dieser wichtige Qualitätsparameter einfach und effizient überwacht werden können. Die App erlaubt Anwendern drahtlose ph- und Temperaturmessungen im Sekundentakt per Android Smartphone oder Tablet, Apple ipad, iphone oder ipod Touch. Sie verbindet sich per Knopfdruck über Bluetooth 4.0 (Bluetooth Smart Technologie) mit allen kompatiblen Halo- Elektroden in Reichweite. Deren Messwerte lassen sich daraufhin einzeln, in Tabellenform oder als Grafik darstellen schlank unter Berücksichtigung ausgewählter Daten oder mit vollständigen GLP-Daten (Good Laboratory Practice), die Datum und Uhrzeit der aktuellen Kalibrierung, Elektroden-Offset und durchschnittliche Steilheit, zusammen mit kalibrierten Puffern, mv-werten und Temperatur umfassen, um beste Nachverfolgbarkeit zu bieten. Hanna Instruments Modularer Differenzdruckmessumformer Der Messgerätehersteller Labom stellt mit Pascal CV eine Produktserie vor, die einen hohen Standardisierungsgrad mit Flexibilität und individualisierten Lösungen kombiniert. Durch die Integration verschiedener Funktionsmodule kann je nach Bedarf auch nachträglich eine Erweiterung der Messaufgabe erfolgen. Zur Auswahl stehen unter anderem ein Schaltmodul mit zwei potentialfreien Kanälen bis 0,5 A Schaltstrom, eine Multifunktionsanzeige, ein 4 20 ma Ausgangssignal mit HART-Protokoll und ein Profibus PA. Der die Serie jetzt erweiternde Druckmessumformer Delta P ermöglicht einen einfachen Austausch verschiedener Funktionsmodule nach dem Prinzip plug and measure. Der Differenzdruckmessumformer misst nicht nur den Sättigungsgrad des Filters, sondern kann durch das An- oder Ausschalten eines angeschlossenen Gerätes auch direkt die notwendigen Maßnahmen einleiten. Labom Produkte GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

44 15 Minuten 15 Minuten pict rider - Fotolia.com Sudoku für Senioren für Dummies ISBN Science for Kids Lernen für eine zukunftsfähige Welt Die Lösung finden Sie unter: Vom 26. bis 30 September 2016 findet an der Freien Universität Berlin die SchülerUni Nachhaltigkeit + Klimaschutz statt. Die Teilnehmer widmen sich den Schlüsselthemen einer nachhaltigen Entwicklung. Das erlebnis- und handlungsorientierte Programm macht mit allen Sinnen erfahrbar, was hinter den Begriffen Nachhaltigkeit und Klimaschutz steckt. In den an verschiedenen Lernorten angebotenen Workshops werden die sozialen, ökonomischen, ökologischen und kulturellen Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung behandelt und gemeinsam Lösungen für den (Schul-)Alltag erarbeitet. Weitere Infos gibt es unter: Buch zu gewinnen! 3 Kuriositäten aus der Wissenschaft In Mosambik führt der Große Honiganzeiger, ein Spechtvogel, Honigjäger des Yao-Stammes durch trillernden Gesang und auffälliges Flugverhalten zu versteckten Bienenstöcken. Die Vögel fliegen auf bestimmte Lockrufe der Jäger hin sogar bewusst zu ihnen. Honiganzeiger lieben Bienenwachs, kommen an die Waben jedoch nur heran, wenn Menschen diese aufgebrochen haben. Ein Forscherteam der britischen University of Cambridge hat nun festgestellt, dass sich die Wahrscheinlichkeit für die Jäger, dank des Vogels einen Bienenstock zu finden, durch den Lockruf von 17 auf 54 % erhöhe.* Zu viel Licht in der Nacht könnte krank machen - darauf deutet eine Untersuchung an Mäusen hin. Auf monatelanges Dauerlicht reagierten die Tiere mit Veränderungen, die typische Anzeichen zunehmender Gebrechlichkeit seien und normalerweise als Alterungsfolge entstehen. Dies berichtete ein niederländisches Forscherteam vom University Medical Center in Leiden. Wurden die Tiere wieder einem natürlichen Hell-Dunkel-Rhythmus ausgesetzt, schwanden die Symptome binnen zwei Wochen wieder.** Dass auch manche Primatenart dem Alkohol nicht abgeneigt ist, zeigte eine Studie von US-Forschern am Dartmouth College in Hanover, New Hampshire. In Versuchen wählten zwei Fingertiere und ein Sunda-Plumplori bevorzugt Zuckerlösungen mit höheren Alkoholgehalten. Beide Primatenarten tranken fast doppelt so viel von den höherprozentigen Getränken wie von den Lösungen mit dem geringsten Alkoholgehalt. *** Finden Sie das Originalbild zu diesem Bildausschnitt im Heft und teilen Sie uns den Titel des Beitrags über team@git-labor.de, Betreff: Lesenswert, mit. Mit etwas Glück gewinnen Sie eine Ausgabe des Buches Molekulare Diagnostik welches wir auf Seite 9 vorstellen. Viel Glück! Einsendeschluss: Bei mehreren richtigen Einsendungen entscheidet das Los. 44 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016

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46 Weitere Anbieter finden Sie unter Buyers Guide Analytik 1.9 Trenntechnik/Separation WICOM Germany GmbH Liebigstr. 24, Heppenheim Tel.: 06252/6737-0, Chromatographie, Laborbedarf, Probenvorbereitung Besuchen Sie unseren Online-Shop mit > Produkten für GC und HPLC. JULABO GmbH Eisenbahnstr Seelbach Tel.: 07823/51-0 Fax: Thermostate Hermle Labortechnik GmbH Siemensstr Wehingen info@hermle-labortechnik.de Kühlzentrifugen, Zentrifugen filtration djama - Fotolia.com 1.1 Chromatographie 1.2 Instrumentelle Analytik Hanna Instruments Deutschland GmbH An der Alten Ziegelei Vöhringen Tel Fax info@hannainst.de Elektrochemische Analysegeräte, Wasseranalysegeräte, Photometer KRÜSS GmbH Borsteler Chaussee Hamburg Tel.: 040/ Fax: -98 info@kruss.de Kontaktwinkelmessgeräte, Tensiometer, Foam Analyzer Kübler-Alfermi GmbH Thermometer-, Aräometerfabrik, Stephanienstr. 42/ Karlsruhe Tel.: 0721/22491 Fax: Refraktometer Infolabel AG Grossrietstrasse 7 CH-8606 Nänikon/Uster Tel.: Fax: info@funda.ch Filtertechnik SIGMA Laborzentrifugen PF Osterode/Harz Tel.: 05522/ Fax: Laborzentrifugen, Zentrifugen Altmann Analytik GmbH & Co. KG Tel.: 089/ Fax: -91 info@analytics-shop.com HPLC-Säulen, GC-Säulen & Chromatographie-Verbrauchsmaterial CS-Chromatographie Service GmbH Am Parir Langerwehe Tel.: 02423/ Fax: -49 Online-Shop: Chromatographie-Zubehör, Trennsäulen für CE, GC, HPLC und Zubehör Knick PF Berlin Beuckestr Berlin Tel.: 030/ Fax: -200 knick@knick.de Leitfähigkeitsmessgeräte Löser Meßtechnik Kaiserstr Berlin Tel.: 030/ Fax: -1 Osmometer 1.4 Mess-, Prüf- und Regeltechnik BRONKHORST HIGH-TECH BV info@bronkhorst.com Durchflussmess- und Regelgeräte Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH Werner-von Siemens-Str Offenburg-Elgersweier Tel.: 0781/96030 Fax: Thermostate 1.6 Optische Systeme anthos Mikrosysteme GmbH Krefeld Tel.: 02151/ Fax: -29 Luminometer, Photometer TECAN DEUTSCHLAND GmbH Crailsheim Tel.: 07951/94170 Fax: 5038 Photometer Hettich-Zentrifugen Föhrenstr Tuttlingen Tel.: 07461/705-0 Fax: info@hettichlab.com Zentrifugen 1.10 Spektroskopie Soliton GmbH, Gilching Tel.: 08105/ Fax: -77 info@soliton-gmbh.de IR Spektrometer, Raman Spektroskopie, Spektrographen 2 Dienstleistungen MZ-Analysentechnik GmbH Wöhlerstr Mainz Tel.: 06131/ Fax: 06131/ info@mz-at.de www. mz-at.de Hersteller von HPLC- und GPC-Säulen, Vertriebspartner für Chromatographiesäulen und Zubehör TECHLAB GmbH Büchnerstraße Braunschweig Tel.: 0531/ Fax: -200 post@techlab.de Herstellerübergreifender HPLC Service, HPLC Zubehör, Säulen, Geräte, Software DataPhysics Instruments GmbH Raiffeisenstr Filderstadt Tel. 0711/ Fax: -99 sales@dataphysics.de Emulsionsstabilitätsmessgeräte, Kontaktwinkelmessgeräte, Tensiometer und Feuchtegeneratoren 1.8 Sensorik Knick PF Berlin Beuckestr Berlin Tel.: 030/ Fax: -200 knick@knick.de PH-Messgeräte und Elektroden peshkova - Fotolia.com 2.1 Laborabzugsprüfung Technical Laboratory Services Europe GmbH & Co. KG Weidkamp Essen Tel.: 0201/ Fax: -231 info@teclabs.de Herstellerübergreifender Service für HPLC & GC TINTSCHL BIOENERGIE UND STRÖMUNGSTECHNIK AG Goerdelerstr Erlangen Tel.: 09131/ Fax: -19 Laborabzugsprüfungen 46 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016

47 Buyers Guide 2016 Weitere Anbieter finden Sie unter 3 Laborbedarf/ Verbrauchsmaterial 5 Laborgeräte Sichern Sie sich Ihren Platz im Buyers Guide und präsentieren Sie Ihr Unternehmen in jeder Ausgabe der GIT Labor-Fachzeitschrift! Gerne erstellen wir Ihnen ein individuelles Angebot. 3.1 Chemikalien/Gase CAMPRO SCIENTIFIC GmbH Darser Str. 2a Berlin Tel.: 030/ Fax: -89 info@campro.eu Stabile und Radio-Isotope Ioana Drutu - Fotolia.com Kontakt: Dr. Stefanie Krauth stefanie.krauth@wiley.com 3.5 Reinstwassersysteme Evoqua Water Technologies GmbH Fahrenberg Barsbüttel Tel.: 040/ Fax: -844 globallab@evoqua.com Laborwasseraufbereitung Laborbau Systeme Hemling GmbH & Co. KG Siemensstr Ahaus Tel.: 02561/ Fax: 02561/ Laboreinrichtungen, Laborabzüge, Labormöbel ÖGUSSA Edelmetalle Tel.: 0043/1/ Fax: Platingeräte 5.1 Laborgeräte/Maschinen Avestin Europe GmbH Tel.: 0621/ Fax: Hochdruck-Homogenisatoren Marko Subotin - Fotolia.com Westfalen AG, Münster Tel.: 0251/695-0 Fax: Laborgase 3.3 Laborbedarf Dinkelberg analytics Tel.: 08230/ Fax: -411 info@dinkelberg.de Wasserbäder, Verpackungstester, allgemeiner Laborbedarf Sartorius AG, Göttingen Tel.: 0551/308-0 info@sartorius.com Reinstwasser 4 Laboreinrichtung Systemceram GmbH & Co. KG PF Siershahn Tel.: 02623/ Fax: -790 info@systemceram.de Laborbecken, Labortischplatten info-wt@v-it.com Sterilisatoren GFL Ges. für Labortechnik mbh Schulze-Delitzsch-Str Burgwedel Tel.: 05139/ Fax: info@gfl.de Schüttelapparate, Inkubatoren, Schüttelwasserbäder,Wasserbäder, Wasserdestilllierapparate RCT Reichelt Chemietechnik GmbH + Co. Englerstraße 18 D Heidelberg Tel: 06221/ Fax: -10 info@rct-online.de Schläuche & Verbinder, Halbzeuge aus Elastomeren & Kunststoffen ROLAND VETTER Laborbedarf OHG PF Ammerbuch Tel.: 07073/ Laborhilfsmittel SHOCK.CO.BA - Fotolia.com 4.1 Einrichtung & Medienversorgung Bense GmbH Laborbau Hardegsen Tel.: 05505/ Fax: -90 info@bense-laborbau.de Laboreinrichtungen WEIDNER Laboreinrichtungs GmbH Hardegsen Tel.: 05505/ Fax: GLOVE-BOX (CNS/Acryl), Laboreinrichtungen 4.2 Reinigungs - und Desinfektionsautomaten Riebesam GmbH & Co. KG Tel.: 03933/ Fax: -44 info@riebesam.de Reinigungs - und Desinfektions-Automaten 4.3 Sicherheit LABOMATIC Instruments GmbH Ringstr. 13, CH-4123 Allschwil, Schweiz Tel marketing@labormatic.com Präparative Chromatographie, Präparative Liquid-Handling-Systeme, Präparative HPLC OKW Gehäusesysteme GmbH Tel.: 06281/ Gehäuse und Drehknöpfe 3.4 Qualitätskontrolle & Standards CAMPRO SCIENTIFIC GmbH Darser Str. 2a Berlin Tel.: 030/ Fax: -89 info@campro.eu Umweltstandards DIE LABORFABRIK GmbH Tel.: 0421/ Fax: Laboreinrichtungen ILA Innovative Laborarmaturen GmbH Tel.: 06258/ Fax: -10 info@ila-gmbh Laborarmaturen B-SAFETY GmbH Grützmühlenweg Hamburg Tel.: 040/ Fax: -84 Augenduschen ILA Innovative Laborarmaturen GmbH Tel.: 06258/ Fax: -10 info@ila-gmbh Notduschen Systec GmbH Konrad-Adenauer-Str Linden Tel.: 06403/ Fax: -222 info@systec-lab.com Autoklaven, Dampfsterilisatoren, Medienpräparatoren GIT Labor-Fachzeitschrift 8/

48 Weitere Anbieter finden Sie unter Buyers Guide Laborautomation/ Liquid Handling 5.6 Trocknungsgeräte LABOMATIC Instruments GmbH Ringstr. 13, CH-4123 Allschwil, Schweiz Tel Präparative Chromatographie, Präparative Liquid-Handling-Systeme, Präparative HPLC TECAN DEUTSCHLAND GmbH Crailsheim Tel.: 07951/94170 Fax: 5038 Laborautomatisierung 5.3 Pumpen & Vakuumtechnik Sichern Sie sich Ihren Platz im Buyers Guide und präsentieren Sie Ihr Unternehmen in jeder Ausgabe der GIT Labor-Fachzeitschrift! Gerne erstellen wir Ihnen ein individuelles Angebot. Kontakt: Dr. Stefanie Krauth 5.4 Probenvorbereitung CAMPRO SCIENTIFIC GmbH Darser Str. 2a Berlin Tel.: 030/ Fax: - 89 info@campro.eu Automatisierte Probenvorbereitungssysteme 5.5 Thermische Geräte Martin Christ GmbH PF: Osterode, Tel.: 05522/ Fax: info@martinchrist.de Gefriertrocknungsanlagen 6 LIMS & Labor IT RCT Reichelt Chemietechnik GmbH + Co. Englerstraße 18 D Heidelberg Tel: 06221/ Fax: -10 info@rct-online.de Schläuche & Verbinder, Halbzeuge aus Elastomeren & Kunststoffen info-wt@v-it.com Sterilisatoren GFL Ges. für Labortechnik mbh Schulze-Delitzsch-Str Burgwedel Tel.: 05139/ Fax: info@gfl.de Hybridisierungsinkubator, Mini-Inkubatoren, Tiefkühltruhen- und Schränke Hettich-Zentrifugen Föhrenstr Tuttlingen Tel.: 07461/705-0 Fax: info@hettichlab.com Brut- und Kühlbrutschränke Pragmatis GmbH Tel.: 08165/ Fax: Laborinformationssysteme Nmedia - Fotolia.com info-wt@v-it.com Sterilisatoren 48 GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2016

49 Kühlzentrifugen, Zentrifugen SIGMA Laborzentrifugen PF Osterode/Harz Tel.: 05522/ Fax: Laborzentrifugen, Zentrifugen BUYERS GUIDE Hettich-Zentrifugen Föhrenstr Tuttlingen Tel.: 07461/705-0 Fax: Zentrifugen Hermle Labortechnik GmbH Siemensstr Wehingen Kühlzentrifugen, Zentrifugen 30 Anschläge bzw. 23 Versalien je Drucksatz Grundeintrag (max. 4 Zeilen + max. 3 Stichwörter) 6 Monate Monate 680 pro Zusatzzeile 80 pro Zusatzzeile 160 Gesamtkosten x Anzahl Rubrik JULABO GmbH Eisenbahnstr Seelbach Tel.: 07823/51-0 Fax: Thermostate 30 Anschläge bzw. 23 Versalien je Drucksatz Weitere Anbieter finden Sie unter Buyers Guide Analytik 1.1 Chromatographie CS-Chromatographie Service GmbH Am Parir Langerwehe Tel.: 02423/ Fax: -49 Online-Shop: Chromatographie-Zubehör, Trennsäulen für CE, GC, HPLC und Zubehör 1.2 Instrumentelle Analytik AQUALYTIC Schleefstr Dortmund Tel.: 0231/ Fax: -750 verkauf@aqualytic.de BSB-Messung, Leitfähigkeitsmessgeräte, Sauerstoffmessgeräte, Wasseranalysen Knick PF Berlin Beuckestr Berlin Tel.: 030/ Fax: -200 knick@knick.de Leitfähigkeitsmessgeräte djama - Fotolia.com 1.3 Lichtquellen DURATEC Analysentechnik GmbH Rheinauer Str Hockenheim Tel.: 06205/ Fax: Deuteriumlampen LOT-QuantumDesign GmbH Tel.: 06151/ info@lot-qd.de Lichtquellen für Forschung & Entwicklung, Hohlkathodenlampen PhotoMed GmbH Inningerstr Seefeld Tel.: 08152/ Fax: -8 Lichtquellen 1.4 Mess-, Prüf- und Regeltechnik AQUALYTIC Schleefstr Dortmund Tel.: 0231/ Fax: -750 verkauf@aqualytic.de Trübungsmesser BRONKHORST HIGH-TECH BV info@bronkhorst.com Durchflussmess- und Regelgeräte JULABO GmbH Eisenbahnstr Seelbach Tel.: 07823/51-0 Fax: Thermostate KRÜSS GmbH, Wissenschaftliche Laborgeräte Borsteler Chaussee Hamburg 1.8 Spektroskopie LOT-QuantumDesign GmbH Tel.: 06151/ info@lot-qd.de FT-IR Spektrometerzubehöre, Spektrometerzubehör UV-FTIR PhotoMed GmbH Inningerstr Seefeld Tel.: 08152/ Fax: -8 Fluoreszenzspektrometer Soliton GmbH, Gilching Tel.: 08105/ Fax: -77 info@soliton-gmbh.de IR Spektrometer, Raman Spektroskopie, Spektrographen 2 Dienstleistungen Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH Werner-von Siemens-Str Offenburg-Elgersweier Tel.: 0781/96030 Fax: Thermostate 1.5 Optische Systeme anthos Mikrosysteme GmbH Krefeld Tel.: 02151/ Fax: -29 Luminometer, Photometer AQUALYTIC Schleefstr Dortmund Tel.: 0231/ Fax: -750 verkauf@aqualytic.de Photometer TECAN DEUTSCHLAND GmbH Crailsheim Tel.: 07951/94170 Fax: 5038 Photometer 1.6 Sensorik AQUALYTIC Schleefstr Dortmund Tel.: 0231/ Fax: -750 verkauf@aqualytic.de PH-Meter, Redox-Messung Knick PF Berlin Beuckestr Berlin Tel.: 030/ Fax: -200 knick@knick.de PH-Messgeräte und Elektroden LEO KÜBLER GMBH Thermometer-, Aräometerfabrik, Stephanienstr. 42/ Karlsruhe Tel.: 0721/22491 Fax: Refraktometer Hermle Labortechnik GmbH Siemensstr Wehingen info@hermle-labortechnik.de Kühlzentrifugen, Zentrifugen SIGMA Laborzentrifugen PF Osterode/Harz Tel.: 05522/ Fax: Laborzentrifugen, Zentrifugen Hettich-Zentrifugen Föhrenstr Tuttlingen Tel.: 07461/705-0 Fax: info@hettichlab.com Zentrifugen 1.8 Spektroskopie LOT-QuantumDesign GmbH Tel.: 06151/ info@lot-qd.de FT-IR Spektrometerzubehöre, Spektrometerzubehör UV-FTIR PhotoMed GmbH Inningerstr Seefeld Tel.: 08152/ Fax: -8 Fluoreszenzspektrometer Soliton GmbH, Gilching Tel.: 08105/ Fax: -77 info@soliton-gmbh.de IR Spektrometer, Raman Spektroskopie, Spektrographen 2 Dienstleistungen Grundeintrag (max. 4 Zeilen + Logo + max. 3 Stichwörter) 6 Monate Monate 880 pro Zusatzzeile 80 pro Zusatzzeile 160 Gesamtkosten x Anzahl Rubrik KRÜSS GmbH, Wissenschaftliche Laborgeräte Borsteler Chaussee Hamburg Tel.: 040/ Fax: -98 info@kruss.de Kontaktwinkelmessgeräte filtration LOT-QuantumDesign GmbH Tel.: 06151/ info@lot-qd.de Kontaktwinkelmessgeräte, Korngrössenanalyse Infolabel AG Grossrietstrasse 7 CH-8606 Nänikon/Uster Tel.: 0041/44/ Fax: info@funda.ch Filtertechnik Löser Meßtechnik Kaiserstr Berlin Tel.: 030/ Fax: -1 Osmometer Tel.: 040/ Fax: -98 info@kruss.de Tensiometer LOT-QuantumDesign GmbH Tel.: 06151/ info@lot-qd.de Tensiometer 1.7 Trenntechnik/Separation filtration Infolabel AG Grossrietstrasse 7 CH-8606 Nänikon/Uster Tel.: 0041/44/ Fax: info@funda.ch Filtertechnik Platzieren Sie hier Ihre Formatanzeige! Sprechen Sie uns an! Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Boschstr. 12 D Weinheim Tel.: +49 (0) Fax.: +49 (0) team@gitlabor.de peshkova - Fotolia.com 2.1 Laborabzugsprüfung GKS Klima-Service GmbH & Co. KG peshkova - Fotolia.com 2 GIT Labor-Fachzeitschrift 9/2013 Platzieren Sie hier Ihre Formatanzeige! Sprechen Sie uns an! 2.1 Laborabzugsprüfung Max-Planck-Str Stuhr Tel.: 0421/ Fax: -56 info@gks.eu Laborabzugsprüfungen, Laborabzugsregelungen, Laborabzugsüberwachungen Platzieren Sie hier Ihre Formatanzeige! Wiley-VCH Sprechen Verlag Sie uns an! GmbH & Co. KGaA Boschstr. Wiley-VCH 12Verlag D GmbH & Weinheim Co. KGaA Tel.: Boschstr. +49 (0) Fax.: D Weinheim (0) team@gitlabor.de Tel.: +49 (0) Fax.: +49 (0) team@gitlabor.de Formatanzeige GKS Klima-Service GmbH 90 x & 42 Co. mm KG (B x H) Max-Planck-Str Stuhr PREISE: Tel.: 0421/ Fax: -56 info@gks.eu Sie liefern uns die fertig gestaltete Formatanzeige Laborabzugsprüfungen, Laborabzugsregelungen, Laborabzugsüberwachungen 6 Monate 1.450,00 12 Monate 2.750,00 oder Inklusive grafischer Gestaltung der Formatanzeige 6 Monate 1.600,00 12 Monate 3.000,00 momius - Fotolia.com

50 Die auf den Displays gezeigten Patientendaten sind fiktiv. 59. Jahrgang Dezember FAX Unverbindliche Anfrage Bestellung Absender (Bitte in Blockschrift ausfüllen) Firma Straße Telefon/Telefax Ansprechpartner PLZ, Ort Gewünschte Stichworte Gewünschte Kategorie 1. Analytik 1.1. Chromatographie 1.2. Instrumentelle Analytik 1.3. Lichtquellen 1.4. Mess-, Prüf- und Regeltechnik 1.5. Mikroskopie & Imaging 1.6. Optische Systeme 1.7. Partikelmesstechnik 1.8. Sensorik 1.9. Separation Spektroskopie Titration 2. Dienstleistungen 2.1. Analytik 2.2. Händler und Vertriebspartner 2.3. Laborabzugsprüfung 2.4. Synthesen 3. Laborbedarf / Verbrauchsmaterial 3.1. Chemikalien / Gase 3.2. Kits/Arrays 3.3. Laborbedarf 3.4. Qualitätskontrolle & Standards 3.5. Reinstwassersysteme 3.6 Zellkultur 4. Laboreinrichtung 4.1. Einrichtung & Medienversorgung 4.2. Reinigungs- und Desinfektionsautomaten 4.3. Sicherheit 5. Laborgeräte 5.1. Laborgeräte / Maschinen 5.2. Laborautomation / Liquid Handling 5.3. Pumpen & Vakuumtechnik 5.4. Probenvorbereitung 5.5. Thermische Geräte 5.6. Trocknungsgeräte 6. LIMS & Labor IT Gewünschte Laufzeit 6 Monate 12 Monate bis auf Widerruf 6 Ausgaben GIT Auflage Expl. 12 Ausgaben GIT Auflage Expl. Schwerpunkt: Labortrends 2015 Datum Unterschrift Ihre Ansprechpartner Dr. Stefanie Krauth Tel.: stefanie.krauth@wiley.com Claudia Vogel Tel.: claudia.vogel@wiley.com

51 Agilent Technologies 2. Umschlagseite Evonik Nutrition & Care 9 Promega 41 Asecos 42 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung 36 Berghof 19 Bürkert 43 C3 Process- und Analysentechnik 40 Candor Bioscience 11 Carl Roth 29 Carl Zeiss 43 CfL Consulting 7 Cinfa Biotech 42 Coherent 41 Duran Group Titelseite, 39 Fluxana 27 GHM Messtechnik 42 Hahnemühle 5 Hanna Instruments 43 Huber Kältemaschinenbau 41 IBMT Fraunhofer Inst.f. Biomedizinische Technik 25 KIT Karlsruher Inst. für Technologie 12 Labom Meß- u. Regeltechnik 43 Ludwig-Maximilians-Universität München 18 Max-Planck-Institut für Kohlenforschung 33 Metrohm 41 Mettler Toledo 41 Philipps-Universität Marburg 28 RCT Reichelt Chemietechnik 40 Retsch Technology 42 Sartorius 17 Stüwe 42 Tec++ 41 Technische Hochschule Wildau 22 Universität Rostock 31 VDI Verein Deutscher Ingenieure 6 Viscotec Pumpen- und Dosiertechnik 43 Westfalen 23 WITec 40 IMPRESSUM Herausgeber Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA GIT VERLAG Geschäftsführung Sabine Steinbach Philip Carpenter Director Roy Opie Publishing Director Dr. Heiko Baumgartner Director Corporate Sales PSE Dr. Katja Habermüller Tel.: 06201/ katja.carola.habermueller@wiley.com Anzeigenleitung Vanessa Winde Tel.: 06201/ vanessa.winde@wiley.com Redaktionsleitung Dr. Martin Friedrich Tel.: 06201/ martin.friedrich@wiley.com Redaktion Dr. Arne Kusserow (Chefredaktion) Tel.: 06201/ arne.kusserow@wiley.com Dr. Ralf Kempf (Chefredaktion) Tel.: 06201/ ralf.kempf@wiley.com Dr. Birgit Washburn Tel.: 06201/ birgit.washburn@wiley.com Dr. Martin Graf-Utzmann Tel.: 06201/ martin.graf-utzmann@wiley.com Tina Renner (Assistenz) Tel.: 06201/ tina.weber@wiley.com Yadigar Aksoy (Assistenz) Tel.: 06201/ yadigar.aksoy@wiley.com Isabel Brenneisen (Assistenz) Tel.: 06201/ isabel.brenneisen@wiley.com Wiley GIT Leserservice Eltville Telefon: Telefax: WileyGIT@vuservice.de Unser Service ist für Sie da von Montag bis Freitag zwischen 8:00 und 17:00 Uhr Verkauf Dr. Stefanie Krauth Tel.: 06201/ stefanie.krauth@wiley.com Bettina Willnow Tel.: 06201/ bettina.willnow@wiley.com Dipl. Betriebswirt Andreas Zimmer Tel.: 06201/ andreas.zimmer@wiley.com Herstellung Christiane Potthast Kerstin Kunkel (Anzeigen) Ramona Kreimes (Layout / Litho) Ramona Kreimes (Titelgestaltung) Sonderdrucke Dr. Stefanie Krauth Tel.: 06201/ stefanie.krauth@wiley.com Wissenschaftlicher Beirat Prof. Dr. R. van Eldik, Erlangen/Nürnberg Prof. Dr. H. P. Latscha, Heidelberg Prof. Dr. K. K. Unger, Mainz Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA GIT VERLAG Boschstr Weinheim Tel.: 06201/606-0 Fax: 06201/ info@gitverlag.com Bankkonten J.P. Morgan AG, Frankfurt Konto-Nr BLZ: BIC: CHAS DE FFXXX IBAN: DE Jahrgang 2016 Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 53 vom 1. Oktober erscheinen 12 Ausgaben von GIT Labor-Fachzeitschrift Druckauflage: (IVW-geprüft, 2. Quartal 2016) Abonnement Ausgaben 137,00 zzgl. MwSt. Einzelheft 17,40 zzgl. MwSt. und Porto Schüler und Studenten erhalten unter Vorlage einer gültigen Bescheinigung 50 % Rabatt. Abonnementbestellungen gelten bis auf Widerruf; Kündigungen 6 Wochen vor Jahresende. Abonnementbestellungen können innerhalb einer Woche schriftlich widerrufen werden, Versandreklamationen sind nur innerhalb von vier Wochen nach Erscheinen möglich. Originalarbeiten: Die namentlich gekennzeichneten Beiträge stehen in der Verantwortung des Autors. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung der Redaktion und mit Quellenangabe gestattet. Für unaufgefordert eingesandte Manuskripte und Abbildungen übernimmt der Verlag keine Haftung. Dem Verlag ist das ausschließliche, räumlich, zeitlich und inhaltlich eingeschränkte Recht eingeräumt, das Werk/den redaktionellen Beitrag in unveränderter Form oder bearbeiteter Form für alle Zwecke beliebig oft selbst zu nutzen oder Unternehmen, zu denen gesellschaftsrechtliche Beteiligungen bestehen, so wie Dritten zur Nutzung übertragen. Dieses Nutzungsrecht bezieht sich sowohl auf Printwie elektronische Medien unter Einschluss des Internets wie auch auf Datenbanken/ Datenträgern aller Art. Alle etwaig in dieser Ausgabe genannten und/ oder gezeigten Namen, Bezeichnungen oder Zeichen können Marken oder einge tragene Marken ihrer jeweiligen Eigentümer sein. Druck pva, Druck und Medien, Landau Printed in Germany ISSN

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