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LABORWELT
Nr. 4 / 2006 - Vol. 7
AMG-gerechte
Herstellung von Leberzellen zur Infusion
Biobanken: Ressource
für die Suche nach
Prognosemarkern
Zellbiologie
Dynamisches Biochipbasiertes Monitoring
lebender Zellen
Marktübersicht:
Durchflußzytometer
und Equipment
Pharmakokinetische
und -dynamische
Modellierung
Luciferase-Assays für
das GPCR-Screening
Standardisierung von
Enzym-Assays
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I
Zum Thema
N
T
R
O
INHALT

Biobanking:
Deutsche preschen vor
Lange Zeit haben Forscher damit verbracht, den Einfluß der Gene und
deren Expression mit den Geschehnissen in der Zelle in Verbindung
zu bringen. Der Blick in die Gene, so die Hoffnung, sollte damit verbundene Erkrankungen erklärbar und vorhersehbar machen. Im Zuge
der Genomics-Euphorie entstand so eine ganz neue Anwendung der
oft dezentralen Gewebe- oder Blutbanken an Kliniken: die Suche nach
prognostischen Gen- oder Genexpressionsmarkern. Pharmafirmen
ließen sich den Blick in Biobanken wie etwa in Island oder Estland
und damit verbundene medizinische Daten Millionen kosten.
Dadurch angefeuert starteten auch andere Länder Großprojekte und
-investitionen, um Ressourcen zu schaffen, die den Einfluß von Genen und Umwelteinflüssen auf den Ausbruch von Volkskrankheiten
ergründen sollten, wie etwa die UK Biobank. Ein großes Problem all
dieser DNA-basierten Untersuchungen ist, daß die Faktoren unbekannt bleiben, die der Krankheitsanlage zum Durchbruch verhelfen.
Ein neues, von einem Ex-Wyeth-Mitarbeiter miterdachtes Konzept
verspricht jetzt direktere und besser verwertbare Informationen.
Ende Juni hat ausgerechnet das bisher als wenig innovativ wahrgenommene Bayerische Rote Kreuz – genauer: dessen Blutspendedienst
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STATEMENT
4
 Stammzellforschung in Deutschland:
zwischen Traum und Tabu
Prof. Dr. Karim Nayernia, University Newcastle upon Tyne, UK
 BLITZLICHT
Wirkungen der Ca2+-Regulation auf die Induktion
von Apoptose- und Nekrosevorgängen
6
Kimvan T. Tran, Dianne Fishwald, PhD, Guava Technologies,
Hayward, USA
BLITZLICHT
 Dynamisches Monitoring des Zellstoffwechsels
in der präklinischen Wirkstoffentwicklung
10
Dr. Michael Schulze, Sabine Drechsler, Axel Kob,
Dr. Ralf Ehret, Dr. Elke Thedinga, Bionas GmbH, Rostock
NETZWERK
 Standardisierung – eine Frage der Good Publication
Practice
15
Dr. Carsten Kettner, Beilstein-Institut, Frankfurt/M.
BLITZLICHT
 AMG-gerechte Herstellung humaner Leberzellen
zur Infusion
17
Dr. Marc Barthold, Dr. Lubomir Arseniev, Dr. Dr. Wolfgang Rüdinger,
Cytonet GmbH & Co. KG, Hannover/Weinheim
BLITZLICHT
 Pharmakokinetische und pharmakodynamische
Modellierung mit Simulink
21
Dr. Sam Roberts, The MathWorks Ltd., Cambridge, UK
– eine Biobank eröffnet, die die Validierung der nicht unumstrittenen
prognostischen Biomarker und damit den Bio-Standort Bayern weit
nach vorne bringen könnte. Denn anders als bei den meisten (DNA-)
Biobanken kann in der ‚Biobank der Blutspender‘ nach Markerproteinen
und -Metaboliten und deren Rolle bei der Entwicklung von Krankheiten
gefahndet werden. Der Blutspendedienst öffnet dazu das Archiv seiner
in den letzten fünf Jahren archivierten Rückstellproben von Blutspendern
für biopharmazeutische Unternehmen und Forscher. Diese erhalten
zudem Einblick in die medizinischen Daten erkrankter Blutspender
und können so prüfen, inwieweit Diagnosemarker sich auch für die
Krankheitsprognose eignen. In einem Pilotprojekt hat Roche bereits an
den standardisiert verarbeiteten Proben Herzinfarktmarker validiert.
Glücken aktuelle Verhandlungen mit weiteren großen Blutbanken des
Roten Kreuzes würde Deutschland zum Standort der weltgrößten,
unmittelbar verfügbaren Biobank (vgl. Seite 28).
Ob Deutschland den damit möglicherweise verbundenen Vorteil
nutzen kann, um Unternehmen und Forscher wieder stärker an den
Standort zu binden, bleibt eine spannende Zukunftsphantasie.
REPORT
23
 Luciferase-Assays für das HTS von
G-Protein-gekoppelten Rezeptoren
Dr. Truc Bui, Promega GmbH, Mannheim
BLITZLICHT
 Biomarker-Forschung mit einzigartiger Ressource
Dr. Stephan Rapp et al., Blutspendedienst, BRK gGmbH, München
28
BLITZLICHT
 Onkologische Diagnostik: Hochauflösende
32
Chipanalyse des Methylierungsstatus von CpG-Inseln
Dr. Ramón Enriquez Schäfer, Febit Biotech GmbH,
Heidelberg
MARKT STUDIE
 Forscherpräferenzen bei Flußzytometern
Bill Kelly, Bioinformtics LLC, Arlington, USA
35
Thomas Gabrielczyk
MARKTÜBERSICHT
4.900 m künstliche Arktis: in Unterfranken unterhält der
Blutspendedienst des Bayerischen Roten Kreuzes das
größte vollautomatisierte Kryoarchiv für Blutproben in
Europa. Hier lagern über 3 Millionen Plasmaproben bei
–42°C. Ein Teil der Proben wird jetzt durch die ‘Biobank
der Blutspender‘ für die Biomarkerforschung verfügbar.
3

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LABORWELT
 Durchflußzytometrie & Equipment
36
 Stellenmarkt
43
 Produktwelt/Verbände
51
 Fax-Seite
53
 Termine/Impressum
54
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 3
L E S E R F O R U M
Statement

Stammzellforschung zwischen Traum und Tabu
Prof. Dr. Karim Nayernia, University Newcastle upon Tyne, UK
Die embryonale Stammzellforschung hat die
Gesellschaft wie kaum ein anderes Thema polarisiert. Aus der Perspektive der Wissenschaft
sind humane embryonale Stammzellen (hES)
sowohl für die Grundlagenforschung als auch
die klinische Forschung von großem Interesse.
Es wird angenommen, daß sie aufgrund ihrer
Fähigkeit zur unbegrenzten Vermehrung eine
unerschöpfliche Quelle zur Gewinnung von
Zell- und Gewebeersatz darstellen. Aufgrund
ihrer Differenzierungseigenschaften sind sie
als Forschungsobjekt geeignet, um eine Vielzahl von Entwicklungsprozessen im Detail
zu untersuchen.
Die klinische Forschung verknüpft mit
embryonalen Stammzellen die Hoffnung,
Gewebeersatz kultivieren zu können, besonders im Hinblick auf Gewebe, die nur wenig
oder gar nicht regenerieren können, wie etwa
Nerven. Diskutiert werden die Anwendung
von hES-Zellen zur Behandlung verschiedener
Krankheiten wie Morbus Parkinson, erblichem
Diabetes sowie Krankheiten des Herz-Kreislaufsystems. Es erscheint ebenfalls denkbar,
daß ES-Zellen genetisch manipuliert werden
und so im Rahmen einer Gentherapie etwa zur
Wiederherstellung eines zerstörten Immunsystems eingesetzt werden könnten.
Seit der Gewinnung der ersten humanen
ES-Zellinien im Jahr 1998 ist die Forschung in
diesem Bereich allerdings eher langsam vorangekommen. Dennoch liegen erste Ergebnisse
zur in-vitro-Differenzierung von hES vor. Bisher ist es gelungen, Vorläuferzellen von Nervenzellen, Herzmuskelzellen, Blutgefäßzellen,
Blutzellen, Bauchspeicheldrüsenzellen, Leberzellen und Trophoblastenzellen aus humanen
embryonalen Stammzellen zu generieren.
Allerdings sind alle bisherigen Experimente
klar dem Bereich der Grundlagenforschung
zuzurechnen. Weder von ihrer Anlage noch
von ihren Ergebnissen lassen sie eine Aussicht
auf eine konkrete, klinische Anwendbarkeit
von hES-Zellen zu. Andererseits lassen es
die durchgeführten Experimente auch nicht
zu, eine mögliche klinische Anwendung von
humanen ES-Zellen auszuschließen.
Ethische Fragen und geltendes Recht
Im Fokus der aktuell geführten Ethikdebatte um die Stammzellforschung stehen die
verbrauchende Embryonenforschung und
4 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
der Schutz der Menschenwürde. Zumindest während der Technologieentwicklung
braucht die Stammzellforschung mit Sicherheit viele menschliche Embryonen, deren
Leben in Deutschland durch das Embryonenschutzgesetz (ESchG) geschützt ist. Das Gesetz entstand, nachdem durch die plötzliche
Konfrontation der Öffentlichkeit mit der
de-facto-Einführung der in vitro-Fertilisation
(IVF) in den achtziger Jahren eine lange
Debatte darum geführt worden war, wie
man mit dem jungen menschlichen Leben
umgehen wollte, das nun in der Petrischale
verfügbar geworden war. Beginnend mit der
Verschmelzung von Ei- und Samenzelle ist
nach ESchG das menschliche Leben von Anbeginn an vor der Fremdnutzung – Nutzung
im Interesse anderer Individuen zum eigenen
Schaden – unbedingt geschützt
Neuere ethische Überlegungen, in denen
zum Beispiel eine abgestufte Zuschreibung
des Lebenswertes nach der schrittweisen
Entwicklung der befruchteten Keimzelle
zum Menschen mit all seinen spezifischen
Qualitäten vorgeschlagen wird, versuchen,
diese Unplausibilität der Menschenwürde
etwa eines Acht-Zellers zu umgehen und
trotzdem in allen für relevant erachteten
Fällen die vollen Schutzgarantien für den
Menschen festzuhalten. Problematisch ist
daran, daß dazu Eigenschaften wie etwa die
Schmerzempfindsamkeit, die Fähigkeit zu
selbständigen Lebensvollzügen ab der Geburt oder die Entwicklung der Denkfähigkeit
als relevant eingestuft und an bestimmten
Entwicklungsstufen festgemacht werden. Im
Mittelpunkt der Diskussion steht die Frage
nach der Schutzwürdigkeit des menschlichen
Embryos, und ob diese es gestattet, Embryonen zur Gewinnung von Stammzellen
zu verbrauchen oder sogar eigens zu diesem
Zweck zu erzeugen. Darüber hinaus wird
diskutiert, ob eine etwaige Unzulässigkeit
verbrauchender Embryonenforschung auch
für sogenannte überzählige Embryonen
und für Kerntransfer-Embryonen gilt, die
nicht auf ‚konventionellem’ Weg durch die
Verschmelzung der Kerne zweier Keimzellen
entstehen. Da die Vertretbarkeit der Mittel
auch davon abhängt, welche anderen Wege
zur Verfügung stehen, spielt schließlich
die Frage nach etwaigen Alternativen eine
wichtige Rolle.
Seit dem 1. Juli 2006 leitet Prof. Dr. Karim
Nayernia das zuvor von Prof. Dr. Miodrag
Stoikovic geführte Institute of Stem Cell
Research an der Universität Newcastle.
Der in Göttingen 1993 promovierte und 2003
habilitierte Stammzellexperte leitete an
der Medizinischen Fakultät der Universität
Göttingen vier Arbeitsgruppen, mit dem
Forschungsfokus Entwicklungbiologie von
Keimzellen und Keimzell-assoziierten
Tumorerkrankungen. Unlängst gelang es
dem 45jährigen, entwicklungsfähige Vorläuferzellen aus spermatogonalen Zellen
zu differenzieren. Das Verfahren ist zum
Patent angemeldet.
Das deutsche Embryonenschutzgesetz
verbietet die Verwendung eines Embryos
zu einem nicht seiner Erhaltung dienenden
Zweck. Damit ist auch die Verwendung
‚überzähliger Embryonen‘ zur Stammzellgewinnung verboten. Das Stammzellgesetz
gestattet – unter bestimmten Voraussetzungen – die Einfuhr von Stammzellen, die aus
überzähligen Embryonen gewonnen wurden, vorausgesetzt daß diese Stammzellen
vor dem 1. Januar 2002 gewonnen wurden.
Die DFG hat sich in ihren „Empfehlungen
zur Forschung mit menschlichen Stammzellen“ vom 3. Mai 2001 positioniert. Sofern
sich die importierbaren ES- Zellen „als
objektiv nicht geeignet erweisen“ oder die
„Forschungsarbeiten mit ihnen in nicht zu
rechtfertigender Weise eingeschränkt“ sein
sollten, plädiert die DFG für eine bedingte
Freigabe der Herstellung von hES aus überzähligen Embryonen.
In Großbritannien dürfen nach dem
Fertilisation and Embryology Act von 1990
Embryonen unter bestimmten Voraussetzungen für Forschungszwecke verwendet und
„auch durch Kerntransfer – das sogenannte
therapeutische Klonen“ – erzeugt werden.
Zu den Voraussetzungen gehört, daß die
genetischen Eltern zustimmen und der für
die Forschung verwendete Embryo noch
keinen Primitivstreifen hat beziehungsweise
nicht älter als 14 Tage ist. Zudem muß eine
Lizenz der zuständigen Human Fertilisation
and Embryology Authority vorliegen. Durch
die am 31. Januar 2001 in Kraft getretenen
Human Fertilisation and Embryology ReguLABORWELT
L E S E R F O R U M
Laborwelt_Aug06_2.qxd
lations wurde die Liste lizenzfähiger Forschungsziele mit Blick auf
die Forschung mit hES erweitert. Demnach können die Verwendung
wie auch die Erzeugung von Embryonen zu Forschungszwecken
auch dann eine Lizenz erhalten, wenn die Forschungsvorhaben die
Absicht verfolgen, das Wissen über die Embryonalentwicklung oder
über schwere Krankheiten zu erweitern oder in die Entwicklung von
Therapien für schwere Krankheiten umzusetzen. Die überwiegende
Mehrheit europäischer Länder gestattet mit Auflagen entsprechende
Arbeiten. Diese Entscheidung ist in manchen Ländern erst nach
ausführlichen Diskussionen getroffen geworden.
8/2/06
11:41 AM
Page 1
Proven
Results!
Mögliche Konsequenzen
Die Grundlagenforschung in Deutschland ist sehr eng mit Forschungsprojekten in fast allen europäischen Ländern verwoben.
Deutsche Wissenschaftler arbeiten in zahlreichen Projekten im internationalen Verbund und erhalten Fördergelder über EU-Projekte.
Gemeinsam zu arbeiten wird nicht mehr möglich sein, wenn deutsche
Forscher von bestimmten Forschungsfeldern ausgeschlossen werden.
Zu erwarten steht, daß deutsche Forscher und deutsche Patienten
in Zukunft zu den europäischen Nachbarn abwandern werden und
damit auch deutsche Steuergelder ins europäische Ausland fließen.
Unlängst hat die EU beschlossen hat, die Forschung mit embryonalen
Stammzellen im nächsten Forschungsrahmenpogramm mit 50 Millionen Euro zu fördern. Zudem könnte Deutschland im internationalen
Wettlauf im Bereich der Stammzellforschung weiter zurückfallen, so
eine weitere Befürchtung.
Alternativen zur Forschung an hES
Als Alternative zur Forschung an hES werden die gewebespezifischen, adulten Stammzellen gesehen, so auch Stammzellen aus
Nabelschnurblut. Ihre Gewinnung ist ethisch wenig problematisch.
Da sie aus dem Organismus des Transplantatempfängers gewonnen
werden, böten sie den Vorteil, immunkompatible Transplantate zu
liefern. Doch offenkundig waren die Erwartungen in das Potential
der adulten Stammzellen zu hoch – sie lassen sich oftmals gar nicht
in dem erforderlichen Maß vermehren. Auch für die Erforschung der
Entwicklung, Differenzierung und Manipulation kultivierter Zellen
stellen adulte Stammzellen keine Alternative zu hES dar. Eine weitere
hES-Alternative sind Keimbahn-Stammzellen. Vor kurzem isolierten
wir spermatogoniale Stammzellen aus Hodengewebe adulter Mäuse.
Diese lassen sich im Reagenzglas kultivieren und in einen Zustand
bringen, der den Eigenschaften von hES entspricht. Die Zellen bilden
einen Zellverband (Embryoid body), der spontan in wahrscheinlich alle Zellen des Organismus ausreifen kann. So entstehen nach
mehreren Tagen Herzmuskelzellen, die kontrahieren und sich physiologisch klar von den ebenfalls entstehenden Skelettmuskelzellen
unterscheiden.Neben Dopamin-bildenden Neuronen konnten wir
bereits Gefäßzellen, Haut-, Leber- und Bauchspeicheldrüsenzellen
sowie Blutzellen aus den Stammzellen gewinnen. Aber hier war
auch die Anwendung embryonaler Stammzellen als Kontrollzellen
unabdingbar.
Fazit: Für ein tieferes Verständnis der grundlegenden Mechanismen, nach denen sich humane Zellen differenzieren, redifferenzieren
und vermehren, bleibt die Forschung an hES unverzichtbar. Das Wissen über diese Mechanismen ist eine Voraussetzung für die Weiterentwicklung von Therapien mit adulten Stammzellen. Allein deshalb
sollte die Stammzellforschung nicht mehr als Tabuthema behandelt
werden. Die Grenzziehung zwischen ethisch Vertretbarem und wissenschaftlich Wünschenswertem muß sicher der Entscheidung des
Einzelnen überlassen werden. Ansonsten werden viele Patienten auf
dem Gebiet der Stammzellforschung ihre Träume platzen sehen.
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7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 5
Durchflußzytometrie
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Wirkungen der Ca -Regulation
auf die Induktion von Aptoptoseoder Nekrosevorgängen
2+
Kimvan T. Tran und Dianne M. Fishwild, Ph.D.
Guava Technologies, Hayward, USA
Ein neuentwickeltes bioanalytisches Gerätesystem im Design eines kompakten, bedienerfreundlichen Pakets weist einen Großteil der Funktionalität komplexer Durchflußzytometer
auf. Das System basiert auf einem Mikrokapillardesign, das keine Hüllstromflüssigkeit
(Sheath Fluid) benötigt und dadurch eine direkte absolute Zellzählung ermöglicht, ohne daß
mit Beads kalibriert werden muß. Das System hat sich bei der automatischen Zellzählung
und der Viabilitätsbestimmung als ebenso effektiv erwiesen wie bei herkömmlichen Assays
auf Fluoreszenzbasis, zum Beispiel in der Antigendetektion, Apoptosebeobachtung, Zellproliferation, Zytotoxizität oder dem intrazellulären Signaling. In der vorliegenden Studie präsentieren wir eine einfache Nachweismöglichkeit, um zu prüfen, ob Zellen dem programmierten
Zelltod (Apoptose) unterliegen oder ob sie in Nekrose übergehen. Im Fall der Apoptose wird
dies mit drei Assays überprüft (Annexin V-Bindung, Caspase 3/7-Aktivierung und mitochondrialer Membranpotentialveränderungen); bei der Nekrose, indem die Zellmorphologie und
der Verlust von Viabilität in Abwesenheit von apoptotischen Markern beobachtet wird. Wir
kommen zu der Schlußfolgerung, daß die Apoptose den Normalfall des Zelltodes darstellt. In
Fällen starker Schädigung der Zellfunktionalität oder der Mitochondrienfunktion tritt jedoch
unmittelbar Nekrose ein.

B L I T Z L I C H T
Die Guava®-Systeme ermöglichen die Analyse
einzelner Zellen mit Hilfe einer patentierten Fluidik und Detektionsoptik. Zellen in
Suspension werden mit definierter Flußrate
in eine speziell entwickelte, hängende Kapillare gezogen. In einem Volumen von 200
Pikolitern werden die fluoreszenzmarkierten
Zellen in dieser mikrokapillaren Flowzelle
mit einem grünen oder blauen Diodenlaser
direkt angeregt. Jede Zelle sendet so optische
Signale aus, die von Photomultipliern und
einer Photodiode simultan erfaßt werden
(Abb. 1). Im Gegensatz zur gebräuchlichen
Durchflußzytometrie mißt das System die
absolute Partikelkonzentration, ohne dafür
Referenzreagenzien zu benötigen. Auf eine
Hüllstromflüssigkeit wird verzichtet. Dadurch
fällt im Vergleich zu konventionellen Durchflußzytometern erheblich weniger Bioabfall
an. Die Flowzelle kann durch den Benutzer
selbst ausgetauscht werden und kalibriert sich
von allein. Dies erhöht die Benutzerfreundlichkeit und verringert die Unterhaltskosten.
Die Guava-Systeme gibt es für einzelne Reagenziengefäße (PCA®, EasyCyte™ Mini) oder
mit automatisierter Probenzufuhr für 96-WellMikroplatten plus 10 Reagenzgefäße (PCA-96,
EasyCyte) und bieten damit Optionen für die
unterschiedlichsten Durchsatzanforderungen.
Alle Informationen zu Systemeinstellung,
Probenabarbeitung, Datenanalyse und zur
automatisierten Probenverteilung aus 96-WellMikroplatten sind auf drei beziehungsweise
vier Softwarescreens enthalten.
Apoptose oder Nekrose
Abb. 1: Schema der Guava-Systemoptik
6 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Apoptose, der programmierte Zelltod, ist ein
wichtiger und aktiv regulierter Bestandteil
des Zellwachstums und der Zellproliferation.
Zellen antworten auf bestimmte Induktionssignale mit der Einleitung eines intrazellulären Prozesses, der charakteristische physiologische Veränderungen zur Folge hat, die sich
über mehrere Stunden oder Tage hinziehen
können. Zu diesen Veränderungen gehören,
daß Phosphatidylserin (PS) auf der Zelloberfläche erscheint, der Abbau bestimmter
zellulärer Proteine beginnt, die Schädigung
und Fragmentierung nuklearen Chromatins
und der Verlust der Membranintegrität1-4. Im
Gegensatz dazu tritt die Nekrose unmittelbar
auf, gekennzeichnet durch eine mitochondriale und zelluläre Schwellung und eine
darauffolgende Zerstörung der Plasmamembran 5 . Diese zwei Verlaufsmöglichkeiten
des Zelltodes können jedoch gemeinsame
Regulatoren aufweisen. Kürzlich wurden
die unterschiedlichen Effekte von Kalzium
auf zwei hämatopoetische Zell-Linien (HL-60
und CEM) nachgewiesen, welche zu Apoptose bei der einen und zu Nekrose bei der
anderen Zell-Linie führten6.
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B L I T Z L I C H T
A
fundieren und weggewaschen werden. Das
daraus resultierende Fluoreszenz-Signal in
der Zelle ist proportional zur Zahl der aktiven Caspasen, die sich zum Zeitpunkt der
Reagenzienzugabe in der Zelle befinden. Der
Assay enthält außerdem Propidiumiodid (PI),
das als Zellmembran-impermeabler Farbstoff
ein Indikator für Membranintegrität ist und
dadurch die späte Phase der Apotose oder
den Zelltod anzeigt.
Der Guava MitoPotential™-Assay ist ein
Multiparameter-Assay zur Messung des mitochondrialen Membranpotentials und der
Apoptose. Der Verlust des mitochondrialen
inneren Transmembranpotentials (ΔΨ) wird
oft9, aber nicht immer10 dem frühen Stadium
der Apoptose zugeordnet. In diesem Assay
wird JC-111, ein je nach Membranpotential grün
oder orange fluoreszierender radiometrischer
Farbstoff eingesetzt, um mitochondriale Membranpotentialveränderungen zu verfolgen.
Ein zweiter Farbstoff, 7-AAD, ein Zellmembran-undurchlässiger DNA-Interkalator, wird
genutzt, um zugleich Veränderungen in der
Durchlässigkeit der Zellmembran zu visualisieren, die gemeinhin in späteren Phasen
sowohl der Apoptose als auch der Nekrose
beobachtet werden.
B
Ergebnisse
Abb. 2: Differentialinduktion von Apoptose in HL-60- und CEM-Zellen
Auf dem Markt wird eine Vielzahl von Assays
zum Nachweis der Apoptose angeboten.
Der Guava PCA-96 Nexin® -Kit, ein Mixand-Read-Assay, überwacht die früh in der
Apoptose auftretende Externalisierung von
PS, wobei Annexin V, ein Kalzium-abhängiges,
Phospholipid-bindendes Protein mit hoher
Affinität zu PS7 eingesetzt wird, das mit
Phycoerythrin (PE) konjugiert ist. Zusätzlich
wird mit dem Assay der Verlust der Zellmembranintegrität beobachtet, der in einer späteren
Apoptosephase einsetzt. Dieser läßt sich durch
7-Amino-Actinomycin D (7-AAD) feststellen,
das nach dem Verlust der Membranintegrität
an intrazelluläre Nukleinsäuren bindet8.
Der Guava EasyCyte Caspase 3/7-Kit
verwendet einen Fluorochrom-konjugierten
Inhibitor auf Peptidbasis. Der zellpermeable
und nichtzytotoxische Inhibitor geht mit
Caspasen eine kovalente Bindung ein und
wird in der Zelle zurückgehalten, während
ungebundene Inhibitoren aus der Zelle dif-
Tab. 1: Induktion von mitochondrialer Depolarisierung vs Zelltod
Zellinie
Ergebnis in Relation zur Kontrollprobe
depolarisiert
abgestorben
HL-60
CEM
2.0
1.0
8 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
1.2
3.4
Wie bereits berichtet8, läßt sich anhand der
Caspaseinduktion und des Verlustes des
mitochondrialen Membranpotentials feststellen, daß eine Langzeitexposition mit A23187
oder Etoposide (VP16) in HL-60-Zellen die
Apoptose initiiert (Abb. 2). Die in Abbildung
2a gezeigten Daten erweitern diese Beobachtung auf die Externalisierung von PS als ein
Maß für die frühe Apoptose, wie durch den
Nexin-Assay nachgewiesen. In CEM-Zellen
leitet A23187 im Gegensatz zu Etoposid keine
Apoptose ein. Folglich können CEM-Zellen
zwar apoptotisch werden, aber A23187 liefert
hier kein ausreichendes Signal.
Zellen wurden 10 Minuten mit A23187
behandelt und anschließend mit dem Guava MitoPotential-Assay analysiert, um die
Anzahl der Zellen zu bestimmen, die im
Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollprobe depolarisierte Mitochondrien aufweisen
oder abgestorben sind. Während A23187 die
Mitochondrien bereits nach kurzer Exposition
depolarisierte, tötete es keine HL-60 Zellen,
führte jedoch in CEM-Zellen in signifikanter
Weise zur Nekrose (Tab. 1).
Bei CEM-Zellen, die zusammen mit 2
µM A23187 für die angegebene Zeitdauer
kultiviert wurden, hat der mitochondriale
Na + /Ca 2+ -Austauschinhibitor CGP37157
(CGP) das Einsetzen der Nekrose nicht
nachweislich verhindern können (Abb.
3A). Während es zwar nach 10 Minuten zu
einer geringen Hemmung kam, führte zu
späteren Zeitpunkten die Hemmung des
Na+/Ca2+-Austausches zu fortschreitender
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Abb. 3: Auswirkungen der Blockierung des Ca2+-Austausches auf die Nekrose
Schlußfolgerung
Die drei hämotopoetischen Zellinien reagieren
unterschiedlich auf die Veränderungen der
intrazellulären Kalziumkonzentration, wobei
zwei davon die Apoptose durchlaufen und
die dritte nekrotisiert. Diese Nekrose tritt ohne
meßbare Veränderung des mitochondrialen
Membranpotentials ein. Anders als zuvor
berichtet, konnte jedoch in CEM-Zellen durch
das Blockieren des Natrium-und Kalziumaustausches in der Mitochondrienmembran
mit A23187 das Einsetzen der Nekrose nicht
verhindert werden.
Der Guava MitoPotential-Assay bietet eine
Möglichkeit, zelluläre Ereignisse, die zur
Veränderungen des mitochondrialen Membranpotentials, zum Zelltod und/oder zur
Apoptose führen, zu unterscheiden. In Kombination mit dem MitoPotential-Assay können
der Guava Nexin- and der Caspase 3/7-Assay
schnell und effektiv dokumentieren, ob Zellen
LABORWELT
Biotechnologie-Aktivitäten des Landes.
in Apoptose oder Nekrose übergegangen sind
und Details über die damit verbundenen Mechanismen liefern.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
Ihr Ziel ist, die Wettbewerbsfähigkeit der
hessischen Biotechnologie zu stärken.
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Wyllie AH. Br J Cancer. 1993; 67:205.
Majno G, Joris I. Am J Pathol. 1995; 146:3.
Rudin CM, Thompson CB. Ann Rev Med. 1997; 48:267.
alvesen GS, Dixit VM. Cell. 1997; 91:443.
Fiers et al. Oncogene 1999; 18:7719.
Hamahata et al. Eur. J. Pharmacol. 2005; 516:187
Tait JF et al. J Biol Chem. 1989; 264:7944.
Schmidt I et al. Cytometry. 1992; 13:204.
Ly JD et al. Apoptosis. 2003; 8:115.
Gollapudi S et al. Int J. Oncology. 2003; 22:597.
Reers M et al. Methods Enzymol. 1995; 260:406.
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a Beratungsleistungen für
Biotech-Unternehmen
a Organisation von Messen
und Kongressen
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Dianne M. Fishwild, Ph.D.
Guava Technologies, Inc.
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Tel./Fax: +1-(0)510-576-1400/-1500
a Unterstützung von Netzwerken
a Information der Öffentlichkeit
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Dr. Michael Liebler
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Nekrose. CGP hatte keinen Einfluß auf den
prozentualen Anteil von durch A23187 depolarisierten CEM (Abb. 3B). Wie zu erwarten,
leitete A23187 in Jurkat-Zellen weder eine
mitochondriale Depolarisierung noch die
Nekrose ein, und auch eine Präinkubation
mit CGP in verschiedenen Konzentrationen
hatte keinen Einfluß auf diese Zellen.
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that’s future
7. Jahrgang | Nr. 2/2005 | 9
biotech
B L I T Z L I C H T
Zell-Chips

Dynamisches Monitoring
in der präklinischen
Wirkstoffentwicklung
Dr. Michael Schulze, Sabine Drechsler, Axel Kob, Dr. Ralf Ehret, Dr. Elke Thedinga,
Bionas GmbH, Rostock
Endpunkt-Assays eignen sich zum Screening großer Substanz-Bibliotheken in hohem Durchsatz. Dynamische Methoden sind im sekundären Screening von Wirkstoffkandidaten überlegen,
da sie Aussagen über die Aktivierung oder Hemmung des Zellstoffwechsels erlauben.
Key Words: präklinische Wirkstoffentwicklung, Endpunkt, Toxizitätsanalyse, Zellmetabolismus,
labelfrei, nicht-invasiv, multiparametrisch, Laborautomation
In der präklinischen Wirkstoffentwicklung
werden in vitro-Testmethoden eingesetzt,
um geeignete Wirkstoffkandidaten zu identifizieren. Die meisten klassischen Methoden
beruhen auf Endpunkt-Tests. Dabei werden
Testzellen mit dem Wirkstoffkandidaten versetzt und nach einer definierten Zeit analysiert. Der zeitliche Verlauf der Wirkung – also
die Frage, was vor oder nach dem Endpunkt
in einem bestimmten Testansatz geschieht
– kann mit den klassischen Methoden nur mit
großem Aufwand und einer Vielzahl von Testansätzen erfaßt werden. Die Bionas GmbH
hat ein Testsystem zur Marktreife entwickelt,
das die Effekte des Zellstoffwechsels und der
Signaltransduktion auf das umgebende Zellkulturmedium analysiert. Diese neuartige
Technik ist leicht handhabbar und ermöglicht
eine nicht-invasive, labelfreie und kontinuierliche Beobachtung des Zellstoffwechsels in
Abhängigkeit von Testsubstanzen.
Kontinuierliche Verlaufserfassung
Das neue Meßgerät Bionas® 2500 für lebende
Zellen ermöglicht eine kontinuierliche Verlaufserfassung bei der Untersuchung von
Wirkstoffkandidaten. Bionas® 2500 basiert auf
Zell-Silikon-Hybriden – das heißt, lebende
Zellen werden auf Siliziumchips kultiviert
(Abb. 1) – und erfaßt metabolisch relevante
Parameter, wie den Sauerstoffverbrauch von
Testzellen, die extrazelluläre Ansäuerungsrate sowie die Zelladhäsion. Der Read-out
erfolgt kontinuierlich bis zu mehreren Tagen.
Die Technologie ist bei vielen verschiedenen
Zelltypen und Zellinien einschließlich Primär-Zellkulturen anwendbar.
Toxizitäts-Tests ohne Tierversuche
Mit Bionas® 2500 (Abb. 2) können zellschädigende Wirkstoffkandidaten in Zellkultur
identifiziert werden, indem das die Zellen
umgebende Medium nach Zugabe der
Testsubstanzen untersucht wird. Die Zellen
werden durch die eigentliche Messung nicht
beeinflußt, da ihre Anfärbung entfällt. Auch
Konzentrationsabhängigkeiten oder Regenerationseffekte können untersucht werden.
Neben der Wirkstoffentwicklung liegen
andere Anwendungsgebiete in der Krebsforschung, der Zellkulturüberwachung sowie
bei Toxizitätsprüfungen in der chemischen
Industrie (REACH).
Der Zellstoffwechsel basiert darauf, daß
die Zellen Kohlenhydrate wie Glukose aus
dem Medium aufnehmen, verstoffwechseln
und die dabei entstehenden Abbauprodukte
(Lactat und CO2) wieder ausscheiden. Lactat
und CO2 liegen im Medium in dissoziierter
Form vor und führen zu einer extrazellulären Ansäuerung. Für den Energiestoffwechsel benötigen die Zellen Sauerstoff, den sie
aus dem Medium aufnehmen und der von
den Mitochondrien zur ATP-Produktion
benötigt wird. Ein wichtiger physiologischer
Parameter von adhärenten Zellen ist das
Anheftungsverhalten. Wird die Zelle durch
äußere Parameter gestört, so verändert sie
ihre Morphologie und ihr Anheftungsverhalten. Auch die Permeabilität der Zellmembran und Membranintegrität kann durch
Testsubtanzen verändert und mit Bionas®
2500 analysiert werden.
Aktivierung des Zellstoffwechsels
Abb. 1: Neuronen auf dem Bionas® metabolic chip SC1000
10 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
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
Wirkstoffkandidaten können den Stoffwechsel aktivieren oder hemmen. Eine Aktivierung ist mit einem erhöhten Glukoseumsatz
und dem Verbrauch von Sauerstoff und
mit einer vermehrten Ausscheidung saurer
Abbauprodukte verbunden. Reaktionen in
der Zelle, wie die Signaltransduktionen und
die Stimulationen membrangebundener Rezeptoren (G-Protein-gekoppelte Rezeptoren,
Tyrosinkinase-gebundene Rezeptoren oder
Ionenkanäle), erfordern Energie. Die Schritte
der zugrundeliegenden Reaktionskaskaden
sind direkt oder indirekt ATP-abhängig. Eine
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Zellen werden direkt auf der Siliziumoberfläche im Trog ausgesät. Eine Beschichtung
der Siliziumoberflächen mit Adhäsionsvermittlern wie Poly-L-Lysin, Collagen, Laminin
etc. ist möglich, ohne daß die Funktion der
Sensoren beeinflußt wird.
Bionas® 2500 analyzing system
Abb. 2: Bionas® 2500 analyzing system
Aktivierung des Stoffwechsels kann mit Bionas® 2500 durch die Messung der Steigerung
der Ansäuerungsrate des Mediums und der
Sauerstoff-Verarmung des Mediums nachgewiesen werden. Die Produktion von cAMP
sowie Phosphorylierungen führen zu einer
vergleichsweise geringen Ansäuerungsrate
und Sauerstoffverbrauch.
Hemmung des Zellstoffwechsels
Eine Inhibierung des Stoffwechsels geht
mit einer Reduzierung der Ausscheidung
von sauren Abbauprodukten und meistens
mit einer Verminderung des Sauerstoffverbrauchs einher. Zudem ist eine Inhibierung
bei adhärenten Zellen meistens mit einer
Änderung des Anheftungsverhaltens verbunden. Lösen sich die adhärenten Zellen
von der Oberfläche ab, so ist dies ein Indiz
für ein Absterben der Zellen.
Bionas® metabolic chip SC1000
Die Silizium-Sensorchips verfügen über
Sensoren zur Messung von pH-Änderungen,
zur Sauerstoffmessung und zur Adhäsionsbeobachtung (Abb. 3). Als pH-Sensoren
werden ionensensitive Feldeffekt-Transistoren (ISFET) verwendet. Insgesamt befinden
sich fünf ISFETs auf einem Sensorchip.
ISFETs bestehen aus amphoteren Materialien
wie Siliziumnitrit oder Aluminiumoxid. Je
nach pH-Wert lagern sich unterschiedliche
Ladungskonzentrationen am amphoteren
Gate-Isolator an und verschieben über den
Feldeffekt die Schwellspannung des Transistors1-4. Zur Messung der Sauerstoff-Konzentrationsänderung im Medium dienen
modifizierte Clark-Sensoren. Gemessen wird
der Reduktionsstrom, der entsteht, wenn
molekularer Sauerstoff auf der Clark-Elektrode durch den Elektronenfluß zusammen
mit H2O zu OH–-Ionen reduziert wird.
Die Adhäsionsbeobachtung erfolgt über
einen IDES-Sensor, der aus interdigitalen
Pd-Elektroden besteht. Zwischen beiden
Elektroden liegt ein Wechselstrom an. Durch
den Bewuchs der Elektroden mit Zellen oder
durch die Ausbreitung der Zellen auf dem
Sensor wird der Wechselstromfluß zwischen
den Elektroden eingeschränkt. Als Meßgröße wird hierbei die Kapazität detektiert5-6.
Die Silizium-Sensorchips sind auf einer 40Pin-Standard-Chipgrundplatte kontaktiert
und mit einem biokompatiblen schwarzen
Kunststoff verkapselt. Die Verkapselung
bildet auf der Mitte der Chipoberfläche eine
trogförmige Aussparung, in der sich die unbeschichtete Sensoroberfläche befindet. Die
Zur Analyse des Zellstoffwechsels werden
die mit Zellen besiedelten Sensorchips in das
Bionas-System eingelegt. Es können sechs
Sensorchips parallel ausgelesen werden.
Das Gerät verfügt über eine automatische
Fluidik-Einheit, welche die Zellen in regelmäßigen, programmierbaren Abständen mit
frischem Medium oder Medium mit Testsubstanz versorgt. Die eigentliche Meßkammer
hat ein Volumen von 6 µl und ermöglicht
daher eine sehr sensitive Detektion von extrazellulären Änderungen. Der Meßbetrieb
erfolgt im sogenannten Stop & Go-Modus.
Die Messungen der Ansäuerungsrate und
des Sauerstoffverbrauches finden während
der Stop-Phase des Pumpzyklus statt (Bild
4). Während der Go-Phase (mindestens 3
min bei einer Flußrate von 56 µl/min) wird
das alte Medium ± Testsubstanz gegen frisches Medium ±Testsubstanz ausgetauscht.
Die Raten der Ansäuerung und des Sauerstoffverbrauchs werden aus den Steigungen
der Stop-Phasen ermittelt. Die Messung der
Zelladhäsion ist weitgehend strömungsunabhängig und kann daher durchgehend
erfolgen.
Das Bionas® 2500 analyzing system ist mit
einer Steuer- und Auswertungssoftware ausgestattet, die eine direkte Ansteuerung des
Systems und des Autosamplers ermöglicht
und die erfaßten Daten online visualisiert.
Der Autosampler ermöglicht ein automatisiertes und unbeaufsichtigtes Abarbeiten der
Meß-Sequenz mit langer walk-away-Zeit.
Der Vorteil der online-Beobachtung des zel-
Abb. 3: Silizium-Sensorchip mit Sensoren zur Messung von pH-Änderungen, zur Sauerstoffmessung und zur Adhäsionsbeobachtung
12 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
LABORWELT
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B L I T Z L I C H T
die humanen Hepatozyten vollständige
Regeneration zeigen, erreicht die Ansäuerungsrate der Rattenzellen nur 85% und die
Sauerstoffrate nur 70% der ursprünglichen
Aktivität. Die Adhäsion zeigt keinerlei
Regenerierung, was auf eine dauerhafte
Schädigung der Zellen hinweist. Während
die humanen Zellen noch für weitere Tests
verwendet werden könnten, haben die
Rattenhepatozyten durch Paracetamol
irreversibel Schaden genommen.
In der letzten Phase der Messung wurden
die Zellen in Medium mit 0,2% Triton X-100
abgetötet. Die Behandlung mit Triton X-100
ist ein Test für die Sensoren, der zeigt, daß
die aufgenommenen Daten valide sind und
keine Artefakte darstellen.
Fazit
Abb. 4: Die Ansäuerungsaktivität wird ebenso wie der Sauerstoffverbrauch (nicht gezeigt)
während der Stop-Phase des Pumpzyklus gemessen.
Abb. 5: Primäre Hepatozyten aus Mensch (links) und Ratte (rechts) werden mit 1 mg/ml Paracetamol (Compound) inkubiert. Dargestellt sind die Ansäuerungsrate (rot), Atmungsrate (blau) und
Adhäsion (grün) der primären Hepatozyten. RM (Running Medium, Medium ohne Testsubstanz),
Stand. Rates (standardisierte Raten), TX (0,2% Triton X-100 in RM).
lulären Metabolismus wird beim Vergleich
von primären humanen Hepatozyten und
primären Rattenhepatozyten deutlich. Beide
Testzellinien wurden in speziellem Medium
ohne Carbonatpuffer auf kollagenbeschichteten Sensorchips kultiviert. Als Testsubstanz diente Paracetamol (Acetaminophen
(AAP): IC50 19 mM, [7]), welches für seine
Lebertoxizität bekannt ist. Paracetamol gehört zu der Gruppe der nichtsteroidalen antiinflammatorischen und antiphlogistischen
Mittel. Der Wirkungsmechanismus erfolgt
über die Hemmung der Cyclooxygenase
(COX). In Abbildung 5 ist zunächst eine
Einlaufphase mit Medium ohne Paracetamol gezeigt (Running medium, RM). Nach
etwa drei Stunden (3h) erfolgte die Zugabe
von 1 mg/ml Paracetamol (compound).
Dargestellt sind die Ansäuerungsrate
(rot), Atmungsrate (blau) und Adhäsion
(grün) der primären Hepatozyten aus Ratte
und Mensch. Während bei den humanen
14 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Hepatozyten nur die Atmungsaktivität
reduziert wird, zeigen die Rattenhepatozyten deutlich stärkere Effekte. Nicht nur
die Atmungsrate ist schneller und stärker
reduziert. Auch die Ansäuerungsrate ist bei
den Rattenhepatozyten schon während der
ersten 30 min Exposition mit Paracetamol
deutlich inhibiert. Außerdem nimmt die
Adhäsion der Zellen auf der Chipoberfläche
langsam, aber kontinuierlich ab.
Bionas in vitro-Silizium-Sensorchip-Technologie ist leicht handhabbar und ermöglicht
eine nicht-invasive, labelfreie und kontinuierliche Beobachtung des Zellstoffwechsels
in Abhängigkeit von Testsubstanzen. Das
System liefert mehr Informationen als
herkömmliche Endpunkttests und wird
nicht durch Marker beeinflußt. So konnten
durch die kontinuierliche Verlaufserfassung bei primären Hepatozyten von Ratte
und Mensch deutliche Unterschiede in
der zeitlichen Beeinflussung des Zellstoffwechsels in Reaktion auf Paracetamol
gezeigt werden. Neben der Testung von
adhärenten Zellinien oder Primärzellen mit
verschiedenen Testsubstanzen und/oder
verschiedenen Konzentrationen ist auch
der Vergleich von Zellen verschiedener
Spender möglich.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
Baumann, W., Lehmann, M., Bitzenhofer, M., Schwinde, A., Brischwein, M.,
Ehret, R. und Wolf, B., Sensors and Actuators B, B55 (1999), 77-89.
Lehmann, M., Baumann, W., Brischwein, M., Ehret, R., Kraus, M., Schwinde, A., Bitzenhofer, M., Freund, I., Wolf, B., Biosensors & Bioelectronics 15
(3-4) (2000), 117-124.
Lehmann, M., Baumann, W., Brischwein, M., Gahle, H.J., Freund, I., Ehret,
R., Drechsler, S., Palzer, H., Kleintges, M., Sieben, U., Wolf, B., Biosensors
& Bioelectronics, 16/3 (2001), 195-203.
Ehret, R., Baumann, W., Brischwein, M., Lehmann, M., Henning, T.,
Freund, I., Drechsler, S., Friedrich, U., Hubert, M.-L., Motrescu, E., Kob,
A., Palzer, H., Wolf, B., Fresenius Journal of Analytical Chemistry 369
(2001), 30-35.
Ehret, R., Baumann, W., Brischwein, M., Schwinde, A., Stegbauer, K., Wolf,
B., Biosensors & Bioelectronics12 (1) (1997), 29-41.
Ehret, R., Baumann, W., Brischwein, M., Schwinde, A., Wolf, B., Medical &
Biological Engineering & Computing 36 (1998), 365-370.
Clemedson, C. et al, ATLA 24 (1996), 273-311.
Reaktionen primärer Hepatozyten aus
Ratte und Mensch auf Paracetamol
Korrespondenzadresse
Durch die kontinuierliche Verlaufserfassung wird die sequentielle Beeinflussung
des Zellstoffwechsels deutlich, die mit den
Methoden der Endpunkt-Analyse nicht beobachtet werden kann. Zur Untersuchung
der Regeneration wurde statt Medium +
Paracetamol nur Medium über die Zellen
geleitet (ab ca. 27 h, graues Feld). Während
Dr. Michael Schulze
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Tagungsbericht
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Standardisierung – eine Frage
der Good Publication Practice
Dr. Carsten Kettner, Beilstein-Institut, Frankfurt/Main
Das postgenomische Zeitalter ist von hoher Integration und einem interdisziplinärem Netzwerk
so verschiedener Forschungsgebiete geprägt wie der theoretischen Biologie, Bioinformatik,
funktionalen Genomik, Molekularbiologie, Strukturbiologie, Proteomik und Biochemie – kurz:
durch die enge Kooperation der experimentellen und computergestützten Biologie. Vor diesem
Hintergrund lassen sich heute bereits bekannte biologische Systeme hinsichtlich der Interaktion
einzelner Gruppen von Proteinen und Enzymen sowie des Verhaltens ganzer Netzwerke dieser
Interaktionen umfassend untersuchen. Die daraus resultierenden neuen Erkenntnisse könnten
zu neuen Hypothesen führen, die ursprünglich systematisch weit entfernt vermutete Metabolismuszweige mit den bekannten Stoffwechselwegen assoziieren lassen – eine klassische Aufgabe
der Systembiologie, wenn die Datenbasis umfassend, vergleichbar, valide und verläßlich wäre.
Moderne experimentelle Techniken bieten
scheinbar endlose Möglichkeiten zur Generierung enormer Mengen von Sequenz-,
Expressions- und Strukturdaten. Gleichzeitig
führen die technologischen Fortschritte zu
immer feineren Meß- und Analysemethoden
bei fortgesetzt hoher Datenproduktion. Der
Nutzen dieser enormen Datenhalden erschließt sich jedoch erst nach systematischer
Zusammenstellung, Organisation, Analyse
und Bereitstellung von theoretischen und
experimentellen Ergebnissen. Dies läßt sich
gut anhand der vorhandenen Sequenz- und
Proteinstrukturdatenbanken zeigen. Eine systematische Zusammenstellung funktioneller
Daten von Genprodukten, insbesondere von
Enzymen, findet sich dagegen kaum oder ist
schlicht nicht vorhanden. Denn umfassende
Analysen und Zusammenstellungen von
Enzymdaten stoßen auf hohe Hürden und
sind daher wenig attraktiv. Einerseits ist die
umfassende funktionale Charakterisierung
von einzelnen Enzymen kosten- und zeitintensiv und steht damit dem heutigen Zeitgeist schneller Publikation entgegen. Zum
anderen müssen erhebliche Anstrengungen
zur Sammlung, Interpretation und Standardisierung veröffentlichter Daten unternommen
werden, da diese Informationen in der wissenschaftlichen Literatur weit verstreut sind
und die Ergebnisse stark von den jeweiligen
experimentellen Bedingungen abhängig sind.
Weiterhin werden Analyse und Interpretation
der Ergebnisse erheblich durch unvollständige
Beschreibungen der experimentellen Bedingungen in den Material- & Methoden-Teilen
der Publikationen erschwert1. Insbesondere
fällt dies bei Messungen enzymatischer Reaktionskinetiken stark auf, bei denen die Meßergebnisse von einer großen Variablen-Bandbreite, wie pH, Puffer, Temperatur, Anwesenheit
von Aktivatoren und/oder Inhibitoren sowie
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Substrat- und Enzymkonzentrationen, abhängen. Die Vergleichbarkeit und Verläßlichkeit
experimenteller Daten ist von maßgeblicher
Bedeutung für die Analyse biologischer Systeme. Jedoch ist es schwer vorstellbar, daß auf
der Grundlage einer schwachen Datenbasis,
fragmentierter Methodenbeschreibungen
sowie breiter Variabilitäten in der Anwendung von Routinemethoden metabolische
Simulationen und Modellierungen erfolgreich
durchgeführt werden können2.
Das Beilstein-Institut organisierte aus diesem Grund im Oktober 2003 das ‚1st International Symposium on Experimental Standard
Conditions of Enzyme Characterizations‘
– kurz ESCEC–, bei dem die Teilnehmer der
Feststellung Ausdruck verliehen, daß eine
Standardisierung von Experimenten und
deren Beschreibung definitiv notwendig ist
(vgl.|transkript 1-2, 2004, S. 44). Die im Oktober
2003 spontan gebildete Arbeitsgruppe namens
STRENDA (Standards for Reporting Enzyme
Data) mit Rolf Apweiler (EBI, Cambridge, UK),
Athel Cornish-Bowden (CNRS-BIP, Marseille,
Frankreich), Jan-Hendrik Hofmeyr (University
of Stellenbosch, Südafrika), Thomas Leyh (The
Albert-Einstein-College, Bronx, NY, USA),
Dietmar Schomburg (Universität Köln), Keith
Tipton (Trinity College, Dublin, Irland) und
Carsten Kettner (Beilstein-Institut, Koordination) formulierte daraufhin Richtlinien zur
vollständigen Darstellung der experimentellen Bedingungen sowie der Ergebnisse
in Veröffentlichungen 3,4 . Damit wurden
Autoren, Herausgebern und Gutachtern von
wissenschaftlichen Publikationen Rahmenbedingungen für die ‚Good Publication Practice
an die Hand gegeben. Diese sogenannten
Checklisten erfuhren zwischenzeitlich vom
Nomenklatur-Kommittee der IUBMB die ausdrückliche Anerkennung und sind seit kurzem
Bestandteil der Richtlinien für Autoren von
CARBOHYDRATE RESEARCH. Es steht zu erwarten,
daß sich weitere Zeitschriften die Checklisten
zueigen machen werden.
Datenbasis vergleichbar machen
Im März dieses Jahres fand in der Nähe von
Rüdesheim das zweite Symposium statt. Die
Checklisten, weitere Vorschläge zu diesen
Listen sowie die Anforderungen an die Durchführung und Darstellung von Experimenten
und Daten waren das zentrale Thema dieser
Tagung, die von rund 40 Wissenschaftlern
internationaler Provenienz als Forum genutzt
wurde. Das wissenschaftliche Tagungsprogramm unternahm einen Rundumschlag
durch die biochemische Enzymologie. Den
Auftakt setzte Keith Tipton mit seiner Kritik
an der allgemein üblichen Rohdatenanalyse
zur Bestimmung kinetischer Parameter, gefolgt
von Robert Alberty (Boston) zum Einfluß thermodynamischer Parameter auf enzymatische
Reaktionen und Athel Cornish-Bowden, der
einen historischen Exkurs durch die biochemi16 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
E
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Teilnehmer des Symposiums
sche Terminologie vor dem Hintergrund der
IUBMB-Empfehlungen von 1981 unternahm.
Mit der Vorstellung einer universellen Ratengleichung für die Systembiologie wies Johann
Rohwer (Stellenbosch) auf die Wichtigkeit einer verläßlichen experimentellen Beschreibung
von Enzymkinetiken hin. Exemplarisch an Extremophilen (Wilfred Hagen, Delft), Proteasen
(Hartmut Schlüter, Berlin), Alkoholdehydrogenasen und Metalloproteinasen (Jan-Olof
Winberg, Tromsø) wurden die Schwierigkeiten
beim Design aussagekräftiger Enzymassays
und Struktur-Funktionsanalysen (Scott Pegg,
San Francisco) sowie der Umgang mit nichtstandardisierten publizierten Daten bei der
Interpretation eigener Daten dargestellt. Auch
die Unzulänglichkeiten der gängigen Enzymnomenklatur erweist sich zunehmend als
Minenfeld (Richard Cammack, London), das
zumindest mit Hilfe geeigneter Ontologien für
Enzymologie und Systembiologie entschärft
werden könnte (Kirill Degtyarenko, Nicolas
LeNovere, beide Cambridge). Des weiteren
wurde die praktische Anwendung experimenteller Daten in einer Reihe von Projekten zur
Modelllierung von Stoffwechsel- und Signaltransduktionswegen (Hermann-Georg Holzhütter, Berlin; Oleg Demin, Moskau; Ursula
Klingmüller, Heidelberg) thematisiert. Thomas
Leyh gab eine exemplarische Einführung in
die Voraussetzungen, die eine Datenbasis zur
qualifizierten Modellbildung erfüllen sollte. Er
wurde darin durch Vorträge zur Einordnung
neuartiger Enzyme in bestehende Stoffwechselwege (Valérie de Crécy-Lagard, Gainsville),
zur auf experimentell ermittelten Kinetiken
basierenden Modellbildung (Ursula Kummer,
Heidelberg) sowie zur Integration von Struktur- und Kinetikdaten für die Systembiologie
(Matthias Stein, Heidelberg) unterstützt.
Präsentationen über die vielfältigen Wege zur
Speicherung, Katalogisierung, Analyse, Veröffentlichung und Darstellung experimenteller
und berechneter Daten, aber auch über deren
Schwierigkeiten, mittels Normalisierung eine
einheitliche Datenbasis zu erhalten, schlossen
den programmatischen Bogen (Jacky Snoep,
Stellenbosch; Isabel Rojas-Muijca, Heidelberg;
Steffen Neumann, Halle; Dietmar Schomburg,
Köln; Michael Ellison, Edmonton).
Eine von Keith Tipton moderierte offizielle
Diskussionsrunde zu den STRENDA-Checklisten wurde von den Teilnehmern lebhaft
angenommen und durch viele Vorschläge
bereichert, deren Aufnahme derzeit innerhalb
der Kommission beraten wird. Die Quintessenz dieser Diskussion war insbesondere das
Bekenntnis zur Notwendigkeit zur ‚Good
Publication Practice. Kein Wunder, sind die
Teilnehmer doch selbst auch Opfer eines
offenbar lässig gewordenen Publikationsstils
geworden.
Die Arbeitsgruppe nutzte die Tagung auch
für ein Kommissions-Treffen, auf dem erste
konkrete Maßnahmen für das in [2] beschriebene Vorhaben beschlossen wurden, einheitliche
Strukturen für die Ablage von Enzymdaten
in Journals und Datenbanken zu definieren.
Diese werden die Kommissionsmitglieder
ebenso wie die Checklisten, mit Herausgebern
von Fachzeitschriften und Datenbank-Produzenten intensiv besprechen.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
Kettner, C. & Hicks, M.G. (2005) The dilemma of modern enzymology.
Current Enzyme Inhibition, 1:3-10.
Apweiler, R., Cornish-Bowden, A., Hofmeyr; J.-H.S., Kettner,C., Leyh, T.S.,
Schomburg, D. and Tipton, K.T. (2005) The importance of uniformity in
reporting protein-function data. Trends Biochem. Sci., 30:11-12.
http://www.strenda.org/documents.html
Alberty R. et al. (2006). Standards for reporting enzyme data. Nature
Biotechnology, eingereicht
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Somatische Zelltherapie
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AMG-gerechte Herstellung
humaner Leberzellen zur
Infusion
Dr. Marc Barthold, Dr. Lubomir Arseniev, Dr. Dr. Wolfgang Rüdinger, Cytonet, Hannover
Die Lebertransplantation hat sich als Goldstandard zur Behandlung fortgeschrittener chronischer Lebererkrankungen, der Korrektur genetischer Störungen und der Behandlung des
akuten Leberausfalls etabliert. Von der großen Zahl von 30.000 Patienten pro Jahr, die in
Deutschland eine schwere Lebererkrankung erleiden, können nur 900 mit einer lebensrettenden Organspende versorgt werden. Auch die Lebendspende von Teilorganen und das „Splitten“
von Leberorganen konnte bislang die Zahl der Transplantationen nur marginal erhöhen. In
vielen Ländern der Welt steht die Lebertransplantation als therapeutische Option aus ökonomischen Gründen überhaupt nicht zur Verfügung. Die Entwicklung neuer Therapieansätze in
der Transplantation ist daher dringend notwendig, um die Behandlung des akuten und chronischen Leberversagens sowie genetischer Lebererkrankungen in den kommenden Jahren
sicherzustellen. Eine signifikante Erweiterung der therapeutischen Möglichkeiten könnte in
naher Zukunft durch die Entwicklung und den klinischen Einsatz von Zelltherapieverfahren
für Lebererkrankungen gelingen. Durch die ausschließliche Verwendung von Organen, die
nicht zur Ganzorgan-Transplantation zugelassen werden, kann die Zahl der therapierten
Patienten durch diese Alternative tatsächlich erhöht werden. Das Ziel der Zelltherapie ist es,
die biologische Funktion eines geschädigten Organs wiederherzustellen oder im akuten Fall
für eine gewisse Frist zu verbessern. Das Biotechnologieunternehmen Cytonet (Weinheim)
entwickelt ein Leberzelltherapeutikum, das den hohen qualitativen Ansprüchen der nationalen und europäischen Arzneimittel-Aufsichtsbehörden gerecht wird. Dies geschieht in enger
Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover (Abteilung für Gastroenterologie,
Hepatologie und Endokrinologie; Direktor: Prof. Michael P. Manns) sowie der Deutschen Stiftung
Organtransplantation beziehungsweise deren Tochter, der Gemeinnützigen Gesellschaft für
Gewebetransplantation (DSO/DSO-G).
Im Gegensatz zur Organtransplantation
unterliegt das Leberzelltherapeutikum
nicht den Bestimmungen des Transplantations- (TPG), sondern des Arzneimittelge-
setzes (AMG) sowie den entsprechenden
europäischen Richtlinien. Die Europäische
Arzneimittelagentur EMEA (European Medicines Agency) in London hat dem Cytonet-
Leberzelltherapeutikum den Status eines
„advanced medicinal product“ zuerkannt.
Es unterliegt damit den Richtlinien, Verordnungen und Gesetzen für Arzneimittel.
Diese umfassen nach den jüngsten Änderungen und Ergänzungen unter anderem die
EU-Richtlinien 2001/83, 2003/63, 2004/23,
2005/28 und 2006/17 und die entsprechenden nationalen Umsetzungen oder Entwürfe
dazu (12. und 14. Novelle AMG, GCP-V,
Entwurf AMWHV, Entwurf Gewebegesetz).
Die Anwendung der AMG-Anforderungen
auf die Herstellung eines gewebespendeabhängigen Zelltherapeutikums gehört
zu den großen Herausforderungen in der
Produktentwicklung des Fertigarzneimittels
„Humane Leberzellen zur Infusion“.
GMP-konforme Herstellung von
„Humanen Leberzellen zur Infusion“
Die Leberzellen werden aus sogenannten
„marginalen“ Spender-Lebern gewonnen,
die für eine direkte Transplantation nicht
geeignet sind. Diese werden nur dann für
die Zellisolierung genutzt, wenn sie zunächst
denselben Eingangsprüfungen hinsichtlich
Anamnese, Sterilität und virologischer
Sicherheit genügt haben wie für die Organtransplantation gefordert. Da die Leberzellen
nach Isolation in Kryotanks tiefgefroren
gelagert werden, kann die Sicherheit durch
die Nachverfolgung der Ergebnisse anderer
transplantierter Gewebe desselben Spenders,
verglichen mit der Organtransplantation,
sogar noch erhöht werden. Anhand kleiner
Mengen an kryokonserviertem Referenz-Probenmaterial können außerdem zeitaufwendige Untersuchungen in bezug auf die Sterilität,
virologische Sicherheit etc. durchgeführt
werden. Die GMP-konforme Herstellung
der Leberzellpräparate gewährleistet somit
die Patientensicherheit. Die Isolation der
Leberzellen aus dem Gewebe erfolgt unter
Abb. 1: Vorbereitung der Leberzellsuspension für die Kryokonservierung (links). Die in Beuteln kryokonservierten Leberzellpräparate sowie Referenzproben für die Qualitätskontrolle werden in der Dampfphase über Flüssigstickstoff gelagert (Mitte). Die Leberzellsuspension soll nach einem
einfachen und raschen standardisierten Auftauprozeß dem Patienten so schnell wie möglich infundiert werden (rechts).
LABORWELT
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 17
B L I T Z L I C H T
Abb. 4: Humane Leberzellen in Kultur. Die hier gezeigten Zellen sind als Monolayer an das
Zellkultursubstrat angeheftet und zeigen alle morphologischen Kennzeichen adulter,
differenzierter Leberzellen: hexagonale Zellform, Mehrkernigkeit, Ausprägung von Gallengang-Canaliculi.
strikten Reinraumbedingungen nach den
Vorgaben des europäischen GMP-Leitfadens
in Klasse A.
Der Prozeß beginnt mit der enzymatischen
Auflösung des Bindegewebsgerüstes der
Leber, welche die parenchymalen Leberzellen
freisetzt. Die entstehende Zellsuspension
wird danach durch Filtrations- und Zentrifugationsschritte gereinigt. Am Ende dieses
etwa fünfstündigen Prozesses, der durch
entsprechende Qualitätskontrollschritte
begleitet wird, liegen die vitalen Leberzellen
in Einzelzellsuspension vor. Diese wird in
einem zweistündigen Verfahren kontrolliert
auf unter -120 °C gekühlt. So aufbereitete
kryokonservierte Zellen können über mehrere Jahre für den klinischen Einsatz gelagert
und nach einem raschen Auftauvorgang
appliziert werden. Die Qualitätskontrolle des
Endproduktes erfolgt nach funktionellen und
pharmarechtlichen Kriterien. Nur bei Einhaltung aller Spezifikationen erfolgt die Freigabe
für den klinischen Einsatz. Die Kryokonservierung der Präparate in einer Zellbank
verbessert nicht nur die Sicherheit gegenüber
der Organtransplantation, sondern auch die
Verfügbarkeit für hochdringliche Fälle.
Klinische Entwicklung von
humanen Leberzellen zur Infusion
Seit den frühen neunziger Jahren wurden
weltweit etwa 80 Patienten in Heilversuchen
mit humanen Leberzellen behandelt, wenn
18 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
bei akutem oder chronischem Leberversagen
oder bei genetischen Stoffwechseldefekten
keine sonstige Therapieoption bestand. Die
Ergebnisse dieser Einzelfallberichte oder
kleiner, kaum kontrollierter Serien waren
durchweg ermutigend. Allerdings wurden
durch die verschiedenen akademischen
Gruppen Zellen unterschiedlicher Herkunft
und Gewinnungstechnik eingesetzt, und
weder die Patientenauswahl noch der Applikationspfad waren standardisiert.
A n der Medi zi n i sc hen Hoc h sc hu le
Hannover wurde im Jahr 2004 unter der
Verantwortung von Professor Michael Ott
(Abteilung für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie) ein Therapieversuch an einer Patientin unternommen,
die nach Knollenblätterpilz-Vergiftung
ein akutes Leberversagen erlitt und bereits
im Leberkoma lag. Die 64jährige Patientin
erhielt eine intraportale Infusion von kryokonservierten humanen Leberzellen, die in
der Reinraumanlage von Cytonet Hannover
gewonnen worden waren. Die Leberfunktion der Patientin verbesserte sich schon
in den ersten 48 Stunden nach Einsatz der
Zellsuspension deutlich und die Patientin
war nicht mehr auf Gerinnungssubstitution
angewiesen. Die Patientin überwand die
Krise des akuten Leberversagens und ihr
Zustand verbesserte sich kontinuierlich, so
daß sie nach vier Wochen aus der stationären Betreuung entlassen werden konnte. Der
Patientin geht es bis heute gut – ein idealer
Verlauf, zu dem die Infusion der humanen
Leberzellsuspension augenscheinlich einen
wichtigen Beitrag zu leisten vermochte.
Um die Sicherheit und Wirksamkeit
der Leberzelltherapie bei akuten Leberversagen zu demonstrieren, wurde in der
Zwischenzeit ein Studienprotokoll für
eine multizentrische, randomisierte und
kontrollierte klinische Studie mit 60 Patienten entwickelt, die unter Federführung
der Medizinischen Hochschule Hannover
zum Ende des Jahres in den führenden
Universitätskliniken Europas anlaufen soll.
In einer zweiten Multicenterstudie werden
Kinder und Kleinkinder mit genetisch bedingten Enzymdefekten behandelt. Durch
einen Defekt in der Stickstoff-Entgiftung ist
diese Patientengruppe durch zum Beispiel
stark erhöhte Ammoniakkonzentrationen
prädestiniert für irreversible Hirnschädigungen. Für diesen Einsatzbereich wird
die klinische Entwicklung der HumanLeberzellinfusion in Partnerschaft mit der
Kinderklinik des Universitätsklinikums
Heidelberg (Direktor: Prof. Dr. Georg F.
Hoffmann) betrieben.
Nach erfolgreichem Abschluß der klinischen Studien wird die risiko- und nebenwirkungsarme, minimal-invasive Therapie
der Leberzellinfusion im klinischen Alltag
zur Verfügung stehen.
Fazit
Die Leberzelltherapie mit humanen Leberzellen, die unter GMP-Bedingungen hergestellt und kryokonserviert werden, stellt
eine wichtige Option zur Erweiterung der
therapeutischen Möglichkeiten bei schwersten Lebererkrankungen dar. Die Klassifizierung der Leberzellen als Arzneimittel
setzt höchste Standards für die Sicherheit
des Therapeutikums.
Die Entwicklung von einer akademischexperimentellen Therapie bis zum klinischen
Routine-Einsatz ist nur durch die Kombination von wissenschaftlicher Expertise und
den fortschrittlichen Möglichkeiten eines
pharmazeutischen Herstellers möglich, wie
in diesem Falle durch die enge Zusammenarbeit zwischen der Medizinischen Hochschule Hannover und der Cytonet GmbH
& Co. KG gewährleistet. Dieses erfolgreiche
Beispiel könnte ein Modell für die Zukunft
der biomedizinischen Forschung sein.
Korrespondenzadresse
Dr. Marc Barthold
Cytonet GmbH & Co. KG
Niederlassung Hannover
Feodor-Lynen-Straße 21
D-30625 Hannover
Tel.: +49-(0)511-55474311
Fax: +49-(0)511-55474310
eMail: [email protected]
LABORWELT
B L I T Z L I C H T
Bio-IT

Pharmakokinetische und
pharmakodynamische
Modellierung in Simulink
Sam Roberts, The MathWorks Ltd., Cambridge, UK
Bis ein neues Medikament die Marktreife erreicht, dauert es in der Regel 10 bis 15 Jahre
– und verursacht dabei Kosten von fast einer Milliarde Dollar1. Den größten Anteil an dieser Kostenexplosion haben Ausfälle in Phase III der klinischen Prüfung: Von jeweils 250
Verbindungen aus vorklinischen Tests erreichen nur fünf klinische Studien, und nur eine
davon wird am Ende von der US-Arzneimittelbehörde FDA zugelassen2.
Wenn Wirkstofforscher den Zusammenhang
zwischen Dosis und Wirkung nur zum Teil
verstehen und wenig über die zeitliche Veränderung der Konzentration eines Stoffes
im Körper wissen, können sie die Sicherheit
eines Arzneimittels oft erst viel zu spät im
Entwicklungsprozeß garantieren. Der Critical Path Report der FDA aus dem Jahr 2004
schlägt darum neben anderen Lösungen vor,
die Arzneimittelentwicklung in Zukunft
verstärkt auf Modell-basierte Methoden wie
die pharmakokinetische (PK) und pharmakodynamische (PD) Modellierung zu stützen.
Die Pharmakokinetik beschäftigt sich mit der
Verteilung von Medikamenten im Körper und
den dabei erreichten Konzentrationen. Die
Pharmakodynamik untersucht, wie Medikamente auf den Körper wirken. Mit Hilfe von
PK/PD-Modellen und Simulationen erhalten
die Arzneimittelforscher früher Informationen über die Dosis/Wirkungsbeziehung
von Arzneistoffen und können genauer feststellen, wie ein Medikament aufgenommen,
verteilt und ausgeschieden wird.
LAB und Simulink für die PK/PD-Modellierung. Diese Produkte bieten eine einheitliche
Umgebung für statistische Analysen und
Visualisierungen sowie für den Aufbau von
Modellen, in denen Subsysteme keine komplizierten Differentialgleichungen, sondern
grafische Blöcke darstellen, was sie für NichtMathematiker einfacher verständlich macht.
Implementierung eines PK/PD-Modells
Ein Vergleich einer Implementierung des
PK/PD-Modells eines biologischen Systems
mit einem konventionellen Paket und einer
Implementierung in Simulink veranschaulicht die unterschiedlichen Ansätze. Das
betrachtete Medikament soll über eine
sogenannte saturable Absorbtionskinetik
verfügen: Mit steigender Dosis erreicht die
Aufnahmerate aus dem Gastrointestinaltrakt
(GIT) ein Maximum.
Das Modell ist in Abbildung 1 dargestellt.
Der Körper ist darin in drei Abteilungen untergliedert: In den GIT, den Kernbereich (das
Blutplasma und die am besten durchbluteten
Organe wie Leber und Niere) sowie die Peripherie (die weniger durchbluteten Organe
wie Muskeln und Gewebe). Drei Differentialgleichungen beschreiben, wie schnell das
Medikament ausgeschieden wird und wie
sich die Konzentrationen im Kernbereich und
in der Peripherie mit der Zeit ändern.
Bei der Implementierung dieses Modells
mit einer konventionellen Software muß der
Forscher die Differentialgleichungen, die die
Ausscheidung des Medikaments aus dem
Gastrointestinaltrakt beschreiben, mit Hilfe
einer anwendungsspezifischen Sprache in
Form einer Textdatei erzeugen (Abb. 2). Diese
Datei muß anschließend in ein Spezialpaket
eingegeben werden, das die Simulationsbefehle ausführt.
Die Simulink-Version des Modells (Abb. 1)
stellt das System dagegen in Form grafischer
Blöcke dar. Drei miteinander verbundene
Blöcke repräsentieren die drei Systembereiche. Diese Blöcke maskieren Subsysteme:
Durch Anklicken beispielsweise des Periphe-
Methoden der PK/PD-Modellierung
Bei der PK/PD-Modellierung wird in der Regel mit verschiedenen Softwarepaketen gearbeitet. MS Excel dient oft als Standardformat
sowie für die einfache Datenverarbeitung. Mit
Statistikpaketen werden anspruchsvollere
Analysen und Modellierungen durchgeführt.
Zur Lösung von Differentialgleichungen zur
Parameterschätzung und zur Erzeugung
nichtlinearer Mixed-Effects-Modelle werden
spezialisierte Programme eingesetzt, die oft
akademischen Projekten entstammen. Für
Programmeingaben werden dabei häufig
Textdateien benötigt, deren Befehlssprache
für den Nicht-Fachmann oft schwer zu erlernen und zu verstehen ist.
Um diesen Problemen zu begegnen, verwenden Wissenschaftler zunehmend MATLABORWELT
Bild © LifeArt
Abb. 1: Simulink-Modell der Medikamentenaufnahme und -ausscheidung
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 21
B L I T Z L I C H T
dC/dt = Dfast + Dslow – Cl * C
mit C für die Plasmakonzentration, Cl für die
Abbaurate aus dem Plasma und Dfast und Dslow
für die beiden Abgabedosen des Pflasters.
Modellierung der Nikotindosen
Abb. 2: Differentialgleichungen beschreiben
den Verlauf der Arzneimittel-Ausscheidung.
rie-Subsystems erhält man Zugriff auf eine
graphische Darstellung der internen Details
dieses Systembereichs. Da das Simulink-Modell genau wie eine Befehlsliste ausführbar
ist, müssen keinerlei Gleichungen oder Programmbefehle bearbeitet werden.
Während der Simulation wird der zeitliche
Verlauf der Medikamentenkonzentration in
den drei Bereichen automatisch von einem
Scope-Block angezeigt. Zu erkennen ist, wie
die Konzentrationen im Kernbereich langsam
absinken. Um die gleiche Information mit Hilfe eines konventionellen Modellierungspakets
zu erhalten, müßten zunächst die Grafikbefehle der Software erlernt werden.
Beispiel: Aufbau eines PK/PD-Modells
in Simulink
Als Beispiel ist die Nikotinaufnahme aus einem Pflaster modelliert, das 16 Stunden lang
auf der Haut verbleibt. Das Nikotinpflaster
hat zwei Schichten: Die erste gibt das Nikotin
schnell und hochdosiert ab, die zweite langsamer und niedriger dosiert. Dieses Modell
repräsentiert nur das Subsystem ,Haut‘ und
wird durch folgende Differentialgleichung
beschrieben:
In Simulink läßt sich das gesamte Modell
aufbauen und simulieren, ohne daß dazu eine
spezielle Befehlssprache erforderlich wäre.
Man öffnet einfach ein neues Simulink-Modell, zieht einen Signal Builder-Block aus dem
Simulink Bibliotheks-Browser und öffnet die
Eigenschafts-GUI des Blocks. Der Block wird
jetzt interaktiv mit Leitungen ausgestattet, und
es wird ein mehrstufiges Signal erzeugt, das
die schnelle und die langsame Nikotinabgabe
beschreibt. Auf der obersten Modellebene
wird nun ein Integrator-Block, ein Add/Substract-Block und ein Multiplikatorblock in
das Modell eingefügt. Diese Blöcke werden
zu einem Regelkreis verbunden, der die Differentialgleichung repräsentiert (Abb. 4). Ein
Scope-Block zeigt die Simulationsergebnisse
an – in diesem Fall den zeitlichen Verlauf der
Gesamtkonzentration des Nikotins.
Die allgemeine Form des Modells stimmt
zwar bereits, es fehlt aber noch die Abschätzung von Modellparametern wie etwa der
Abbaugeschwindigkeit (Cl). Dazu wird ein experimenteller Datensatz mit Messungen an einem Probanden eingesetzt. Um die Parameter
mit einem konventionellen Paket zu schätzen,
ist jedoch Erfahrung mit Optimierungen nötig,
wofür die meisten Biologen sich das Wissen
erst aneignen müßten. In Simulink kann man
diese Daten aus einer Excel-Datei oder einer
anderen Quelle importieren und einfach die
Simulink-Parameter Estimation-GUI öffnen,
die verschiedene Algorithmen zur Verfügung
stellt, um die beste Anpassung des Modells an
die gemessenen Daten zu erzielen (Abb. 5).
Ausblick
Derzeit wird an Methoden gearbeitet,
mit denen sich das Verhalten von Genen,
Proteinen und Stoffwechselprodukten auf
der Systemebene untersuchen läßt. Die
Arzneimittelforscher können auch diese In-
Tab.: Übersicht über die Eigenschaften der Simulationssoftware MATLAB und Simulink
MATLAB / Simulink in der Biotechnologie
Einheitliche Umgebung zur Datenerfassung, Analyse und Visualisierung biochemischer Daten
Zugriff auf alle Funktionen via Kommandozeile sowie grafischer Benutzeroberflächen
Simulation und Modellierung dynamischer, physiologischer Systeme und biochemischer
Reaktionswege
Interaktive grafische Entwicklungsumgebung mit modular erweiterbaren Blockbibliotheken
Einfacher Import externer Daten, Anbindung an Excel
Übersicht über komplexe Modelle durch hierarchischen Aufbau
Einfache Konfiguration und Verwaltung von Signalen, Parametern und Eigenschaften biochemischer
Modelle
Offene Entwicklungsplattform mit Schnittstellen zu vielen weiteren wissenschaftlichen Anwendungen
und Datenformaten sowie der Möglichkeit zur Integration von manuell erstelltem Programmcode
22 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Abb. 4: Aufbau des Simulink-Modells eines
Nikotinpflasters
Abb. 5: Optimierung der Anpassung des Modells (gelb) an die gemessenen Daten (rosa).
formation in ihre PK/PD-Modelle einbauen.
Aufgrund der steigenden Variablenanzahl
zur Modellierung solcher Systeme sind neue
und bessere Analyse- und Visualisierungstechniken notwendig. The MathWorks unterstützt diese Entwicklung durch Simulink
und SimBiology, ein neues Produkt, das die
Modellierung und Simulation biochemischer
Reaktionswege ermöglicht.
Literatur
[1]
[2]
DiMasi, Joseph A, Ronald W. Hansen, and Henry G. Grabowski, “The price
of innovation: new estimates of drug development costs,” Journal of Health
Economics 22 (2003): 151–185.
Pharmaceutical Research and Manufacturers of America, Pharmaceutical
Industry Profile 2006, PhRMA, Washington, DC. March 2006.
Food and Drug Administration, Challenge and Opportunity on the Critical
Path to New Medical Products, March 2004.
Korrespondenzadresse
Sam Roberts
The MathWorks Ltd.
Matrix House, Cambridge Business Park
Cambridge, CB4 OHH, UK
Tel.: +44-(0)1223-226700
Fax: +44-(0)1223-226710
eMail: [email protected]
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Signaling
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Luciferase-Assays für das HTS
von G-Protein-gekoppelten
Rezeptoren
Dr. Truc N. Bui, Promega GmbH, Mannheim
G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) repräsentieren die größte bekannte Klasse von Zelloberflächenrezeptoren. Sie sind für die Medikamentenentwicklung von immenser Bedeutung.
Analysen aus den Jahren 2002 und 2003 zufolge wirken 45% der auf dem Markt befindlichen
Medikamente an GPCRs. Darüber hinaus sind im menschlichen Genom mehr als 150 sogenannte Orphan GPCRs identifiziert worden, deren Funktion weitgehend unbekannt ist. Die
Validierung dieser Rezeptoren und Entwicklung von Medikamenten, die an diesen Rezeptoren
wirken, stellt die pharmazeutische Industrie vor eine große Herausforderung. Neben vielen
Nachweismethoden werden auch Reportergene für die Analyse der GPCR-Aktivität eingesetzt.
Aufgrund der Sensitivität, des weiten dynamischen Bereichs, der schnellen und einfachen
Quantifizierung und des Fehlens der endogenen Aktivität sind biolumineszente Luciferasen
als Reporterenzyme der Wahl gut geeignet. Promega hat ein zellbasiertes Dual-Luciferase®Reportergensystem für Studien an GPCR-Signalwegen und für das High Throughput-Screening
(HTS) von GPCR-Modulatoren entwickelt. Das System ermöglicht ein schnelles Screening mit
einer gleichbleibend hohen Datenqualität.
Key Words: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, High Throughput-Screening, Reportergene,
Luciferasen, Dual-Luciferase, Normalisierung
G-Protein-gekoppelte Rezeptoren sind in
viele physiologische Prozesse involviert. Die
Rezeptoren sind für die Übertragung von
photosensorischen Signalen und Gerüchen,
für die Regulation des Immunsystems, von
Verhalten und Gemütszuständen sowie für die
neuronale Signalübertragung des autonomen
Nervensystems verantwortlich. Aufgrund
der weiten Verbreitung dieser Rezeptoren im
menschlichen Organismus und aufgrund der
großen Menge an funktionell unerforschten
Orphan GPCRs sind diese sehr attraktive Ziel-
strukturen für die Arzneimittelentwicklung.
Dies betrifft unter anderem therapeutische
Felder wie Krebs, kardiale Dysfunktion,
Diabetes, Krankheiten des Nervensystems,
Fettleibigkeit, entzündliche Erkrankungen
und Schmerz1.
Funktionsweise von GPCRs
GPCRs sind über sieben TransmembranDomänen in die Zellmembran integriert. Die
Rezeptoren interagieren mit heterotrimeren
G-Proteinen an der Plasmamembran, die aus
α-, β- und γ-Untereinheiten zusammengesetzt
sind. Diese dienen als Signalüberträger zwischen Rezeptor- und Effektormolekülen. Im
inaktiven Zustand bindet die α-Untereinheit
Guanosindiphosphat (GDP). Die Stimulation
mit einem Agonisten – dies können Lichtphotonen, kleine Moleküle oder Proteine sein
– führt zu einem Austausch von GDP mit Guanosintriphosphat (GTP). Gleichzeitig dissoziiert die α-Untereinheit vom Gβ/γ-Komplex2,
und die nun aktivierte α-Untereinheit schaltet
in Abhängigkeit vom Subtyp unterschiedliche intrazelluläre Signalwege ein. An Gαs
gekoppelte Rezeptoren aktivieren das Enzym
Adenylatcyclase (AC), welches in der Zelle
vermehrt die Synthese des second messengers
cyclo-Adenosinmonophosphat (cAMP) katalysiert. Der Abbau von cAMP erfolgt in der
Zelle durch cAMP-spezifische Phosphodiesterasen. An Gαi gekoppelte Rezeptoren inhibieren dagegen die AC und somit die Produkion
von cAMP. An Gαq gekoppelte Rezeptoren
aktivieren die Phopholipase C (PLC) und führen über die Bildung von Inositolphosphaten
(IPs) zu einer Erhöhung der intrazellulären
Kalzium(Ca2+)-Konzentration. Über ein Zwischenprodukt wird die Proteinkinase C (PKC)
Kennziffer 18 LW 04 · Informationen ordern? · www.biocom.de

• international symposium with cutting-edge presentations on Life Science
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7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 23
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aktiviert, die daraufhin den MAPK–Signalweg
(für Mitogen-aktivierte Proteinkinase) einschaltet3. Die Gβ/γ-Untereinheit selbst kann
auch den MAPK-Signalweg aktivieren. Alle
diese Signalwege münden in eine erhöhte
Transkription von Zielgenen, die bei der Zellproliferation, Differenzierung, Entwicklung,
Zellvitalität, Angiogenese, Hypertrophie und
Krebs eine Rolle spielen4,5.
Ein idealer Assay für das HTS von GPCRs sollte einfach, nicht-radioaktiv, robust,
homogen und miniaturisierbar sein sowie
eine möglichst geringe Zugabe von Reagenzien erfordern. Die am weitesten verbreiteten
funktionellen zellbasierten Methoden für das
HTS von GPCR-Liganden basieren auf der
Messung von IPs, der intrazellulären Ca2+Konzentration oder von cAMP.
Funktionelle zellbasierte
GPCR-Assays für das HTS
Die Messung von IPs erfolgt über die Bindung
von [3H]-markierten IPs an immobilisierten
Metallionen, die auf Scintillation Proximity
Assay (SPA ™ )-Beads untergebracht sind.
Wenn radioaktiv markierte Moleküle an die
Beads binden, werden diese angeregt und
emittieren blaues Licht. Dieses kann mit einem Standard-Szintillationszähler detektiert
werden6. Der IP1™-Assay der Firma Cisbio
ist ein kompetitiver Immunoassay, der die
Reduktion des Energietransfers mißt. Der
Assay enthält einen Europium-konjugierten
IP1-Antikörper (Donor), der zu Beginn der
Messung ein mit Fluorophor konjugiertes IP1Molekül (Akzeptor) bindet. Nach Aktivierung
eines GPCR akkumuliert IP1 und verdrängt
das konjugierte IP1. Dies führt zu einer Reduktion des Energietransfers und somit zu
einer Abnahme des Fluoreszenzsignals.
Der erste Assay für das HTS von GPCRs
beinhaltet den Ca2+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Fluo-3-AM. Zellen werden mit dem
A
Ein Leuchtkäfer (Photinus pyralis) ist die Quelle der biolumineszenten Firefly-Luciferase
zellpermeablen Farbstoff kurz vor Zugabe
des zu untersuchenden Liganden inkubiert
und die Fluoreszenz gemessen. Die Interaktion des Farbstoffs mit Ca2+ führt zu einer
raschen Änderung der Fluoreszenzintensität.
Die Messung erfolgt mit einem Fluorescent
Imaging Plate Reader (FLIPR®, Molecular
Devices). Das Unternehmen Euroscreen hat
die Ca2+-Messung unter Verwendung des
Ca2+-sensitiven Reporterproteins Aequorin
entwickelt (AequoScreeen™). Eine Zunahme
der Ca2+-Konzentration führt zu einer Konformationsänderung des Proteins, das das
Substrat Coelenterazin oxidiert und dabei ein
Lichtsignal generiert7.
Eine Reihe von Assays wurden in der
Vergangenheit für die Messung der cAMPAkkumulation entwickelt. Allen gemeinsam
liegt das Prinzip der kompetitiven Bindung
von zellulärem cAMP und markiertem cAMP
an einem anti-cAMP-Antikörper zugrunde.
Radioaktive Protokolle wurden von GE
Healthcare (SPA™) und Perkin Elmer (Flash-
Plate™) entwickelt, die [125I]-markiertes cAMP
als Tracermolekül enthält. Dem Fluoreszenzpolarisations-Assay von Perkin Elmer
und GE Healthcare liegt die Abnahme der
molekularen Rotation von gebundenem und
nicht-gebundenem Fluoreszenz-konjugierten
cAMP zugrunde. Der HTRF-cAMP-Assay von
Cisbio funktioniert vom Grundprinzip her
ähnlich wie der bereits erwähnte IP1™-Assay.
Die kompetitive Bindung von intrazellulärem
cAMP führt zu einer Reduktion des Energietransfers. Beim Amplified luminescent
proximity homogeneous assay AlphaScreen™
(Perkin Elmer) erzeugt Lichtanregung auf
einem Donor-Bead die Bildung von Sauerstoffradikalen, die mit Thioxenmolekülen auf
einem Akzeptor-Bead reagieren und ein Chemilumineszenzsignal ergeben. Donor- und
Akzeptor-Bead werden über eine Streptavidin
Biotin-cAMP-Bindung zusammengehalten.
Biotin-cAMP selbst wird von einem anticAMP-Antikörper gebunden, der auf dem
Akzeptor-Bead sitzt. Wird Biotin-cAMP komB
Abb. 1: (A) Plasmiddesign für den Dual-Luciferase® GPCR-Assay. Das eine Plasmid (pGL4-RE-luc2P) enthält eine destabilisierte Firefly-Luciferase,
die für die Expression in Säugetierzellsystemen optimiert ist (luc2P). Abhängig vom untersuchten GPCR-Signalweg wird ein Promotor flexibel vor
die Luciferase kloniert. Das zweite Plasmid (pRluc-Neor-GPCR) kodiert eine konstitutiv exprimierte Renilla-Luciferase unter Kontrolle des SV40-Promotors. Optional kann das System mit oder ohne GPCR mit einem CMV-Promotor exprimiert werden. Beide Plasmide enthalten die Selektionsmarker Hygromycin und Neomycin für die Auswahl von stabilen Klonen. (B) Destabilisierte Luciferasen erhöhen die Reporterantwort und verkürzen die
Zeit der maximalen Induktion. HEK293-Zellen wurden mit verschiedenen Plasmiden stabil transfiziert, die Firefly-Luciferase (luc2) oder destabilisierte Firefly-Luciferasen mit hPEST- (luc2P) oder hPEST- und hCL1 (luc2CP)-Proteindegradationssequenz kodieren. Alle Plasmide stehen unter
Kontrolle des CRE-Promotors. Zellen wurden mit 1 µM des Agonisten am β-adrenergen Rezeptor Isoproterenol und 100 µM des cAMP-spezifischen
Phosphodiesterase-Inhibitors Ro-20-1724 stimuliert und die Lumineszenz zu den entsprechenden Zeiten gemessen.
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Kennziffer 19 LW 04 · Informationen ordern? · www.biocom.de
petitiv durch intrazelluläres cAMP ersetzt, kann aufgrund der großen
Distanz zwischen Donor und Akzeptor kein Chemilumineszenzsignal
entstehen. Die enzymatische Methode der Firma DiscoveRx basiert auf
cAMP-Molekülen, die mit inaktiven β-Galaktosidase-Komponenten
konjugiert sind. Diese Moleküle werden durch anti-cAMP-Antikörper
gebunden. Intrazelluläres cAMP verdrängt die konjugierten cAMPs,
die nun mit zugegebenen Enzymuntereinheiten aktive β-Galaktosidasen bilden. Die enzymatische Aktivität kann mit entsprechenden
Fluoreszenz- oder Lumineszenz-Substraten gemessen werden. Die
Firma Meso Scale Discovery hat ein Elektrochemilumineszenz-System
entwickelt, bei dem cAMP mit einem Ruthenium-Derivat konjugiert
ist. Dieses ist an anti-cAMP- Antikörper gebunden, die an Carbonelektroden angebracht sind. Nach Zugabe eines chemischen Substrates
und einer elektrischen Stimulation wird in einer elektrochemischen
Reaktion Licht erzeugt. Verdrängung durch intrazelluläres cAMP
erhöht die Distanz der konjugierten cAMPs zu den Elektroden und
verhindert die Erzeugung des Lichtsignals8.
Allen der oben genannten Assays ist gemein, daß sie auf die Detektion
eines second messenger limitiert sind. Radioaktive Methoden für das
Screening von GPCRs haben den Vorteil, daß sie sehr sensitiv sind.
Will man sich auf die Detektion von IPs festlegen, so ist eine nicht-radioaktive Methode wie der IP1™-Assay von Cisbio zu empfehlen. Hier
sollte allerdings berücksichtigt werden, daß der Readout nicht zu allen
Readertypen kompatibel ist. Zur Detektion von Ca2+ ist zu sagen, daß
die Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen die potentielle Gefahr
einer unspezifischen Lokalisation des Farbstoffes birgt. Aufgrund der
höheren Sensitivität ist die Aequorin-Methode klar im Vorteil. Für die
Validierung von Orphan GPCRs ist die FLIPR®-Methode ein in der
Praxis oft genutztes Verfahren. Beide Methoden der Ca2+-Messung sind
jedoch sehr zeitaufwendig und sind für das Screening von inversen
Agonisten nicht geeignet2. Wird die Messung von cAMP favorisiert, so
muß beachtet werden, daß das radioaktive FlashPlate™-System und die
Fluoreszenzpolarisations-Methode nur eine geringe Nachweisgrenze
von 50-100 fmol cAMP pro Well haben. Dagegen sind bei dem HTRFcAMP-Assay von Cisbio, beim AlphaScreen™, bei der enzymatischen
Methode von DiscoveRx und beim Elektrochemilumineszenz-System
von Meso Scale Discovery Detektionsbereiche von weniger als 10 fmol
cAMP pro Well möglich8. Der AlphaScreen™-Assay hat den Nachteil,
daß er licht- und temperaturempfindlich ist und einem Quenching
durch grüne und blaue Wirkstoffe aus Substanzbibliotheken unterliegt11. Aufgrund der Sensitivität und der geringen Wechselwirkung mit
Wirkstoffen aus Substanzbibliotheken haben der HTRF cAMP Assay
von Cisbio und AlphaScreen™ von Perkin Elmer deutliche Vorteile
gegenüber den anderen Methoden für die cAMP-Messung.
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KURSBUCH BIOPOLITIK Vol. 3
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GPCR-Screening mit Reportergenen
All diese Einschränkungen lassen sich durch die Verwendung von
Reportergen-Assays umgehen. Die Methode ist kostengünstig, miniaturisierbar und als Plattform offen für die Messung aller im GPCR-Signalweg beteiligten second messenger. Eine Vielzahl von Reportergenen
wurde für die Analyse von GPCRs verwendet, darunter β-Galaktosidase, green fluorescent protein (GFP) und Luciferase8. Die Veränderung
der intrazellulären Ca2+- und cAMP-Konzentration wird über die
Aktivität der Reportergene gemessen. Dabei erfolgt die Steuerung der
Expression über die Promotoren des ‚nuclear factor of activated T cells
response element‘ (NFAT-RE) und ‚cAMP response element‘ (CRE). Die
Rezeptor-vermittelte Akkumulation von cAMP führt zur Aktivierung
des Transkriptionsfaktors CRE binding protein (CREB), der über CRE
die Expression des Reportergens hochreguliert. Ist die intrazelluläre
Ca2+-Konzentration durch Stimulation des GPCR-Rezeptors erhöht, so
wird der Transkriptionsfaktor NFAT aktiviert, der über die Bindung an
NFAT-RE die Transkription des Reportergens einschaltet. Auf diese WeiLABORWELT
7/02/06
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Rainer Beckmann
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7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 25
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Abb. 2: GPCR-Assay mit CRE-luc2P/DRD1-Rluc stabil transfizierten HEK293-Zellen. Zellen wurden
in einem Volumen von 20 µl und einer Zahl von 104 Zellen/Well in eine 384-Well-Platte ausgesät und
über 4 h mit oder ohne 1 µM des DRD1-Agonisten SKF38393 und 100 µM des cAMP-spezifischen
Phosphodiesterase-Inhibitors Ro-20-1724 inkubiert. Die Aktivität der beiden Luciferasen wurde anschließend mit dem ‚Dual-GloTM Luciferase Assay System‘ ermittelt. Die Meßwerte wurden mit folgender Formel normalisiert: Relative light units (RLU) = [Firefly RLU / (Rluc RLU / Mittelwert Rluc RLU)].
se können unterschiedliche GPCR-Signalwege
mit einer Plattform analysiert werden.
Der Vorteil von β-Galaktosidase als Reportergen liegt in der Vielfalt der erhältlichen Detektionsreagenzien für den kolorimetrischen,
fluoreszenten und lumineszenten Readout
und bildet somit eine kostengünstige Alternative. GFP als Reportergen für die Analyse von
GPCRs benötigt für die Fluoreszenzbildung
keine Co-Faktoren. Die Signale können daher
in lebenden Zellen gemessen werden. Jedoch
sind GFP-Signale nicht amplifizierbar und
zudem sensitiv gegenüber intrazellulären
pH-Veränderungen. Darüber hinaus sind bei
der Verwendung von GFP als Reportergen
Toxizitäts- und Lizenzfragen zu berücksichtigen. Beide Reportergene haben eine relativ
lange Halbwertszeit von etwa 20 Stunden, die
zu einem erhöhten Hintergrundsignal und
damit zu Sensitivitätsproblemen führen kann.
Aufgrund der kurzen Halbwertszeit von drei
Stunden hat sich die Firefly-Luciferase als Reporterenzym der Wahl für das HTS etabliert.
Sie katalysiert die Umsetzung des Substrates
Luciferin zu Oxyluciferin, bei der ein meßbares Lichtsignal freigesetzt wird. Daneben
wird häufig die Renilla-Luciferase als zweites
Enzym eingesetzt, die das Substrat Coelenterazin in Coelenteramid und Licht umsetzt. Die
gemessenen Werte dienen als interne Kontrolle
für die Meßwerte der Firefly-Luciferase (Normalisierung). Diese Reporterenzyme zeichnen
sich dadurch aus, daß sie als Monomere exprimiert werden und für Zellen nicht toxisch
sind. Sie unterliegen auch keiner posttranslationalen Modifikationen. Weitere wesentliche
Vorteile der Lumineszenzmessung liegen in
der hohen Sensitivität und in einer geringen
Wechselwirkung mit Komponenten aus Substanzbibliotheken. Für beide Luciferasen sind
eine Reihe von Detektionsreagenzien auf dem
Markt erhältlich. Darunter sind Assaysysteme,
A
B
bei denen das Lichtsignal über zwei Stunden
stabil bleibt und damit eine ideale Grundlage
für die Automatisierung bildet.
Promega hat einen homogenen Dual-Luciferase® GPCR-Assay für das HTS entwickelt,
der in Kürze die Marktreife erlangen wird.
Das System besteht aus zwei Plasmiden mit
einem Hygromycin- und einem Neomycin-Selektionsmarker, die stabil in Zellen transfiziert
werden. Das eine Plasmid kodiert eine Firefly-Luciferase, deren Expression je nachdem,
welcher GPCR analysiert werden soll, von
den entsprechenden responsiven Elementen
CRE oder NFAT-RE kontrolliert wird. Am
C-Terminus trägt die Firefly-Luciferase eine
hPEST-Proteindegradationssequenz aus dem
Ornithin-Decarboxylase-Gen der Maus. Diese
Modifikation führt zu einer destabilisierten
Luciferase mit einer signifikanten, kurzen
Halbwertszeit, die es ermöglicht, eine genauere Kopplung des Reportersignals mit
dem Ereignis in der Zelle zu messen und die
Assayzeit zu verkürzen (Abb. 1). Außerdem
wurde die kodierende Sequenz der FireflyLuciferase für die Expression in Säugetiersystemen optimiert. Konsensussequenzen
für Transkriptionsfaktor-Bindungstellen und
andere mögliche regulatorische Elemente sind
nun eliminiert. Damit ist eine eindeutige Regulation der Expression sichergestellt. Das zweite
Plasmid kodiert eine Renilla-Luciferase unter
Kontrolle eines SV40-Promotors und optional
ein GPCR unter einem CMV-Promotor (Abb.
1). Die Anwesenheit eines GPCR ist dann
erforderlich, wenn in dem entsprechenden
zellulären System die endogene GPCR-Expression niedrig ist. Durch die Unterbringung der
Reportergene auf zwei separaten Plasmiden
kann eine Kreuzinduktion der Renilla-Luciferase-Expression umgangen werden (Daten
nicht gezeigt). Beim Screening von Wirkstoffbibliotheken können zytotoxische Substanzen
die Reportergen-Expression erheblich reduzieren und falsch-positive Meßdaten erzeugen.
Ebenso haben Pipettierungenauigkeiten und
die ungleichmäßige Aussaat von Zellen einen
Einfluß auf die Meßwerte von ReportergenAssays. Die Verwendung eines Dual-Luciferase® Assays stellt sicher, daß die Meßwerte
des Reportergens mit denen des internen
Kontrollreportergens abgeglichen und oben
genannte Effekte normalisiert werden.
Anwendung
Abb. 3: Dosis-Wirkungskurve von DRD1-Agonisten und Antagonisten. CRE-luc2P / DRD1-Rluc
stabil transfizierte HEK293-Zellen wurden in 96-Well-Platten mit einer Zellzahl von 104 Zellen/
Well ausgesät. In jeweils vierfachen Ansätzen wurden Zellen mit unterschiedlichen Konzentrationen Agonisten oder Antagonisten oder ohne Behandlung über 4 h inkubiert und Luciferase-Aktivität mit dem ‚Dual-GloTM Luciferase Assay System‘ gemessen. Daten wurden normalisiert und
die Induktionsrate wie folgt berechnet: Mittelwert RLUstimuliert / Mittelwert RLUunstimuliert.
26 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
HEK293-Zellen wurden verwendet, um die
Dual-Luciferase® Assay-Methode zu veranschaulichen. Die Zellen wurden im ersten
Schritt mit einer destabilisierten Firefly-Luciferase unter Kontrolle von CRE transfiziert
und mit Hygromycin selektioniert. Stabile Klone wurden auf Basis des Expressionslevels und
CRE-Induzierbarkeit durch den Agonisten am
β-adrenergen Rezeptor Isoproterenol ausgewählt. Diese Klone wurden im zweiten Schritt
mit dem Dopamin-Rezeptor D1 (DRD1) und
LABORWELT
R
E
P
O
R
T
Kennziffer 20 LW 04 · Informationen ordern? · www.biocom.de
einer Renilla-Luciferase zur Normalisierung der Meßdaten transfiziert.
Hygromycin und Neomycin doppel-resistente Klone wurden selektioniert und auf Induzierbarkeit durch den DRD1-Agonisten SKF38393
untersucht. Die stabil transfizierten Zellen wurden in eine 384-WellPlatte ausgesät und über vier Stunden mit 1 µM des DRD1-Agonisten
SKF38393 und 100 µM des cAMP-spezifischen Phosphodiesterase-Inhibitors Ro-20-1724 in der einen Hälfte der Platte inkubiert. In der anderen
Hälfte der Platte wurden Zellen nur mit der gleichen Konzentration
Ro-20-1724 behandelt und dienten als Kontrolle. Nach der Inkubation
wurde die Aktivität der Firefly- und Renilla-Luciferase mit dem DualGlo™ Luciferase Assay System gemessen und die Meßwerte nach
Normalisierung graphisch dargestellt (Abb. 2). Um die Assayqualität
zu berechnen, wurde der Z´-Faktor wie folgt ermittelt:
Je näher ein Z´-Faktor dem Wert 1 nähert, desto perfekter die Assayqualität. Z´-Faktoren größer als 0,5 gelten als robust genug für das HTS. In
diesem Beispiel eines 384-Well Formates beträgt der Z´-Faktor 0,77. Vor
Normalisierung der Firefly-Luciferase-Meßwerte lag der Z´-Faktor bei
0,55. Dieses Experiment verdeutlicht, daß die Messung von zwei Luciferasen mit anschließender Normalisierung der Meßwerte entscheidend
zur Verbesserung der Assayqualität beiträgt. Um eine Aussage über die
pharmakologische Wirkung von Wirkstoffen zu machen, werden häufig
Dosis-Wirkungsprofile erstellt. Dazu wurden dieselben HEK293-Zellen
in 96-Well Platten ausgesät und mit unterschiedlichen Konzentrationen
des DRD1-Agonisten SKF38393 oder Antagonisten SCH23390 über vier
Stunden inkubiert. Die Meßwerte der Luciferasen wurden normalisiert
und die Induktionsrate graphisch aufgetragen (Abb. 3). Die ermittelten
EC50- und IC50-Daten 2,5x10-7 für SKF38393 und 6,8x10-9 für SCH23390
entsprechen den Werten aus der Literatur12.
Zusammenfassung
Bei den vorgestellten zellbasierten Plattformen für das HTS von GPCRs
gibt es Vorteile und Limitierungen für einzelne Systeme. Für die Wahl
eines Assay-Systems für das HTS spielt die Wirtschaftlichkeit eine entscheidende Rolle. Auf der anderen Seite stellt der Wissenschaftler in der
Praxis hohe Anforderungen an die Handhabung des Assays und an die
Qualität der Assay-Daten. Mit der offenen Plattform eines funktionalen
zellbasierten Dual-Luciferase® GPCR-Assays für das HTS hat Promega
eine flexible, robuste Technologie entwickelt, die ein schnelles Screening
mit hoher Datenqualität ermöglicht.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
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Thomsen, W. et al., Curr Op Biotech 16 (2005), 655-665
Neves, S.R. et al., Science 296 (2002), 1636-1639
Fan, F. et al., Cell Notes 13 (2005), 5-7
Marinissen M.J., Gutkind J.S., Trends Pharmacol Sci 22 (2001), 368-376
Liu, J.J. et al., Anal Biochem 318, (2003), 91-99
Wainer, I.W. et al., Business Briefing: Pharmatech (2003), 90-96
Williams, C., Nat Rev Drug Disc 3 (2004), 125-135
Robas, N.M., Fidock, M.D., Methods Mol Biol 306 (2005), 17-26
Wise, A. et al., Annu Rev Pharmacol Toxicol 44 (2004), 43-66
Packard Bioscience, Appl Note ASC-012 (2001)
Lin, C.W. et al., Mol Phamacol 47 (1995), 131-139
7/02/06
9:08
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LABORWELT
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 27
B L I T Z L I C H T
Biobanking

Biomarker-Forschung mit
einzigartiger Ressource
Dr. Stephan Rapp, Dr. Silke Martin, Dr. Franz Weinauer,
Blutspendedienst des BRK gGmbH, München
Wer Biomarker für diagnostische Zwecke suchen und validieren will, greift dazu oft auf Blutproben erkrankter Menschen zurück und vergleicht diese mit Proben gesunder Menschen.
Unterscheiden sich die Blutmerkmale der beiden Gruppen signifikant und reproduzierbar,
können solche Merkmalsunterschiede für diagnostische Zwecke genutzt werden. Diese Vorgehensweise bedingt, daß diagnostische Verfahren Merkmale testen, die vorliegen, nachdem
Krankheitssymptome aufgetreten sind. Ob diese Merkmale auch schon vor dem Ausbruch der
Erkrankung auffällig waren, ist in den meisten Fällen unbekannt. Gerade darin liegt aber der
Unterschied zwischen einer Diagnose und einer Prognose – ein Unterschied mit erheblichen
Konsequenzen für die medizinische Betreuung der Patienten.
Um den prognostischen Wert etablierter oder
neuer Protein- und Metaboliten-Biomarker,
bestimmen zu können, wurde die ‚Biobank
der Blutspender‘ vom Blutspendedienst
des Bayerischen Roten Kreuzes (kurz: BSD)
initiiert. Der besondere Wert des Ende Juni,
nach dreijähriger Vorbereitungszeit der
Öffentlichkeit präsentierten Vorhabens liegt
darin, daß erstmals zahlreiche Proben einer
großen Anzahl erkrankter Menschen aus
der Zeit vor der ärztlichen Diagnosestellung
verfügbar werden.
Der BSD betreut in Bayern 400.000 aktive
Blutspender, das sind etwa 4 % der erwachsenen Bevölkerung. Durchschnittlich kommen davon in einem 12-Monats-Zeitraum
255.000 Blutspender jeweils 2,14mal zur
Vollblut-Spende. Dazu kommen weitere
38.000 apheretische, also extrakorporal
gewonnene, Spezialprodukte. Bei jeder Vollblutspende oder Apherese werden PlasmaRückstellproben gewonnen und in einem
vollautomatisierten Kältelager bei -42º C für
mehrere Jahre eingelagert. Das Probenarchiv
Abb. 1: Europas größtes Kryoarchiv für Blutproben: in dem vollautomatisierten Hochregallager in
Wiesentheid lagern mehr als 3 Millionen Proben bei -42 °C.
28 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
des BSD enthält derzeit mehr als 3 Millionen
Plasmaproben aus den vergangenen fünf
Jahren (Abb. 1).
Ausgewählte Proben wurden bereits für
die Biomarker-Forschung verfügbar gemacht – mit dem Einverständnis der betreffenden Spender und der zuständigen EthikKommission – und in Gemeinschaftsprojekten mit akademischen und industriellen
Partnern, darunter zwei internationale
Pharmakonzerne, zur Biomarker-Forschung
eingesetzt. Der erfolgreiche Verlauf dieser
Projekte gab den Anstoß zur Gründung der
‚Biobank der Blutspender‘. Die intensive
Vorbereitung wurde maßgeblich durch die
Wissenschaftler um Prof. Dr. Dr. H.-Erich
Wichmann vom GSF Forschungszentrum
für Umwelt und Gesundheit, Institut für
Epidemiologie, in Neuherberg begleitet.
Dies war ein entscheidender Vorteil, denn
die Gruppe verfügt mit KORAgen bereits
über eine international angesehene Biobank und konnte dem BSD in Fragen der
Probenlagerung, der Repräsentativität von
Blutspendern und des Datenschutzes wertvolle Unterstützung geben.
In einer Studie wurde eine Stichprobe von
3.000 Blutspendern mit dem bevölkerungsrepräsentativen KORA-Kollektiv aus dem
Raum Augsburg verglichen. Dabei zeigte
sich, daß Blutspender zwar tendenziell
gesünder als die Durchschnittsbevölkerung
sind, aber dennoch als repräsentativ für
den Bevölkerungsdurchschnitt angesehen
werden können. Nur etwa einer von 200
Blutspendern erkrankt pro Jahr an einer
schwerwiegenden Erkrankung. Das Ausgangskollektiv muß also entsprechend groß
sein, damit statistisch hinreichende Fallzahlen erreicht werden.
Ein zunächst kleiner Teil des umfangreichen Probenarchivs wird jetzt durch die
‚Biobank der Blutspender‘ – eine neugegründete Fachabteilung des BSD – verwaltet. In den kommenden Monaten werden
5.000 erkrankte Blutspender in die Biobank
aufgenommen. Schwerwiegende und
häufige Erkrankungen, wie etwa Diabetes,
Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebserkrankungen stehen dabei im Vordergrund.
Hinzu kommen weitere 5.000 gesunde
Probanden, die mit der Fallgruppe demographisch vergleichbar sind, als Kontrollen.
Die zugehörigen rund 100.000 historischen
Plasmaproben stehen dann für die Biomarker-Forschung zur Verfügung. Ist das
Vorhaben erfolgreich, sollen 100.000 gesunde
Blutspender prospektiv in die Biobank der
Blutspender aufgenommen und über Jahre
hinweg begleitet werden. Das Archiv der
Biobank wird dann weit mehr als 1 Million
Plasmaproben umfassen. Damit gehört die
Biobank der Blutspender auch im internationalen Vergleich zu den größten Biobanken. Würden alle Blutspender des BSD
am Biobank-Projekt teilnehmen, wäre die
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Kennziffer 21 LW 04 · Informationen ordern? · www.biocom.de
24/03/06
10:48
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
EGT_pub Laborwelt_04_2006
Biobank der Blutspender mit 400.000 Teilnehmern und den bereits
vorhandenen mehr als 3 Millionen Plasmaproben sogar das größte
Vorhaben dieser Art weltweit. (Tab. 1, Seite 30).
Datenschutz
Bei der Planung waren besonders die Gewährleistung des Datenschutzes sowie rechtliche und ethische Aspekte zu beachten, um die
Persönlichkeitsrechte der Teilnehmer zu gewährleisten. Das Vorhaben
wurde daher in enger Abstimmung und mit Zustimmung der zuständigen Ethik-Kommission und des Landesdatenschutzbeauftragten
vorbereitet. Mögliche Teilnehmer werden schriftlich über das Vorhaben
informiert und haben die Gelegenheit ihre Fragen mit Mitarbeitern des
Blutspendedienstes zu besprechen. Nur wer seine schriftliche Einwilligung gegeben hat, kann teilnehmen.
Mit der Aufnahme in die ‚Biobank der Blutspender‘ werden für jeden
Teilnehmer pseudonymisierte Schlüsseldaten, die eine Zuordnung
zu den verschiedenen Fall- und Kontrollgruppen erlauben, aus der
Datenbank des Blutspendedienstes in ein Biobank-Verwaltungssystem
übernommen. Projektbezogen werden aus dem Datenbestand des
Blutspendedienstes demographische und medizinische Informationen
sowie die Spendehistorie ausgewählter Teilnehmer pseudonymisiert
und in das Verwaltungssystem der Biobank importiert. Die pseudonymisierte Dokumentation umfaßt zu jeder Probennahme:
– demograhische Daten (Alter, Geschlecht)
– Vitalzeichen (Puls, Blutdruck, Körpertemperatur)
– Körpergröße und Gewicht (somit auch BMI)
– Ergebnis der körperlichen Untersuchung
– Medikamenteneinnahme
– kurze Anamnese und aktueller Gesundheitszustand
– Ergebnisse der Blutuntersuchungen
– Spendenhistorie und Probenlage

Mit der Aufnahme in die ‚Biobank der Blutspender‘ stehen die
vorhandenen Plasmaproben der Teilnehmer für Forschungszwekke zur Verfügung. Diese Proben wurden ursprünglich gewonnen,
um nachträgliche Untersuchungen durchführen zu können, zum
Beispiel falls nach der Transfusion eines Blutprodukts beim Empfänger eine Infektionskrankheit auftritt. Die Probennahme ist somit
Teil des Herstellungsprozesses und erfolgt nach standardisierten
Arbeitsanweisungen. Dadurch ist gewährleistet, daß Proben, die
zu unterschiedlichen Zeitpunkten gewonnen wurden, miteinander
vergleichbar sind. Die Proben werden bei -42°C in dem größten
vollautomatisierten Hochregallager seiner Art in Europa archiviert.
Unter den gegebenen Lagerbedingungen sind selbst empfindliche
Gerinnungsfaktoren für mehrere Jahre stabil. Das vorhandene Plasmaproben-Archiv eröffnet die Möglichkeit, Proteine oder Metabolite
als Biomarker zu identifizieren.
Der BSD verfolgt mit der ‚Biobank der Blutspender‘ das Ziel, die
Entwicklung neuer Präventionsmöglichkeiten zu fördern. Die Plasmaproben werden sowohl für die eigene Forschung und Entwicklung
verwendet, als auch akademischen oder industriellen Partnern gegen
Entgelt zur Verfügung gestellt. Die Höhe des Entgelts richtet sich nach
dem entstandenen Aufwand. Zusätzlich strebt der BSD an, durch seine
Kooperationspartner eine Gesundheitsleistung an seine Blutspender
weitergeben zu können. Als gemeinnütziges Unternehmen kann
der BSD auf eine Gewinnerwirtschaftung verzichten. Er muß jedoch
sicherstellen, daß die ‚Biobank der Blutspender‘ sich selbst trägt.
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B L I T Z L I C H T
Beispiele laufender und geplanter Biobanken (Quelle: „P3G Observatory Study Catalog“, www.p3gconsortium.org)
Name
Teilnehmer
(angestrebte)
Teilnehmerzahl
(aktuell)
Zahl der
DNA-Proben
Land
URL
DeCode
(Islands Biobank)
280.000
80.000
80.000
Island
www.decode.com
POPGEN
25.000
kA
kA
Deutschland
www.popgen.de
UK Biobank
500.000
bisher rekrutiert: 3.000
(laut Handelsblatt)
kA
Großbritannien
www.ukbiobank.ac.uk
Estonian Genome
Project
100.000
10.317
10.317
Estland
www.geenivaramu.ee
KORAgen
18.000
18.000
18.000
Deutschland
www.gsf.de/kora-gen/
Atherosclerosis Risk
in Communities Studies (ARIC)
15.792
15.792
15.264
USA
www.cscc.unc.edu/aric/
CARTaGENE
50.000
0
kA
Kanada
www.cartagene.qc.ca/
LifeGene
500.000
0
keine Information verfügbar
Schweden
http://jrb.typepad.com/personalgenome/2005/03/swedish_lifegen.html
MORGAM
143.000
143.000
69.000
Australien; Finnland;
Frankreich; Italien; Litauen; Polen; Rußland;
Schweden; Großbrit.
www.ktl.fi/morgam/
National Health and
Nutrition Examination
Survey (NHANES)
15.128
15.128
15.128
USA
www.cdc.gov/nchs/nhanes.
htm
Singapore Consortium of Cohort Studies
250.000
3.000
keine Information verfügbar
Singapur
www.biomed-singapore.
com/bms/sg/en_uk/index/
research_resources/research_highlights/year_2006/
bms_iac_-_singapore.html
The European Prospective Investigation
into Cancer and Nutrition (EPIC)
520.000
520.000
420.000
Dänemark; Frankreich;
Griechenland; Deutschland; Italien; Niederlande;
Norwegen; Spanien;
Schweden; Großbritannien
www.iarc.fr/epic
The Western Australian Genome Health
Project (WAGHP)
2.000.000
0
kA
Australien
www.genepi.com.au/waghp
Münster Heart Study
(PROCAM)
23.616
23.616
kA
Deutschland
www.chd-taskforce.com/index_d.htm
Nurses‘ Health
Study II
116.686
116.686
30.000
USA
www.channing.harvard.edu/
nhs/history/index.shtml
In Pilotprojekten mit akademischen und
industriellen Partnern wurden Plasma-Rückstellproben der vergangenen Jahre bereits
erfolgreich eingesetzt. Dabei konnte von einem industriellen Partner der prognostische
Wert eines Herzinfarkt-Markers ermittelt
30 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
werden. Als Gegenleistung erhielten 10.000
Blutspender durch HbA1c-Wert-Bestimmung
und Fragebogenauswertung eine kostenlose
Bestimmung ihres Risikos, an Diabetes zu
erkranken. In einer weiteren Aktion wurde
der Tetanus-Impftiter von 1.700 Plasmaspen-
dern ermittelt und dadurch die Risikogruppe
bestimmt 2.
Derzeit führt der BSD zusammen mit der
Abteilung Proteinanalytik des Max-PlanckInstituts für Biochemie (Martinsried) ein
Forschungsprojekt mit dem Ziel durch,
LABORWELT
B L I T Z L I C H T
Proteinmuster im Plasma zu finden, die
mit der Entstehung des Dickdarmkrebses
einhergehen. Das Vorhaben (Förderkennzeichen 0313655A) wird vom BMBF unterstützt.
Beispielhaft für andere Projekte sei hier das
Vorgehen geschildert:
Ein Prüfplan wurde von den beiden Partnern gemeinsam erstellt und zusammen mit
Begleitdokumenten (etwa dem TeilnehmerAufklärungsschreiben) der zuständigen
Ethik-Kommission und dem Datenschutzbeauftragten zur Prüfung vorgelegt. Nach
Erhalt der Voten wurden aus der Datenbank
des Blutspendedienstes 63 an Dickdarmkrebs
erkrankte Blutspender identifiziert und angeschrieben. Die potentiellen Teilnehmer konnten sich durch das Aufklärungsschreiben über
das Vorhaben informieren und bei Bedarf ihre
Fragen mit der Projektleiterin diskutieren.
Die Mehrheit der erkrankten Blutspender
(43) hat das Einwilligungsschreiben unterzeichnet und zurückgesendet. Die schriftliche
Zustimmung enthielt das Einverständnis zur
Nutzung der pseudonymisierten Proben und
Daten aus dem Bestand des BSD und einer
weiteren Probennahme nach Aufnahme
in die Studie. Des weiteren entbanden die
Teilnehmer ihren behandelnden Arzt von
seiner Schweigepflicht, insofern dies für die
protokollgemäße Durchführung der Studie
notwendig ist. Durch den behandelnden
Arzt konnten so die Diagnose validiert
und detaillierte Angaben zur Erkrankung
gemacht werden: dem Zeitpunkt der Diagnosestellung, der Schwere und dem Verlauf der
Erkrankung, dem Metastasierungsgrad, der
Therapie und dem Therapieerfolg. Aus den
Teilnehmern wurden durch ein wissenschaftliches Gremium 16 Fälle ausgewählt, die den
Ein-/Ausschlußkriterien am besten entsprachen. Jeweils vier Proben aus den letzten drei
Jahren vor der Diagnosestellung wurden
aus dem Probenarchiv des BSD ausgelagert,
mit protokollrelevanten Daten verknüpft
und pseudonymisiert. Die Proteommuster
dieser Plasmaproben werden derzeit durch
die Abteilung Proteinanalytik des MPI für
Biochemie unter Leitung von Dr. Friedrich
Lottspeich mit Hilfe von ICPL™ analysiert,
eines neuartigen massenspektrometrischen
Verfahrens zur relativen Quantifizierung von
Proteinen mithilfe von Isotopenmarkierungen (vgl. LABORWELT 6(4), 7-10 (2005). Die
Abb. 2: Automatisierung der Arbeitsabläufe bei der Blutverarbeitung
anschließende statistische Auswertung der
gewonnenen Daten ermöglicht es, charakteristische Veränderungen im Proteinmuster
zu untersuchen, die möglicherweise schon
lange bevor krankheitsbedingte Symptome
auftreten, nachweisbar sind.
Dieses Beispiel zeigt, daß die ‚Biobank
der Blutspender‘ neue Möglichkeiten für die
Biomarker-Forschung bietet. Die meisten der
bereits exitierenden, aber auch in Planung
befindlichen Biobanken archivieren von ihren
Teilnehmern DNA-Proben. Untersuchungen
an den veränderlichen Merkmalen im Blut,
wie Proteinmuster und Metabolitenpattern,
(vgl. dazu LABORWELT 2/2004) sind damit
nicht möglich. Im Gegensatz dazu ermöglicht
die regelmäßige Sammlung von Plasmaproben durch die Biobank der Blutspender, die
zeitliche Veränderung derartiger Merkmale
zu untersuchen und Kinetiken zu erstellen.
Die häufige Probennahme der Biobank-Teilnehmer würde enorme Kosten verursachen,
wäre sie nicht ein Beiprodukt des Blutspendeprozesses.
Für die Gründung der Biobank der Blutspender war neben der vorhandenen Infrastruktur des BSD vor allem die vorhandene
Forschungsinfrastruktur in Bayern ein
entscheidender Vorteil. Die Projektpartner
aus GSF und MPI, aber auch Biotech- und
Pharmaunternehmen, wie etwa die Roche
Diagnostics GmbH, befinden sich in unmittelbarer Nähe. Wesentlich für den erfolgreichen
Start war auch die tatkräftige Unterstützung
durch die engagierten Mitarbeiter des Netzwerk Life Science Bavaria von Bayern Innovativ und durch die Gruppe der BioM AG um
Prof. Dr. Horst Domdey. Hier zeigten sich die
Vorteile des Biotech-Clusters. Mit der Gruppe
um Prof. Dr. Dr. Erich Wichmann ist weiterhin eine enge Zusammenarbeit geplant,
um die Synergien von KORAgen und der
Biobank der Blutspender nutzen zu können:
wissenschaftliche Expertise und langjährige
Erfahrung im Biobanking der GSF paaren
sich so mit den technischen Standards eines
pharmazeutischen Unternehmens und der
Bereitschaft der Blutspender in Bayern, an
einem innovativen Vorhaben mitzuwirken.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
LABORWELT 6(4), 7-10 (2005)
Deutsche Medizinische Wochenschrift 130:1810-1813 (2005)
Stellungnahme des Nationalen Ethik-Rats vom 17. März 2004: Biobanken für
die Forschung
Wichmann H.E., Gieger C., Illig T., for the KORA Study Group; Gesundheitswesen 67, Suppl 1: 26-30 (2005)
Korrespondenzadresse
Dr. Silke Martin
Leiterin Abteilung Biobank
Blutspendedienst des BRK gGmbH
Herzog-Heinrich-Straße 2
D-80336 München
Tel.: +49-(0)89-5399-230
Fax: +49-(0)89-5399-240
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7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 31
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Hochauflösende Chipanalyse
des Methylierungsstatus von
CpG-Inseln
Dr. Ramón Enríquez Schäfer, Febit Biotech GmbH, Heidelberg
Die Regulation der Genexpression wird durch die DNA-Sequenz, also die Abfolge der Nukleotide
– insbesondere im Promotorbereich – bestimmt. Daneben spielen auch Veränderungen der
Chromatinstruktur, etwa durch die Methylierung von Cytosin an Position 5 des Pyrimidinrings
zu 5-Methyl-Cytosin (5M-Cytosin) eine wchtige Rolle. Wenn solche Modifikationen durch Mitose
oder Meiose weitergegeben werden, spricht man von epigenetischen Veränderungen. Läuft die
Weitergabe fehlerhaft ab, kann es zu Entwicklungsstörungen kommen. In der frühen Embryonalentwicklung wird eine Reihe von Genen väterlicher oder mütterlicher Herkunft markiert
und damit inaktiviert (Imprinting). Daher sind einige dieser Gene nur aktiv, wenn sie vom Vater
stammen, bei anderen ist die mütterliche Herkunft Voraussetzung für die Genaktivität.
Impriting zeigt sich beim Menschen deutlich
beim Prader-Willi- oder dem Beckwith-Wiedemann-Syndrom (BWS) 1. Bei einem Teil
der BWS-Patienten kommt das väterliche
Chromosom 11 zweimal vor, während das
mütterliche fehlt (uniparentale Disomie). Da
die väterlichen Gene, die im chromosomalen
Abschnitt 11p15.5 liegen, aufgrund des Imprinting nicht transkribiert werden können
und das mütterliche Chromosom ganz fehlt,
kommt es zur Ausprägung des Syndroms, das
durch Fehlbildungen, Organvergrößerungen
und Mikrozephalie gekennzeichnet ist. Eine
weitere Komplikation, ist das vermehrte
Auftreten embryonaler Tumore, wie dem
Wilms-Tumor1.
Im Humangenom sind etwa 4% aller Cytosinnukleotide zu 5M-Cytosin methyliert.
Diese Nukleotide sind nicht gleichmäßig
über das Genom verteilt, sondern finden sich
A
B
Abb. 2: Ausschnitt aus der Sequenz der untersuchten CpG-Insel (A). Die Sequenzen der Sonden,
die synthetisiert wurden, um die Methylierung der drei grau unterlegten CpGs zu ermitteln sind
in (B) detailliert dargestellt (aus [4] verändert).
32 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Abb. 1: Geniom-Geräte im Laboreinsatz
vorwiegend in den symmetrischen CpGDinukleotiden (das p steht für die Phosphodiesterbrücke zwischen Cytosin und
Guanin). Diese Dinukleotide sind im Genom
unterrepräsentiert. Sie treten aber gehäuft als
CpG-Inseln in den Promotorregionen von
Genen sowie in Abschnitten mit repetitiven
mobilen Elementen auf.
Generell ist ein Zusammenhang zwischen
einem hohen Methylierungsgrad der CpG-Inseln in Promotorregionen und einer Inhibition
der Transkription der regulierten Gene zu
beobachten. Tumorzellen weisen genomweit
deutlich weniger 5M-Cytosin auf als gesunde
Zellen. In den regulatorischen Elementen
einiger Tumor-Suppressorgene findet sich
dagegen eine Hypermethylierung.
Messung der Genom-Methylierung
Der Zusammenhang zwischen der CytosinMethylierung und verschiedenen Erkrankungen erklärt das Interesse daran, den Methylierungsstatus im Bereich von CpG-Inseln
zuverlässig messen zu können.
Voraussetzung für die wichtigsten Methoden ist die Behandlung mit Natrium-Bisulfit.
Dieses bewirkt eine Desaminierung der unmethylierten Cytosinreste zu Uracil, welches im
Verlauf der sich anschließenden PCR-Zyklen
zu Thymin wird. Dieser Prozeß ermöglicht
die Unterscheidung, ob ursprünglich ein
5M-Cytosin (wird zu Cytosin) oder ein nichtmethyliertes Cytosin vorgelegen hat (wird
zu Thymin).
Mit einer methylierungsspezifischen PCR
läßt sich dann der Methylierungsstatus von
jeweils zwei Cytosinen untersuchen: Zwei
Primerpaare, die an den jeweils fraglichen
Positionen entweder einen Cytosin- oder einen
Thyminrest aufweisen, werden in PCR-Reaktionen kombiniert. Aus dem entstehenden
Bandenmuster läßt sich dann der Methylierungssatus der zu untersuchenden Cytosine
ableiten. Um auch eine Aussage über einige
der dazwischenliegenden Cytosine zu erhalten, kann anschließend ein Restriktionsverdau
mit einem Enzym durchgeührt werden (z.B.
BstUI), das ein CGCG-Motiv erkennt („combined bisulfite restriction analysis, COBRA“).
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Auch hier ermöglicht das Bandenmuster eine
Aussage über die Anzahl der ursprünglich
methylierten Cytosine, da nur bei diesen
das Motiv so erhalten bleibt; aus dem nicht
methylierten Tetranukleotid wird das Motiv
TGTG, welches BstUI nicht erkennt. Wesentlich genauer, aber auch aufwendiger und
kostenintensiver ist die Klonierung des zu
untersuchenden Fragments und die anschließende Sequenzierung einiger Klone.
Eine methodische Erleichterung ergibt sich
durch die Anwendung von methylierungssensitiven Microarrays. In jüngerer Zeit wurde
eine Reihe von Methoden entwickelt, um den
Methylierungsstatus genomischer DNA speziell aus Tumoren mit Hilfe von Microarrays zu
erfassen. Aufgrund der mangelnden Flexibilität der Untersuchungsmethoden konnten jedoch nur wenige CpG-Inseln in einigen Genen
untersucht werden. Als limitierend erwiesen
sich besonders der große Zeitaufwand und die
hohen Kosten, wenn mit einer großen Anzahl
von Sonden gearbeitet werden soll. Dies ist
immer dann der Fall, wenn Sonden für eine
neue Fragestellung hergestellt und validiert
werden sollen.
Um diese Limitierungen zu überwinden,
wurde in dem hier beschriebenen neuen
Ansatz mit dem flexiblen Microarraysystem
Geniom der Febit Biotech GmbH gearbeitet
(Abb.1). Geniom besteht aus einem Oligonukleotid-Synthesizer, der in einer lichtinduzierten, maskenfreien Synthese in situ mehr
als 6.700 unterschiedliche Oligonukleotide
parallel in jeweils acht Microarrays synthetisiert (erweiterbar auf 15.000 Oligos pro
Array). Diese sind jeweils auf einem Biochip
untergebracht und können unabhängig voneinander hybridisiert werden. Der komplette
Synthesevorgang dauert wenige Stunden.
Auch die Hybridisierung, Detektion und
Datenanalyse lassen sich mit GENIOM einfach durchführen. Dadurch, daß der gesamte
Prozeß auf einem Gerät im eigenen Labor abläuft, sind schnelle Optimierungen des Arraydesigns möglich. Somit werden die eben erst
gewonnenen Erkenntnisse bereits innerhalb
weniger Stunden in Form eines neuen Arrays
mit optimierter Oligonukleotid-Zusammensetzung umgesetzt. Geniom eignet sich daher
hervorragend für neue Fragestellungen oder
auch die Arbeit mit selten untersuchten Organismen, für die keine anderen Microarrays
erhältlich sind.
Analyse der CpG-Methylierung eines
Tumorsuppressorgens
Mit Hilfe von Geniom ist es gelungen, beispielhaft den Methylierungsstatus der CpG-Insel
in der Promotorregion des p16INK4A-Tumorsuppressorgens aufzuklären4. Diese beinhaltet
bei einer Länge von etwa 650 Nukleotiden
53 CpG-Dinukleotide. Die Expression des
kodierten CDK-Inhibitors 2A wird bei vielen
Tumortypen durch die CpG-Methylierung
inhibiert. Nach Eingabe der Sequenzdaten,
die die einzelnen zu untersuchenden CpGs
beinhalten, errechnet die Geniom®-Software,
welche Oligonukleotide für deren Detektion
synthetisiert werden müssen. Die Herausforderung an das Design von spezifischen Proben
besteht bei CpG-Inseln darin, daß die Sequenzen, in welche die Dinukleotide eingebettet
sind, eine geringe Komplexität aufweisen und
daß die einzelnen CpGs teilweise so nahe beieinander liegen, daß der Methylierungsgrad
von jeweils mehreren CpGs mit einem Satz
von permutierten Oligos detektiert werden
Abb. 3: Eichkurven zur Auswahl der spezifischsten Sonden (aus [1]). Aufgetragen ist jeweils das
Verhältnis der Intensitäten der Sonde für die methylierte DNA, dividiert durch die für methylierte
plus unmethylierte DNA. Die idealen Werte liegen bei 1; 0.5 und 0. Es wurden nur Sonden weiterverwendet, die über 0.8 liegen (bei idealem Wert von 1), unter 0.2 liegen (bei idealem Wert von 0)
bzw. zwischen 0.4 und 0.6 (bei idealem Wert von 0.5).
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7. Jahrgang | Nr. 2/2005 | 33
B L I T Z L I C H T
A
B
C
Abb. 4: Methylierungsgrad der p16-CpG-Insel bei verschiedenen kultivierten Zellen (A). Die gemessenen Werte bestätigen die mit methylierungsspezifischer PCR (B) und COBRA festgestellten Tendenzen [aus [3] verändert).
muß (jeweils Strang- und Gegenstrang). In
Abbildung 2 ist ein Beispiel für das Design
von Oligo-Sonden dargestellt, die den Methylierungsstatus dreier CpGs abfragen. Für die
Analyse der insgesamt 53 CpGs in der p16Promotorregion wurden mehrere Replikas
von 876 unterschiedlichen Oligos auf einem
Microarray synthetisiert.
Um die Spezifität der synthetisierten Sonden zu überprüfen, wurden drei dieser identischen Microarrays mit amplifizierter DNA
aus der CpG-Insel der p16-Promotorregion
hybridisiert, die komplett unmethyliert war,
in vitro komplett methyliert worden war beziehungsweise mit einer 50 zu 50-Mischung
aus beiden. Nach Farbmarkierung und Detektion wurden aus den jeweils gemessenen
Intensitäten Eichkurven errechnet (Abb. 3)
A
und über dafür definierte Qualitätsparameter
die Proben mit der höchsten Spezifität für die
weiteren Untersuchungen selektiert3. Unter
Verwendung der so selektierten, hochspezifischen Proben konnte dann der Methylierungsgrad der CpG-Insel im p16-Promotorbereich verschiedener kultivierter Zellen bestimmt werden3 (siehe Abb. 4A). Es ergaben
sich Werte für den Methylierungsgrad von
65% (SW480-Zellen), 40% (HCT116-Zellen)
und 22% (SW 48-Zellen). Die Unterschiede
in den Methylierungsniveaus der verschiedenen Zelltypen wurden durch die oben
beschriebenen, bisulfitbasierenden Methoden
bestätigt (siehe Abb. 4B).
Auch die eindeutige Identifizierung von einem einzelnen in vitro methylierten Cytosin,
in einer Umgebung von nicht methylierten
CpGs wurde mit dem hier vorgestellten
Ansatz gezeigt3. Die bakterielle Methylase
M. HpaII methyliert selektiv das Cytosin an
der Position 809, während die benachbarten
Cytosine 812 und 815 nicht modifiziert werden. Mit den verschiedenen degenerierten
Oligonukleotidsonden läßt sich diese selektive Methylierung eindeutig belegen (siehe
Abb. 5A).
In einem weiteren Schritt wurden Proben
von Prostatakarzinompatienten untersucht,
wobei jeweils Tumorgewebe mit benachbartem gesunden Gewebe verglichen wurde. In
Abbildung 5b wird das zwischen Tumorzellen
und gesunden Zellen deutlich abweichende
Methylierungsmuster bei den untersuchten
16 CpGs aus der CpG-Insel der Promotorregion des p16INK4A-Tumorsuppressorgens
sichtbar. Während bei dem untersuchten
Patienten die Tumorzellen eine Reihe von
CpGs mit Methylierungen aufweisen, finden
sich in den gesunden Kontrollzellen weniger Methylierungen und zwar bei anderen
Cytosinen4.
Durch Ausdehnung dieser Untersuchungen auf CpG-Inseln anderer Gene, die für das
Entstehen von Tumoren relevant sind, ließe
sich ein Instrument schaffen, das ergänzende Informationen zur Diagnostik oder zum
Therapieverlauf von Krebs beisteuern könnte,
indem es die epigenetischen Effekte berücksichtigt, die beim Tumorgeschehen eine Rolle
spielen. Die Herausforderung besteht darin,
viele dieser relevanten CpG-Inseln gleichzeitig auf einem Microarray zu analysieren.
Literatur
[1]
[2]
[3]
[4]
Falls J.G., Pulford, D.J., Wylie, A.A., Jirtle, R.L. Am. J. Pathol. 154(3), 635-647
Baum, M. et al., Nucleic Acids Research 33(23), (2003) e151
Mund, C., Beier, V., Bewerunge, P., Dahms, M., Lyko, F., Hoheisel, J.D., Nucleic
Acids Research 33(8), (2005), e73
Mund, C. persönliche Mitteilung
Korrespondenzadresse
Dr. Ramón Enríquez Schäfer
Febit Biotech GmbH
Im Neuenheimer Feld 519
D-69120 Heidelberg
eMail: [email protected]
B
Abb. 5: A. Selektive Identifikation des in vitro methylierten Cytosins 809, mit degenerierten Oligonukleotidsonden (aus [3]) B. Methylierungsmuster
der Cytosinnukleotide in der CpG-Insel von p164. Die Höhe der Balken entspricht dem Methylierungsgrad.
34 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
LABORWELT
M A R K T Ü B E R S I C H T
Studie

Auswahlkriterien für
Durchflußzytometer

������

2nd International Congress on
Regenerative Biology and
Bill Kelly, BioInformatics LLC, Arlington, USA
2nd International Congress on
Bio-Nano-Interface
Seit den späten siebziger Jahren ermöglicht die Durchflußzytomtrie
die Analyse verschiedenster Zelltypen. Die Optik der Flußzytometer
unterscheidet Zellen auf Basis ihrer Größe und Form und eröffnet
darüber hinaus die Analyse von Molekülen auf deren Oberfläche oder
im Zellinneren. Weil es entsprechende Instrumente in zahlreichen
Konfiguration und Preisklassen gibt, haben Wissenschaftler zahlreiche
Faktoren bei ihrer Entscheidung für eine Marke oder ein ‘Outsourcen’,
zu berücksichtigen. Bioinformatics LLC (www.gene2drug.com) hat mehr
als 750 Forscher dazu befragt, welche Technik sie einsetzen, um ihre
Forschungsziele zu erreichen. Die Ergebnisse sind in der neuen Studie
‘Influencing Brand Preferences in the Flow Cytometry Market’ dokumentiert ([email protected]).
October 9 – 11, 2006
Liederhalle Cultural
& Congress Centre
Stuttgart, Germany
Register now!
Deadline: September 18, 2006
www.biostar-congress.de
Kennziffer 25 LW 04 · Informationen ordern? · www.biocom.de
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
Stärken der Durchflußzytometrie liegen in der Flexibilität und Sensitivität der eingesetzten Fluoreszenztechnologie in Kombination mit
der Schnelligkeit und Möglichkeit zur Datenintegration, die zahlreiche
Anwendungen ermöglichen (vgl. Abb). Dabei ist die Zellsortierung die
am meisten genutzte Applikation, gefolgt von Studien zur Apoptose,
des Zellzyklus und der Detektion fluoreszenter Proteine. Gleichwohl
nutzen die Forscher eher Zellanalysatoren als Zellsortierer. Rund 60%
der Befragten nutzen zentralisierte Durchflußzytometer-Services. Die
Auswahl der Instrumente erfolgt interessanterweise primär entsprechend der Reputation der Marke am Markt. Faktoren wie die Leistungsfähigkeit, der Preis etc. scheinen danach nachgeordnet.
BD Biosciences-Geräte sind die meistgenutzte Zytometer-Marke
(vgl. S. 36, 39). Unabhängig von der genutzten Marke äußern sich
aber die meisten Nutzer unzufrieden mit der Kapazität der Geräte,
auch seltene Ereignisse zu erfassen oder messen. Nutzer der Geräteplattformen von BD Biosciences, Beckman Coulter, and Dako (vgl. S.
40) zeigen eine starke Präferenz für Durchflußzytometrie-Reagenzien
dieser Unternehmen. Allgemein zählen Reagenzien von BD Biosciences Immunocytomery Systems, BD Biosciences Pharmingen und
Molecular Probes zur den Marktführern im Zytometrie-Markt.
© Fraunhofer IGB
Contact:
Ruth Lamprecht
Tel.: +49 (0)711 2027-765
Fax: +49 (0)711 2027-766
ruth.lamprecht@
congress-stuttgart.de
Organiser:
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7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 35
CellCelectorTM bzw. CellCelectorBase (s. Extras)
Adhärente Zellkulturen: Entwicklung von Zellinien aus Einzelzellen/-klonen • Tissue Engineering
multifunktionales Robotersystem (CellCelectorTM) zur automatisches Selektion und Ernte von
Zellkolonien und Einzelzellen. • Gerät kombiniert Funktionalität mit einem breiten Applikationsspektrum und flexibler, nutzerfreundlicher Software. • erhöht Durchsatz und v.a. die
Qualität der Selektion/Ernte von Zellen. • einfach zu wechselnde Ernte-Module ermöglichen es,
verschiedene Applikationen mit nur einem System zu bearbeiten. • vollautomatischer Prozeß
wird vollständig dokumentiert und kann auf Nutzerbedürfnisse angepaßt werden. • drastisch
erhöhte Erntegeschwindigkeit durch patentierte Separationstechnologie bei gleichzeitiger
Minimierung von chemisch/biologischem/mechanischem Streß für die geernteten Zellen und
damit einhergehenden Schädigungen • Höchstmaß an Arbeitserleichterung
vollautomatischer Prozeß in drei Schritten: Scan, Detektion, Ernte: Scan: Inhalt der auf dem
motorisierten Kreuztisch des Mikroskops befindlichen Kulturschale wird eingescannt,
Bildinformationen an Imaging-Software analySIS gesendet. • Detektion: Software erkennt
anhand vordefinierter physikalischer und spektraler Detektionsparameter (z.B. Form, Größe,
Fluoreszenzintensität, Entfernung zum Nachbarn etc.) Zellkolonien oder Einzelzellen • Ernte:
ausgewählte Zellkolonien/Einzelzellen werden mit Applikations-spezifischen Erntewerkzeug
geerntet und zur Zielplatte transportiert. • Vorgang kann mit in Datenbank speicherbaren
Fotos, dokumentiert und dem Monitor per Realtime-Monitoring verfolgt werden. • Vorgang ist
adaptierbar an Kundenapplikationen und kann durch Einsatz einer Flowbox unter sterilen und
temperierten Bedingungen stattfinden.
CellCelectorTM besteht aus dem inversen OLYMPUS CKX41-Mikroskop (optional mit Fluoreszenzeinheit) mit CCD-Kamera und motorisiertem Kreuztisch, Roboterplattform und PC mit Imaging-Software zur Auswertung der Bildinformationen • Für den Kreuztisch gibt es Adapter für
sämtliche Standardkulturgefäße,des weiteren Petrischalen (z.B. 90 mm, 35 mm), Objektträger
und Mikrotiterplatten verschiedener Formate (z.B. 6 Well, 96 Well) • Präzision d. Roboterplattform im 1/100 mm-Bereich • Applikationsspezifische, nutzerfreundliche Ernte-Module •
Robotertisch faßt Zielplatten (unterschiedlicher Formate) sowie Tip-Racks • Gerät kann mit
spezieller Flowbox ausgestattet werden.
inverses OLYMPUS CKX41-Mikroskop, kombiniert mit CCD-Kamera • Weißlicht- u/o Fluoreszenz-Illumination • verschiedene Filterpaare u. Objektive kundenspezifisch zusammenstellbar
applikationsspezifisch und zelltypabhängig. Gerät fürkleinen/mittleren Durchsatz geeignet.
weltweiter Kundenservice • keine Vorkenntnisse erforderlich, da bei Installation des Gerätes
eine im Preis enthaltene Basis-Schulung stattfindet
CellCelector ist auch als CellCelectorBase erhältlich – ein kleineres, multifunktionales, motorisiertes Mikroskopsystem z. automati. Observierung, Detektion und Bildverwaltung von Zellkolonien und Einzelzellen, das zu einem vollständigen CellCelector umgewandelt werden kann. •
Für das Gerät ist eine Flowbox erhältlich, die das sterile und temperierte Arbeiten ermöglicht.
CellCelector: 115.000 D • CellCelectorBase: 48.000 D
2. Produktname
3. Anwendungsgebiete/Zielgruppe
4. stichwortartige Kurzbeschreibung
des Produktes
5. Funktionsprinzip
6. Technische Beschreibung
7. Optik
8. Durchsatz
9. Kundenservice/ Bedienervorkenntnisse
9. Extras/Aktionen
10. Preis für Basisgerät/-modul
• Selektion und Sammeln embryonaler Stammzellen mit anschließender Vereinzelung •
Toxikologische Untersuchungen an Zellklonen • Zellteilungsstudien • Selektion von Zellklonen
mit hoher und niedriger Proliferationsrate • Isolierung von Zelltypen mit definiertem AdhäsinExpressionsmuster
Wenig oder nicht adhärente Zellkulturen: • Selektion und Ernte von Zellklonen aus halbflüssigen
Medien z.B. Methylzellulose-Medien
Agar: • Überimpfen von Zellen (z.B. E. coli, Hefen, etc.) von der Agarplatte in Mikrotiterplattenformate zur Weiterverarbeitung mit Liquid Handling-Robotern (z.B. TheOnyx von Aviso) z.B. zur
Isolierung von DNA/RNA, Aufreinigung von Proteinen, etc. • Erstellung von Lagerkulturen, z.B.
Glycerinkulturen • Einsatz im Blau/Weiß-Screening, Selektion LacZ-positiver Klone
Einzelzellen: • Entwicklung von Zellinien aus Einzelzellen • Selektion und Ernte embryonaler
Stammzellen • Selektion und Sammeln von Embryonen • Toxikologische Untersuchungen an
Einzelzellen • Ernte von Einzelzellen aus Blut • Selektion von Einzelzellen mittels fluoreszenzmarkierter AK mit direkter Übertragung in die RT-PCR • Selektion und Ernte von z.B. Ascosporen/ Zielgruppe: Universitäten, Institute, Forschungslabore in der Industrie
AVISO Trade GmbH
Talstr. 44
03655-519142
Mail to: [email protected]
1. Firmendaten, Ansprechpartner
36 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Auf Anfrage kann das Gerät mit einem 488 nm-Laser ausgerüstet werden. Dafür entfällt der 532 nm-Laser.
Anwender werden durch Applikationsspezialisten/Trainer in die Benutzung des BD FACSArray eingewiesen.
Weitergehende applikative Beratung ist jederzeit über das Flow Support-Team erhältlich.
digitale Elektronik verarbeitet bis zu 15.000 Ereignisse/sec (voll kompensiert), das Fluidiksystem ermöglicht
Meßgeschwindigkeiten zwischen 0,5 bis zu 3 µl Probe/sec. Der tatsächliche Probendurchsatz hängt von der
Probenbeschaffenheit und der gewünschten Ereigniszahl ab. Eine 96 well-Mikrotiterplatte kann in weniger
als 35 min abgearbeitet werden
Gerät verfügt über einen 532 nm- sowie einen 635 nm-Laser. Folgende Standardfarbstoffe sind detektierbar:
PE, PerCP-Cy5.5/PE-Cy7, APC und APC-Cy7. Die Sensitivität liegt bei <200 MESF für PE.
Kompaktes Durchflußzytometer mit 2-Laseranregung und Detektoren für die Aufnahme von 4 Fluoreszenzparametern. Digitale Elektronik für hohe Akquisitionsraten und hohe Auflösung. Schnelle Probenabarbeitung aus Mikrotiterplatten. Ideal für High Content-Analytik im Bereich Zellbiologie, Immunologie und
Arzneimittelforschung. Einzelzellen und Beads sind nach morphologischen Eigenschaften und Fluoreszenzparametern differenzierbar. Ideal für die Analyse löslicher Faktoren wie Zytokine oder PhosphopProteine
mittels der BD Cytometric Bead Array-Produktlinie
Ein Durchflußzytometer mißt ausschließlich Einzelpartikel in Suspension, Probenmaterial ist daher entsprechend vorzubereiten. Die BD Medimachine ermöglicht den Gewebeaufschluß, für Messungen aus Vollblut
stehen Lysereagenzien zur Verfügung. Suspendierte Partikel passieren einzeln beim Durchgang durch die
Durchflußzelle die räumlich getrennten Laserstrahlen. Die dabei entstehenden Streulichtsignale (FSC und
SSC) und Fluoreszenzemissionen werden von entsprechend positionierten Linsen gesammelt und den
Detektoren (Photomultiplier Tubes, PMTs) zugeleitet. Für die eingesetzten Fluoreszenzfarbstoffe optimierte
Filtersysteme legen dabei den auszuwertenden Wellenlängebereich für jede PMT fest. Die gemessenen
Lichtsignale je Zelle werden in elektrische Signale umgewandelt und sofort digitalisiert.
Ausstattung: Zwei Laser • Detektion von bis zu vier Fluoreszenz- und zwei Scatterparametern • Digitale
Elektronik • Automatisierte Probenzufuhr aus Mikrotiterplatten
Kompaktes Durchflußzytometer für die Forschung zur Analyse von Zellen und dem BD Cytometric Bead
Array aus Mikrotiterplatten
BD FACSArrayTM Bioanalyzer
BD Biosciences
Flow Support
Tullastr. 8-12, D-69126 Heidelberg
Tel.: +49 6221 305 212, Fax: +49 6221 305 530
fl[email protected]. www.bdbiosciences.com
M A R K T Ü B E R S I C H T
Marktübersicht: Durchflußzytometrie
Moderne Durchflußzytometer können tausende von Partikeln pro Sekunde zählen, sortieren oder Moleküle auf der Zelloberfläche und im
Zellinneren, wie etwa Protein- und RNA-Marker, DNA, Enzymaktivitäten etc., analysieren.Trotz immer vielfälfiger werdender Applikationen
für Zellbiologen beschränkt sich der Markt auf wenige Anbieter, deren Geräte ihre Stärken in jeweils spezischen Applikationen zeigen. Eine
Übersicht über das Feld gibt LABORWELT in der vorliegenden Marktübersicht.
LABORWELT
LABORWELT
Modulares Durchflußzytometer mit 1- oder 2-Laseranregung und Detektoren für die Aufnahme
von drei oder vier Fluoreszenzparametern. Softwarelösungen für die Forschung und Diagnostik.
Optional sind ein Karussell für die automatisierte
Probenzuführung aus Probenröhrchen, die
BD HTS-Option für die Probenzuführung aus
Mikrotiterplatten und eine Sortieroption für die
Isolierung multiparametrisch definierter Zellen
erhältlich. Der BD FACSCalibur ist das weltweit
meistverkaufte Durchflußzytometer.
Das Grundmodell verfügt über einen 488 nm-Laser, mit dem folgende Standardfarbstoffe angeregt werden: FITC, PE, PerCP/PerCP-Cy5.5. Der
optional erhältliche 635 nm-Laser ermöglicht die
zusätzliche Verwendung von APC. Die Sensitivität
liegt bei 200 MESF.
Das Fluidiksystem ermöglicht Meßgeschwindigkeiten von bis zu 60 µl Probe/min. Der
tatsächliche Probendurchsatz hängt von der
Probenbeschaffenheit und der gewünschten
Ereigniszahl ab. Mit der BD HTS-Option kann
eine 96 well-Mikrotiterplatte in weniger als 15
min abgearbeitet werden
Anwender werden durch Applikationsspezialisten/Trainer von BD Biosciences in die Benutzung eingewiesen. Weitergehende applikative Beratung ist jederzeit über das Flow Support-Team erhältlich
6. Technische Beschreibung
7. Optik
8. Durchsatz
9. Kundenservice/ Vorkenntnisse
10. Preis für Basisgerät/-modul
Optionen für die Probenzuführung: BD FACS Loader
für die automatische Abarbeitung von 40 Probenröhrchen. BD HTS-Option für die Messung aus
Mikrotiterplatten
BD HTS-Option für die Messung aus Mikrotiterplatten. Auf Anfrage sind andere Laserausstattungen möglich.
Automatisches Sortieren auf Objektträger oder Einzelzellablage (ACDU) in Mikrotiterplatten. Wasserzirkulierendes System für das Temperieren der sortierten Zellen.
Aerosol Management-Option. Auf Anfrage sind andere Laser (z. B UV), mehr Laser
und zusätzliche Detektoren möglich
BD FACSAria kann über 100.000 Ereignisse/sec verarbeiten. Die tatsächliche Geschwindigkeit hängt von der jeweiligen Applikation und dem gewünschten Sortierergebnis ab
E
Digitale Elektronik verarbeitet über 20.000 Ereignisse/sec, Fluidiksystem ermöglicht Meßgeschwindigkeiten von bis zu 60 µl Probe/
min. Tatsächlicher Probendurchsatz abhängig
v. Probenbeschaffenheit u. gewünschter
Ereigniszahl. Mit BD HTS-Option: 96 well-MTP
in weniger als 15 min
T
Digitale Elektronik verarbeitet bis zu 10.000 Ereignisse/sec (voll kompensiert), Fluidiksystem ermöglicht Meßgeschwindigkeiten von bis zu 120 µl Probe/min. Tatsächlicher Probendurchsatz abhängig v.
Probenbeschaffenheit u. gewünschter Ereigniszahl.
Mit der BD HTS-Option kann eine 96 well-Mikrotiterplatte in weniger als 15 min abgearbeitet werden
E
Der BD FACSAria kann mit Lasern folgender Wellenlängen und zugeordneten Detektoren ausgestattet werden: 407 nm mit 4 Detektoren, 488 nm mit 6 Detektoren und
635 nm mit 3 Detektoren. In den Detektoreinheiten werden die Fluoreszenzsignale
für maximale Ausbeute durch Reflexion getrennt, die Filter sind für den Anwender
austauschbar. Die Sensitivität liegt für Standardfarbstoffe bei 125 MESF.
High Speed Cell Sorter auf komplett neuer technologischer Plattform. Küvettensortierung für bislang unerreichte Sensitivität. 3 Solid State und luftgekühlte Laser.
Glasfasertechnologie für sichere und justagefreie Lichtleitung vom Laser bis zum
Detektor. Reflektionsoptik für 13 Fluoreszenz- und 2 Scatterparameter sichert maximale Lichtausbeute und ermöglicht einfachen Filterwechsel. Digitale Elektronik
für hohe Akquisitionsraten, hohe Auflösung (18 bit) sowie on- und offline-Kompensation.. Sortiervorgang komplett computerüberwacht (BD FACS Accudrop). 4-way
Sorting und Einzelzellablage in MTP (ACDU). Proben können temperiert werden.
Fluidiksystem m.integrierter Druck/Vakuumeinheit u. automatisierten Reinigungs/Dekontaminierungszyklen.
M
Der BD LSR II kann mit Lasern folgender
Wellenlängen und zugeordneten Detektoren
ausgestattet werden: 355 nm mit 2 Detektoren, 405 nm mit 6 Detektoren, 488 nm mit 6
Detektoren und 633 nm mit 4 Detektoren. In
den Detektoreinheiten werden die Fluoreszenzsignale für maximale Ausbeute durch
Reflexion getrennt, die Filter sind für den
Anwender austauschbar. Die Sensitivität liegt
unter 200 MESF.
High End-Durchflußzytometer mit bis zu vier
Lasern und Detektoren für die Aufnahme von
bis zu 18 Fluoreszenzparametern. Digitale
Elektronik für hohe Akquisitionsraten, hohe
Auflösung sowie on- und offline-Kompensation. Glasfasertechnologie für sichere und
justagefreie Lichtleitung zur Detektoreinheit.
Revolutionäre Reflexionsoptik für maximale
Lichtausbeute und einfachen Filterwechsel.
Optional ist BD HTS-Option für die Probenzuführung aus Mikrotiterplatten erhältlich.
Zu sortierende Proben müssen als Einzelpartikel in Suspension vorliegen, Probenmaterial ist entsprechend vorzubereiten. Suspendierte Partikel passieren einzeln
beim Durchgang durch die Durchflußzelle die räumlich getrennten Laserstrahlen.
Dabei entstehende Streulichtsignale (FSC und SSC) und Fluoreszenzemissionen
werden von Linsen gesammelt und den Detektoren (Photomultiplier Tubes, PMTs)
zugeleitet. Für die eingesetzten Fluoreszenzfarbstoffe optimierte Filtersysteme legen
den auszuwertenden Wellenlängebereich für jede PMT fest. Die gemessenen Lichtsignale je Zelle werden in elektrische Signale umgewandelt und sofort digitalisiert.
Durch elektrische Aufladung werden die Zellen je nach Sortierfunktion (4- oder
2-way Sorting) in Microtubes, 12x75 mm- oder 15 ml-Röhrchen sortiert, optional auf
Objektträger oder Mikrotiterplatten (ACDU).
Bis zu drei Laser • Detektion von bis zu 13 Fluoreszenz- und zwei Scatterparametern • 4-way Sorting • Digitale Elektronik • Glasfasertechnologie zur Lichtleitung
vom Laser bis zum Detektor • Reflexionsoptik für maximale Lichtausbeute • Fluidiksystem mit automatisierten Reinigungs- und Dekontaminierungszyklen • Optionen für Einzelzellablage, Temperierung und Aerosolmanagement
O
Das Grundmodell verfügt über einen 488 nm- sowie
einen 633 nm-Laser. detektierbare Standardfarbstoffe: FITC, PE, PerCP/PerCP-Cy5.5, PE-Cy7, APC
und APC-Cy7. In den Detektoreinheiten werden die
Fluoreszenzsignale für max. Ausbeute durch Reflexion getrennt, die Filter sind austauschbar. Die Sensitivität liegt bei <100 MESF für FITC und <50 MESF
für PE. Die 3-Laser Option verfügt zusätzlich über
einen 405 nm-Laser und ermöglicht die zusätzliche
Detektion von Pacific BlueTM und AmCyan.
Modulares Durchflußzytometer mit 2- oder 3-Laseranregung u. Detektoren für die Aufnahme von 6
/ 8 Fluoreszenzparametern. Digit. Elektronik f. hohe
Akquisitionsraten, hohe Auflösung, on- und offlineKompensation. justagefreie Lichtleitung von Laser
bis Detektor. Reflexionsoptik für max. Lichtausbeute
u.einfachen Filterwechsel. Fluidiksystem f. längere
unterbrechungsfreie Gerätelaufzeiten u. erhöhte
Flußraten mit automat. Reinigungs- u. Dekontaminierungszyklen. Softwarelsg. f. Forschung u.
Diagnostik. Optional : Karussell für automat. Probenzuführung aus Probenröhrchen sowie aus MTP
Bis zu vier Laser • Detektion von bis zu 18
Fluoreszenz- und zwei Scatterparametern •
Digitale Elektronik • Glasfasertechnologie zur
Lichtleitung in die Detektionsoptik • Reflexionsoptik für maximale Lichtausbeute • BD
HTS-Option für die automatisierte Probenzufuhr aus Mikrotiterplatten
T
Optionen: BD FACS Loader für die automatische
Abarbeitung von 40 Probenröhrchen. BD HTSOption für die Messung aus Mikrotiterplatten.
Sortieroption für die Zellisolierung
Ein Durchflußzytometer mißt ausschließlich Einzelpartikel in Suspension, Probenmaterial ist daher entsprechend vorzubereiten. Die BD Medimachine
ermöglicht den Gewebeaufschluß, für Messungen aus Vollblut stehen Lysereagenzien zur Verfügung. Suspendierte Partikel passieren einzeln beim
Durchgang durch die Durchflußzelle die räumlich getrennten Laserstrahlen. Die dabei entstehenden Streulichtsignale (FSC und SSC) und Fluoreszenzemissionen werden von entsprechend positionierten Linsen gesammelt und den Detektoren (Photomultiplier Tubes, PMTs) zugeleitet. Für die eingesetzten
Fluoreszenzfarbstoffe optimierte Filtersysteme legen dabei den auszuwertenden Wellenlängebereich für jede PMT fest. Die gemessenen Lichtsignale je
Zelle werden in elektrische Signale umgewandelt.
5. Funktionsprinzip
Bis zu 3 Laser • Detektion von bis zu 8 Fluoreszenzund 2 Scatterparametern • Digitale Elektronik •
Glasfasertechnologie z. Lichtleitung vom Laser bis
Detektor • Reflexionsoptik für max. Lichtausbeute •
Fluidiksystem mit automatisierten Reinigungs- und
Dekontaminierungszyklen • Softwarelösungen für
Forschung und Diagnostik • Optionen für die automatisierte Probenzufuhr aus Röhrchen und MTP
Y
9. Extras/Aktionen
Bis zu zwei Laser• Detektion von bis zu vier
Fluoreszenz- und zwei Scatterparametern •
Softwarelösungen für die Forschung und Diagnostik • Optionen für die automatisierte Probenzufuhr aus Röhrchen und Mikrotiterplatten
(MTP) • Sortieroption
High Speed Cell Sorter für die durchflußzytometrische Analyse und Sortierung von
Einzelzellen
BD FACSAriaTM
4. stichwortartige Kurzbeschreibung
des Produktes
High End-Durchflußzytometer f. Forschung
zur Analyse von Einzelzellen o -partikeln
BD LSR II
Modulares Durchflußzytometer für Forschung und Diagnostik zur Analyse von Einzelzellen o. -partikeln
BD FACSCantoTM II
3. Anwendungsgebiete/Zielgruppe
BD Biosciences – Flow Support
Tullastr. 8-12, 69126 Heidelberg
Tel.: +49-(0)6221-305-212, Fax: +49-(0)6221-305-530
fl[email protected]. www.bdbiosciences.com
BD FACSCaliburTM
BD Biosciences – Flow Support
Tullastr. 8-12, 69126 Heidelberg
Tel.: +49-(0)6221-305-212, Fax: -530
fl[email protected]. www.bdbiosciences.com
2. Produktname
BD Biosciences – Flow Support
Tullastr. 8-12, 69126 Heidelberg
Tel.: +49-(0)6221-305-212, Fax: +49-(0)6221-305-530
fl[email protected]. www.bdbiosciences.com
BD Biosciences – Flow Support
Tullastr. 8-12, 69126 Heidelberg
Tel.: +49-(0)6221-305-212, Fax: +49-(0)6221-305-530
fl[email protected]. www.bdbiosciences.com
1. Firmendaten, Ansprechpartner
Z
R
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 39
40 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Expressionsvektoren für Fluoreszenzproteine (GFP,
YFP, RFP, CFP)
Fluoreszenzmarkierung von Zellen für Flow Cytometry / Cell Sorting
Vektoren für die Expression von Fluoreszenzproteinen (allein oder als Fusionsprotein) in Säuger- und
in Bakterienzellen. • Außerdem erhältlich: promotorlose Vektoren, Vektoren mit destabilisierten Versionen der Fluoreszenzproteine, Vektoren mit monomeren Versionen der Fluoreszenzproteine, Vektoren für
die Markierung von Mitochondrien und Peroxisomen,
Vektoren mit Photoschalter- oder PhotosensitizerVersionen der Fluoreszenzproteine
In vivo-Fluoreszenzmarkierung von Zellen, Organellen, Proteinen durch Expression des Fluoreszenzproteins allein bzw. als Fusion mit einem „Proteinof-Interest“
2. Produktname
3. Anwendungsgebiete/Zielgruppe
4. stichwortartige Kurzbeschreibung
des Produktes
5. Funktionsprinzip
The system require very little operator training. The NuceloCounter is purpose build for use in environments where
many users are going to use the system. No calibration or
regulator service is required.
Calibration free operation and no regular maintenance.
Rabattierte Vektorsets erhältlich
400 D pro Vektor
9. Kundenservice/ Vorkenntnisse
9. Extras/Aktionen
10. Preis für Basisgerät/-modul
12500 D
Sampling time is 30 seconds
8. Durchsatz
A viability cell count in 30 seconds – dead cell count in 30
seconds • Counting on a 2 ml volume • The cell count is objective – independent from different operators • Cell viability
analysis • Cell-type unspecific • Easy to operate • Safe for
the operator • Extremely low service/maintenance-costs •
Almost no cleaning needed • Highly reliable • Compact and
modern technology • Loading volume 50m • Analysis time is
approx. 30 seconds • Measurement range, the optimal range
is 1x105 – 2 x 106 cells/ml. • Operation menu-controlled by
means of keyboard and LCD display • Weight: 3 kg. • Dimensions: Height 26 cm • Width 38 cm • Length 22 cm
The integrated fluorescence microscope in the
NucleoCounter®is designed to detect signals from the
fluorescent dye, Propidium Iodide (PI), which intercalates
to DNA in the cell nuclei. Excitation of PI occurs at ~540 nm
(green light) and emission (fluorescence) occurs strongly at
~600 nm (red light).The NucleoCounter® detects “PI-stained”
nuclei rather than individual cells. Since nuclei are virtually
uniform in size regardless of cell type, no calibration for
varying cell size or morphology is required. Combined with
a charged coupled device (CCD) camera and integrated
image analysis, the compact microscope is designed to
permit small and large cell culture facilities to perform fast,
efficient, and reproducible cell counts.
The NucleoCounter® technology is based on a fluorescent
microscopy technique for cell counting.
Mammalian cell counting/research • Yeast cell counting/research and beer application • Somatic cell counting/dairy
products • Sperm cell counting/human & animal • Stem cell
counting/research
NucleoCounter
ChemoMetec A/S
Gydevang 43
Alleroed 3450, Denmark
Tel.: +45-(0)48-1310-20
Fax: +45-(0)48-1310-21
[email protected]
Sthen Boisen
Combined with a charged coupled device (CCD) camera
and integrated image analysis, the compact microscope is
designed to permit small and large cell culture facilities to
perform fast, efficient, and reproducible cell counts.
Kit für 40 Tests
Nachweis der ALDH via Fluoreszenz
Nachweis von Stamm- und Vorläuferzellen via AldehydDehydrogenaseaktivität ALDH) im Durchflußzytometer
Nachweis von vitalen Stamm- und Vorläuferzellen für
Forschung und Entwicklung
Aldefluor®
CellSystems® Biotechnologie Vertrieb GmbH
Hummelsbergerstraße 11
53562 St. Katharinen
Tel.: +49-(0)2644-9512-0
Fax: +49-(0)2644-9512-30
[email protected]
Cellsystems.biz
Dr. Peter Frost
7. Optik
6. Technische Beschreibung
BioCat GmbH
Im Neuenheimer Feld 581
69120 Heidelberg
Tel.: +49-(0)6221-7141516
Fax: +49-(0)6221-7141529
[email protected], www.biocat.de
Dr. Elke Gamer
[email protected]
1. Firmendaten, Ansprechpartner
Service mit 48 h Reaktionszeit, Hotlinesupport, leicht zu
lernende Bedienersoftware (SummitTM 4.3)
bis zu 70.000 Ereignisse/s , bis zu 150µl/min
räumlich getrennte Anregung durch 3 solid state Laser (488,
405, 635 nm), Pinhole filter, 7 oder 9 Fluoreszenzkanäle mit
Filtern für z.B. FITC, PE, PE-TR, PE-Cy5, PE-Cy7, APC, APCCy7, PB, CY
Küvettensystem, digitale Datenerfassung mit Fechner Pulse
Processing, 20 MHz continuous sampling, Datenspeicherung
16 Bit, FCS 3.0 Listmode, automatische Softwarekompensation
Laseranregung von Partikeln in Suspension in einer Küvette, Messung des Streu- und Fluoreszenzlichts über eine
optimierte Optik, Datenerfassung mittels patentierter HighSpeed-Elektronik
Sehr kompaktes high-speed 2 oder 3 Laser, 7 oder 9 Farben
Durchflusszytometer, schnell austauschbare optische Filter,
digital kontrolliertes Fluidiksystem,
Stammzellforschung, Multi-color immunophenotyping,
Cancer Research, Vaccine Monitoring, Rare Event, , Pflanzenbiologie, Ozeanographie, Umweltforschung, Drug Discovery
/ Research und Clinical Research Institute, Pharma- und
Biotechfirmen, Forschungslabors, Universitäten
CyAnTM ADP mit Summit 4.3
Dako Deutschland GmbH
Hamburger Str. 181
22083 Hamburg
www.dakogmbh.de
Dr. Knut Petkau
M A R K T Ü B E R S I C H T
LABORWELT
LABORWELT
Laseranregung von Partikeln in Suspension in einem
Jet in Air System, Messung des Streu- und Fluoreszenzlichts über eine optimierte Optik, Datenerfassung mittels
patentierter High-Speed-Elektronik
Jet in Air-System, paralleles Pulse processing, Datenspeicherung 16 Bit, FCS 3.0 Listmode, automatische
Softwarekompensation, extrem stabiles Fluidiksystem
räumlich getrennte Anregung mit bis zu 3 Lasern, pinhole Filter, bis zu 12 Fluoreszenzkanäle, Filterbestückung
nach Kundenwunsch, Z-Konfiguration
bis zu 70.000 Sorts/s, Single cell deposition 96 well plate
ca. 90 sec
Service mit 48 h Reaktionszeit, Hotlinesupport, leicht zu
lernende Bedienersoftware (SummitTM 4.3)
5. Funktionsprinzip
6. Technische Beschreibung
7. Optik
8. Durchsatz
9. Kundenservice/ Vorkenntnisse
keine speziellen Kentnisse erfordelich, sehr bedienerfreundliche Soft- und Hardware.
Imaging einer gesamten 96-well-Platte, bei etwa 4 µm
Standard-Auflösung: 5 Minuten inklusive Bestimmung
der Konfluenz.
Guava PCA: 35.960.- D
Neu: RapidQuant Mouse and Human IgG-Quantifizierung, Günstige CD-Marker
Keine spezifischen Vorkenntnisse nötig. Kurze Trainingszeiten (0,5 bis 1 Tag) reichen aus. Europäischer
Service, lokale Applikationsunterstuetzung
Probenvolumina: 10-200 µl, 0, 5ml oder 1,5ml Reagenzgefäße, bis zu 106 Proben (96-Well und 10 Reagenzgefäße) können automatisch abgearbeitet werden.
Meßzeit zwischen 10 und 120 sec/Probe
abhg. v. Ausgangsmaterial u. Fragestellung, z.B.NegativIsolation humaner Lymphozyten-Subpopulationen aus 500
Millionen Gesamt-Lymphozyten bei 300 D
kostenlose online-Bibliothek iProtocolTM (www.invitrogen.
com/iProtocol)
E
Flowcell kann vom Anwender selbst gewartet werden,
keine Laser- und Optikkalibrierung nötig.
technologien (z.B. Alexa Fluor®-Farbstoffe) • Fluoreszenzbasierte Assays zur Zellbiologie-Analyse wie: Viabilität,
Vitalität, Zytotoxizität und Apoptose • Zenon®-Reagenzien zur
Fluoreszenz-Markierung von Antikörpern • Farbstoffe und
Kits zur Verwendung mit Violett-Lasern
Dynal®: Uniforme, sphärische, superparamagnetische BeadPartikel zur Separation von Zellen, Organellen, Proteinen und
Nukleinsäuren • Optional einsetzbar zur Positiv- und Negativ- Isolation • Kits zur Isolation von Lymphozyten-Subpopulationen oder Sekundär-Beads für spezifische Applikationen
• Dynabeads® für eine Aufreinigung aus allen biologischen
Proben mit hoher Reinheit und Ausbeute (auch bei hoch
viskosen Proben/Vollblut, vollständig skalierbar) • Expansion
von T-Zellen mittel Dynabeads® CD3/CD28
CaltagTM: 400 Reagenzien u. Antikörper f. d. Forschungsgebiete
Human, Maus und Ratte • 19 verschiedene FluorochromKonjugate zur Multicolor-Analyse • Antikörper (ISO 9001:2000
und ISO 13485:2003) • GMP-Qualität bei allen Reagenzien
QdotTM: Stabile Nanokristalle zur Fluoreszenzmarkierung •
verwendbar zusammen mit Paraformaldehyd-Fixierung •
Langzeit-Lagerung pathologischer Proben • Brilliante Farben
für die single-excitation Multicolor-Analyse
Molecular ProbesTM: Organische Farbstoffe und Fluoreszenz-
T
Laser 488nm- oder 532nm-Anregung, Photo Diode
(FSC) und Photo Multiplier Detection (SSC und Fluoreszenzen), Windows PC-Steuerung, Daten im FCS
3.0- oder -2.0-Format, Spreadsheet
Die Technologie von Guava kommt ohne Hüllflüssigkeit
(Sheath Fluid) aus. Die Laseranregung geschieht direkt
in einer Meßkapillare, deren Flußrate bekannt ist. Bis
zu 5 Parameter werden von jeder Zelle simultan bestimmt: Forward Scatter, Side Scatter und drei Fluoreszenz-Emissionen bei 525nm, 580nm und 680 nm.
Minimale Abfallmengen (< 50 ml/Tag)
kompaktes, einfach zu bedienendes Flowzytometer,
das durch patentierte Kapillartechnologie direkt volumetrische Zellzählungen bei jedem Assay durchführen
kann. Einzelproben oder 96-Well-Version verfügbar.
Vielzahl von Assays: Zellzählung und Viabilität, Apoptose-Suite (Nexin, Caspasen, Mitopotential, TUNEL
etc), Expression von Antigenen (CD-Marker etc),
Reportergen-Assays, Cell Cycle, Cell Tracking-Assays
(Cell Growth, Cell Paint, Cell Toxicity etc), Bead-Assays
(IgG-Quantifizierung).
Produktpalette umfaßt breites Spektrum an Reagenzien und
Arbeitsmitteln für die Forschung u. klinische Diagnose, z.B.:
• Studien von Zell-Status, -Phänotyp und -Vitalität • ZytokinForschung • Bead-basierte Produkte für die Zellseparation
• Beads zur Instrumentenkalibrierung • Zellkulturmedien
und -zusätze
E
Weißlichtquelle, propriätere Ausleuchtungsmethode,
Objektiv mit Nikon M Plan APO 4X. Kodak CCD-Chip mit
4 Megapixel.
Hochwertige Optik und CCD-Kamera, die mit mehreren
versetzten Aufnahmen die komplette Fläche einer Mikrotiterplatte abbilden können. Aufwendiger und schneller
Algorithmus berechnet aus Image die zellbedeckte
Oberfläche.
Kompakter Benchtop-Imager mit hoher Auflösung,
so daß einzelne Säugerzellen erkennbar sind. Enhält
automatische und komfortable Software zur Erkennung
der zellbedeckten Oberfläche und zur Daten- / Bildarchivierung, Erstellt automatisch Wachstumsdiagramme.
Integrierter Barcodereader.
Zellzählung und Viabilitätsbestimmung, Flow Cytometry • Zellinien-Charakterisierung, Bioprozeßüberwachung, Hybridoma-Screening, Immunophänotypisierung, Wirkstoffscreening, Transfektionseffizienz und
Viabilität, CD-Marker-Detektion, IgG-Quantifizierung
ava Ea
M
93.525 D o. MWSt
Modularer High Speed-Zellsorter, unterschiedliche
Laser zur Anregung, bis zu 12 Fluoreszenzkanäle, Klonierungseinheit (96, 384, 1536 well plates), 4 Way Sort,
unterschiedliche Nozzlegrößen, automatische Regelung
4. stichwortartige Kurzbeschreibung
des Produktes
Schnelles Imaging (<5 minuten/ 96well Platte) und
nicht-invasive Bestimmung der zellbedeckten Fläche
(Konfluenz) in Mikrotiterplattenformaten (6well bis hin zu
384well) für Normalisierung von zellbasierten (Assay-,
ELISA-) Daten, Wachstumsraten für Medienentwicklung,
Toxikologische Fragen, IC-50, QC von zellbasierten Assays in MTPs
Guava PCA, Guava PCA-96, Guava EasyCyte Mini, Guava
EasyCyte
Invitrogen GmbH
Technologiepark Karlsruhe
Emmy-Noether-Str.10, 76131 Karlsruhe
[email protected]
Technische Anfragen: [email protected]
Euro Tech-LineSM: 0800 181 54 50
www.invitrogen.com
Dr. Thomas M. Bauer
Tel.: 0172-4000-457
[email protected]
O
10. Preis für Basisgerät/-modul
Stammzellforschung, Cloning, Cancer Research, Pflanzenbiologie, Ozeanographie, Umweltforschung, Drug
Discovery, Klinische Cell Therapy / Research und Clinical
Research Institute, Pharma- und Biotechfirmen, Forschunglabors, Universitäten
3. Anwendungsgebiete/Zielgruppe
Clone Select Imager
Guava Technologies, Inc.
25801 Industrial Blvd.
Hayward, CA 94545 USA
Dr. Michael Liebler
Büro Deutschland:
Kanalstraße 19/1
72631 Aichtal
Tel: +49-(0)7127-953133
Fax: +49-(0)7127-953130
[email protected]
T
1-tägige vor-Ort Vorführung auf Anfrage.
MoFloTM Summit 4.3
2. Produktname
Genetix GmbH
Humboldtstr. 12
85609 Dornach
Tel: +49-(0)89-944-90275
Fax: +49-(0)89-944-90110
Dr. Miguel Jimenez
[email protected]
Y
9. Extras/Aktionen
Dako Deutschland GmbH
Hamburger Str. 181
22083 Hamburg
www.dakogmbh.de
Dietmar Schindler
1. Firmendaten, Ansprechpartner
Z
R
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 41
218,50 D
geringe Anforderungen
177,70 D/3 ml
193 D/500 Tests
geringe Anforderungen
231 D/100 Tests
10. Preis für Basisgerät/-modul
9. Extras/Aktionen
E
9. Kundenservice/ Vorkenntnisse
D
mittlere Anforderungen
excitation: UV to 635
nm • emission: 385 nm
to 800 nm
N
8. Durchsatz
Ä
7. Optik
B
6. Technische Beschreibung
R
geringe Anforderungen
Beads für nahezu
alle Wellenlängen
verfügbar
Verwendeter Farbstoff: Calcein AM
Farbstoff diffundiert
in Zellen, wird dann
von Esterasen
modifiziert, so daß
er im Zellinneren
verbleibt
Höhere Genauigkeit
der Zellzahlbestimmung durch Vergleich
mit der Messung der
Beads
E
5. Funktionsprinzip
V
Als Komplex mit
DNA hat der SYTO
BC-Farbstoff ein
Anregungs- /Emissionsmaximum bei
~480/500 nm.
Sowohl Gram-positive als auch Gramnegative Bakterien
werden gefärbt und
können so detektiert
werden. Als Referenz werden fluoreszierende Beads
mitgeliefert
Durch eine exakt
definierte Menge an
fluoreszierenden
Beads kann das
Flow Cytometer
geeicht werden
Fluoreszenz-Farbstoff mit entsprechenden Beads als
Standard
Fluoreszierende
Beads
Fluoreszenz-Farbstoff
Fluoreszierende Beads
Fluoreszenzbasierte
Zellzahlbestimmung
für Flow Cytometer
3. Anwendungsgebiete/Zielgruppe
4. stichwortartige Kurzbeschreibung
des Produktes
Kit zur Zählung von
Bakterien mit einem
Flow Cytometer
Fluoreszenzbeads
zur Eichung von
Flow Cytometern
CountBrightTM absolute
counting beads for flow
cytometry
2. Produktname
Fluoreszenzbasierte
Zellzahlbestimmung
für Flow Cytometer
MoBiTec GmbH
Lotzestr. 22a
37083 Göttingen
Tel.: +49-(0)551-70722-0
Fax: 9-(0)551-70722-22
[email protected]
www.mobitec.de
1. Firmendaten, Ansprechpartner
Fluo Cell Counting
Kit (Calcein AM
125µl)
PeakFlowTM Green
flow cytometry
reference beads
Bacteria Counting Kit
for flow cytometry
M A R K T Ü B E R S I C H T
Kontakt zu Verbänden
Im Jahr 2006 erscheint LABORWELT zweimonatlich. Alle Abonnenten des Branchen-Magazins |transkript sowie die Mitglieder der nachfolgenden
Gesellschaften erhalten LABORWELT regelmäßig mit freundlicher Empfehlung ihrer Organisationen. Wer sich darüber hinaus für einen Beitritt interessiert, erreicht die Gesellschaften unter folgenden Kontaktdaten:
DECHEMA
Verband Deutscher Biologen
Fachsektion Biotechnologie
Theodor-Heuss-Allee 25
D-60486 Frankfurt/Main
Tel.: +49-(0)-69-7564-289
Fax: +49-(0)-69-7564-272
www.dechema.de
Deutsche Gesell. für Proteomforschung
c/o MPI für Biochemie
Am Klopferspitz 18a
D-82152 Martinsried
Tel.: +49-(0)-89-8578-3964
Fax: +49-(0)-89-8578-2802
[email protected]
www.dgpf.org
Österreichische Gesell. für Biotechnologie
c/o Boehringer Ingelheim
Austria GmbH
Dr. Boehringer-Gasse 5-11
A-1121 Wien
Tel.: +43-(0)-1-80105-2311
Fax: +43-(0)-1-80105-9311
www.boku.ac.at/oegbt/
42 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Corneliusstr. 6
D-80469 München
Tel.: +49-(0)-89-26024573
Fax: +49-(0)-89-26024574
[email protected]
www.vdbiol.de
Deutsche Gesellschaft für Genetik
c/o Genetisches Institut der
Universität Gießen
Heinrich-Buff-Ring 58-62
D-35392 Gießen
Tel.: +49-(0)-641-99-35463
Fax: +49-(0)-641-99-35469
www.gfgenetik.de
Gesellschaft für Signaltransduktion
c/o Prof. Dr. Ralf Hass
Med. Hochschule Hannover
AG Biochemie u. Tumorbiol.
D-30625 Hannover
Tel.: +49-(0)-511-532-6070
Fax: +49-(0)-511-532-6071
www.sigtrans.de
Nationales Genomforschungsnetz
c/o DLR – Koblenzerstr. 112
53177 Bonn-Bad Godesberg
Tel.: +49-(0)-228-3821-331
Fax: +49-(0)-228-3821-332
[email protected]
www.ngfn.de
Deutsche Gesellschaft für Neurogenetik
c/o Institut für Humangenetik
Uni Gießen/Schlangenzahl 14
35392 Gießen
Tel.: +49-(0)-641-99-41600
Fax: +49-(0)-641-99-41609
www.med.uni-giessen.de
/genetik/dgng.html
Netzwerk Nutrigenomforschung
Arthur-Scheunert-Allee 114
14558 Bergholz-Rehbrücke
Tel.: +49-(0)-33200 88 385
Fax: + 49-(0)-33200 88 398
[email protected]
www.nutrigenomik.de
LABORWELT
S T E L L E N M A R K T
Akademischer Stellenmarkt
Veröffentlichen Sie Ihre Stellenanzeigen zielgruppengerecht in unserem akademischen Stellenmarkt, der allen nicht-kommerziellen Instituten für ihre
Stellenausschreibungen kostenlos zur Verfügung steht. Bitte senden Sie dazu ihre Anzeige (1/4 Seite 90 mm breit x 122,5 mm hoch, Logo – jpg oder tiff,
300 dpi Auflösung) an [email protected]. Annahmeschluß für die nächste LABORWELT-Ausgabe 5/06 (Erscheinungstermin 05.10.2006) ist der 22. September.
Nachwuchsforschergruppe
Zur Vorbereitung unserer Forschung von morgen suchen wir kurzfristig junge
Forscherpersönlichkeiten, die Interesse haben, weitgehend selbständig und in
Anlehnung an unser Forschungsprofil in einer Nachwuchsforschergruppe zu
arbeiten. Dabei sollen zukunftsorientierte Projekte auf dem Gebiet
Chemotherapeutisches Forschungsinstitut
Georg-Speyer-Haus/Frankfurt am Main
www.georg-speyer-haus.de
The Georg-Speyer-Haus in Frankfurt am Main, Germany is an academic nonprofit research institute supported by the Federal Ministry of Health and the
Ministry for Sciences and Arts of the State of Hessen. The institute is dedicated to basic and translational research in the fields of cancer and infectious
diseases, and has close ties to the University of Frankfurt and the Frankfurt
University Hospital.
In the group of Dr. M. Grez a Postdoc position (BAT II/a) is available to
study the molecular basis of retroviral integration clusters (see NatMed, 2006,
12:401-409). The aim of the work is to study the DNase I hypersensitivity of
defined chromosomal locations and to investigate if retroviral integration correlates with DNaseI hypersensitivity at particular gene loci. This project is part of
the Research Priority Program (SPP 1230) of the German Research Foundation
(DFG) and as such has to be conducted in close collaboration with members
of the SPP1230. Applicants must hold a PhD in Biology/Biochemistry. A strong
background in molecular biology, biochemistry or cell biology is required. The
position is available immediately and initially for 2 years but can be prolonged
thereafter. Contact for inquiries: [email protected].
In the groups of Dr. Ursula Dietrich and PD Dr. Roland Stauber three positions for
Doctoral Students (BAT IIa/2) are available starting October, 1st 2006. The
positions are funded by the European Commission within a “Specific Targeted
Research or Innovation Project” (STREP) with the aim to exploit cellular export
of nuclear transcripts as HIV innovative therapy. A strong background in Molecular Biology and/or Cell Biology is of advantage. Contact addresses: ursula.
[email protected] and [email protected].
In the group of Prof. Dr. W. Wels a position for a Doctoral Student (BAT
IIa/2) is immediately available for a project concerned with the retargeting of
immune effector cells to tumor-associated surface antigens via novel chimeric
antigen receptors. For this position a Diploma degree in Biology or Biochemistry and experience in Molecular Biology are required. A strong background in
Molecular Immunology and/or Cell Biology is of advantage. Contact for inquiries:
[email protected].
In the group of PD Dr. Martin Zörnig a position for a Doctoral Student
(BAT IIa/2) is immediately available for a project concerned with the regulation
of Fas Ligand function and the identification of novel anti-apoptotic proteins. A
strong background in Molecular Immunology and/or Cell Biology is of advantage.
Contact for inquiries: [email protected].
Please direct applications including CV, university entrance qualification (Abiturzeugnis), university certificates, list of publications, brief summary of previous
research experience and two letters of reference to:
Chemotherapeutisches Forschungsinstitut
Georg-Speyer-Haus | Frau Christiane Strack
Paul-Ehrlich-Straße 42-44 | D-60596 Frankfurt am Main
LABORWELT
„Grenzflächenfunktionalisierte Sensor- und Aktuatorsysteme in biotechnischen
Reaktionsräumen“ konzipiert und bearbeitet werden.
Gesucht werden:
Leiterin/Leiter der Nachwuchsforschergruppe
Doktorandin/Doktorand
technische Assistentin/technischer Assistent
Ausführliche und verbindliche Informationen zur Ausschreibung finden Sie unter
http://www.iba-heiligenstadt.de.
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung bis zum 31.08.2006 an:
Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V.
Prof. Dieter Beckmann
Rosenhof
37308 Heilbad Heiligenstadt
PostDoc stipend, PhD-position
Drosophila Group, Department of Cellular Neurology, Hertie-Institute for Clinical
Brain Research,
Center for Neurology, Universitätsklinikum Tübingen
1 postdoctoral stipend and 1 PhD student position (BAT IIA/2)
with a focus on cellular neuroscience / neurodegeneration are available.
In the last decades a large number of genes was identified that could be linked
to memory deficits and/or neurogeneration. Our aim is to find out when, where
and how the corresponding proteins exercise their normal function. The use
of fluorescent markers allows for studying transport, processing, degradation
and/or the stabilization of the protein of interest in specialized cellular domains
in living fruit fly larvae.
A strong background in one of the following areas is of advantage, but not
mandatory: Bioinformatics, Molecular Biology, Cell Biology, Drosophila Genetics,
Biochemistry, Confocal or 2-Photon microscopy. We offer a regular PhD student
position (BAT IIA/2). Additionally we seek for PostDocs from east and central
European countries. Please contact Dr. Tobias Rasse to ensure that you meet
all the requirements before you apply for the PostDoc stipend.
Your application should be sent to
Dr. Tobias Rasse ([email protected]).
http://hih-tuebingen.de/zellbiologie/forschungsgruppen/
arbeitsgruppe-drosophila/
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 43
S T E L L E N M A R K T
Das Medizinische Proteom-Center (MPC)
der Ruhr-Universität Bochum sucht
einen
Diplomanden oder Master-Studenten (w/m)
für Brain proteomics
Die Brain Proteomics Gruppe am Medizinischen Proteom-Center (MPC) der
Ruhr-Universität Bochum bietet eine Diplom-/Masterarbeit an, in deren
Mittelpunkt Untersuchungen zu Proteomveränderungen eines transgenen
Mausmodells für die Krankheit Torsionsdystonie stehen.
Die Torsionsdystonie ist eine autosomal-dominant vererbte Entwicklungskrankheit des Zentralnervensystems (ZNS), die mit schweren Bewegungsstörungen einhergeht. Ursache für die Torsionsdystonie ist die Deletion eines
Codons (ΔGAG) des Gens DYT1, die zu einem Verlust eines C-terminalen
Glutamatrestes des Proteins TorsinA führt.
TorsinA ist ein peripheres Membranprotein im Lumen des Endoplasmatischen
Reticulums und ist der Familie der AAA(+)-Proteine (ATPase associated
with different cellular activities) zuordenbar. Sowohl über die Funktion von
TorsinA als auch über die dessen Rolle bei der Torsionsdystonie ist jedoch
noch wenig bekannt.
In enger Kooperation mit dem Institut für Humangenetik, Tübingen (Prof. Dr.
O. Rieß, Dr. K. Grundmann) soll am MPC im Rahmen der ausgeschriebenen
Diplom-/Masterarbeit eine neu entwickelte transgene TorsinA-Maus mit Hilfe
modernster Methoden der Proteomanalytik (2D fluorescence difference gel
electrophoresis (2D-DIGE TM ) und hochauflösender Massenspektrometrie)
analysiert werden. Dabei soll nicht nur das bei der Torsionsdystonie fehlregulierte Proteinnetzwerk aufgedeckt, sondern darüber hinaus Kandidaten
für Substrate und Bindungspartner der ATPase TorsinA identifiziert werden.
Man erwartet sich, über diese Proteomveränderungen neue Einblicke in die
Funktion von TorsinA und ein besseres Verständnis der Pathomechanismen
bei der Torsionsdystrophie zu bekommen.
Das MPC unter der Leitung von Prof. Helmut E. Meyer ist eines der weltweit
führenden Institute im Bereich der Proteinanalytik. Der wissenschaftliche
Focus des MPC liegt auf der detaillierten biochemischen Analyse von Proteinen in biologischen Systemen mittels Massenspektrometrie in Kombination
mit multidimensionalen Trennmethoden. Hierdurch soll langfristig ein Beitrag
zur Verbesserung der Diagnostik von Krankheitszuständen sowie die Entwicklung therapeutischer Maßnahmen im Bezug auf Volkskrankheiten wie
beispielsweise Krebs, Alzheimer und Parkinson ermöglicht werden. Zurzeit
sind etwa 50 Mitarbeiter im MPC beschäftigt.
Die angebotene Diplomarbeit ist für Studenten der Chemie, Biochemie oder
Biologie geeignet. Die Dauer der Diplomarbeit sollte 6 Monate nicht unterschreiten. Im Anschluss besteht die Möglichkeit zur Promotion.
Wir suchen eine engagierte Person mit Freude am selbstständigen Forschen
in einem netten Team!
Weitere Fragen und Ihre Bewerbung mit Lebenslauf und Zeugniskopien
richten Sie bitte an:
Jun.-Prof. Dr. Katrin Marcus,
Medizinisches Proteom-Center, ZKF 2.51,
Ruhr-Universität Bochum, Universitätsstraße 150, D-44780 Bochum,
[email protected], Tel.: 0234/ 32 29275,
www.medizinisches-proteom-center.de
44 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
PhD student position
for the subject “A novel step in carcinogenesis”
Applications are invited for a position of Ph.D. fellowship (BAT-O IIa/2) to join
the independent research group (Molecular Biology of Tissue specific Hormone
Action, Head: Jan Tuckermann, http://www.fli-leibniz.de/groups/tuckermann.
php) at the Leibniz Institute of Age Research – Fritz Lipmann Institute (FLI) in
Jena, Germany.
Cancerogenesis is a multiple step process that involves different cell types in
which molecules with tumor promoting activity are overexpressed and tumor
suppressing molecules are shut down. The transmembrane glycoprotein CD44
has been described in metastasizing tumors, in which certain splice variants (e.g.
CD44v4-v10) are overexpressed. However, the first functional studies in mice
point to a putative novel suppressive role in intestine carcinogenesis.
The successful candidate will be expected to identify time window and in which
cell types this novel tumour suppressing role of CD44 splice variants takes place.
He/she will generate transgenic mouse lines that allow the expression of CD44
splice variants at defined time points and in distinct cell types, such as intestinal
cells, macrophages and mesenchymal cells. This will be achieved by the combination of conditional CRE-mediated mutagenesis with tetracycline induction.
The applicant for the Ph.D. student position should be highly self motivated
with genuine interest in both basic biological questions and in disease-oriented research projects. She/he will work with a broad range of techniques
from generation of transgenic animals and experimental animal work to mRNA
analysis and protein biochemistry. Therefore previous experience in molecular,
biochemical and cell biological methods would be favourable.
The position is available initially for two years with possible extension.
If interested please send a short application including CV, statement of
research experience and interests, and names of two referees preferably
by e-mail to j.tuckermann@fli-leibniz.de
(Dr. Jan Tuckermann, Beutenbergstr. 11, D-07745 Jena).
Postdoc position
in neurobiology of neurodegenerative
diseases
The Institute for Neuropathology, Research Group „Neurodegeneration“ (PI: PD
Dr. C. Korth) invites applications for a postdoc position open from August 2006
on, for 2 years, with possibility for extension.
The primary focus of the research project will be detecting and characterizing
protein aggregates in neurodegenerative diseases by means of protein biochemistry, molecular biology and cell biology techniques, and the generation of
transgenic mouse lines. A strong background in molecular biology is required.
The research group is embedded into several close collaborations with research
groups in Europe and the U.S. on the named topics.
We are looking for a dedicated scholar with excellent skills in protein biochemistry and molecular biology, fluency in English written and oral language, an
open mind for new approaches and a lot of team spirit. Knowledge in the field
of molecular neuroscience or psychiatric diseases is appreciated but not an
absolute must.
Inquiries or applications please only electronically to the following address:
[email protected]. Applications include CV, publication record,
and names and contact information of three references.
LABORWELT
S T E L L E N M A R K T
Erfolg mit unseren größten Kunden
Key Account Manager/in Zellkultur
Global Player der Biotechnologie
Haben Sie ein naturwissenschaftliches Studium, idealerweise der Biologie/Molekularbiologie, Biochemie oder
einem verwandten Bereich mit Erfolg abgeschlossen?
Verfügen Sie über mehrere Jahre Vertriebserfahrung in
der Biotechnologie, idealerweise im Bereich Zellkultur?
Können Sie bei anspruchsvollen Life-Science Konzernen
sowohl auf Management-Ebene als auch im Umgang mit
den wissenschaftlichen Mitarbeitern zielorientiert und
erfolgreich agieren? Sind Sie Teamplayer und schätzen
die Arbeit in einem internationalen und hoch innovativen
Umfeld? Und suchen Sie nun nach einer Herausforderung
in der Sie Ihre fachliche Expertise und Ihre vertrieblich
orientierte Persönlichkeit ideal kombinieren können? Dann
lesen Sie bitte: Wir sind ein börsennotiertes, weltweit
erfolgreiches Biotechnologie-Unternehmen und betreuen
mit mehreren tausend engagierten Mitarbeitern höchst
anspruchsvolle Kunden. Wir sind bereits weltweit in den
führenden Laboren, Forschungseinrichtungen und LifeScience Konzernen etabliert und werden zukünftig noch
erfolgreicher sein. Im Rahmen unserer weiteren Expansion
suchen wir deshalb Persönlichkeiten mit Ihrer Qualifikation
als Key Account Manager für den deutschen Markt in dem
wir bereits erfolgreich agieren. In dieser Aufgabe ist die
Gewinnung neuer Kunden ebenso bedeutend, wie der
Ausbau bestehender Kundenbeziehungen. Dabei werden
Sie von einem interdisziplinären Team tatkräftig unterstützt.
Mehr zum Unternehmen, dieser Herausforderung und
den langfristigen Perspektiven, die wir Ihnen bieten, sagt
Ihnen gerne unser Berater: Rufen Sie Herrn Tietze an,
Kennziffer LW 6427.
The Leibniz Graduate School on Ageing and Age-Related Diseases (LGSA)
a joint program of The Leibniz Institute for Age Research – Fritz Lipmann Institute (FLI) and the FriedrichSchiller-University (FSU) in Jena calls for applications for PhD positions starting at the end of 2006.
Training and research within the PhD program is interdisciplinary with the endeavour to understand the multifaceted mechanisms that cause the development of
age-related diseases and those that cause senescence and ageing.
The curriculum will offer various training possibilities in Molecular Biology, Molecular Genetics, Cell Biology, Developmental Biology, Cancer Biology, Neurobiology
and Structural Biology.
Interested candidates are encouraged to submit their application before the 1st of October for the following PhD-projects:
Dr. Cornelis Calkhoven:
Prof. Christoph Englert:
Dr. Marcus Fändrich:
Dr. Matthias Görlach:
Prof. Thorsten Heinzel:
Translational control of gene expression in cancer
Life span genes in a short-lived vertebrate
Pathogenic peptide misfolding in Alzheimer’s Disease
Structure and interaction of viral oncoproteins
Regulation of Stat1 expression and acetylation in
tumor cells
Prof. Peter Herrlich/Dr. Morrison: Control of G-proteins by a tumor suppressor
Dr. Heike Heuer:
Hypotalamic regulation of food intake and body weight
Dr. Matthias Platzer: DNA methylation in human obesity
Dr. Jan Tuckermann: Steroid-induced osteoporosis
Prof. Zhao-Qi Wang: Molecular sensors of DNA damage in mice
Prof. Otto Witte:
Regulation of brain plasticity
Further information including application guidelines can be found at http://www.fli-leibniz.de/news/jobs/LGSA.html. Applications following the guidelines
should be sent electronically until October 1st, 2006 to lgsa@fli-leibniz.de.
LABORWELT
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 45
S T E L L E N M A R K T
research group Cornelis Calkhoven
PhD student position
for the subject ‘Translational Control of Gene Expression in
Metabolic Signalling and Cancer’
Applications are invited for the position of a PhD student to join the research
group ‘Translational Control of Gene Expression’ headed by Cornelis Calkhoven
at the Leibniz Institute for Age Research – Fritz Lipmann Institute (FLI) in Jena
(www.fli-leibniz.de)
In our research laboratory cell culture systems and mouse models are used
to study mechanisms and pathways of translational control as well as the role
of deregulated translation in human disease. Furthermore, we have developed
translation-control-assay-systems for use in basic research and to aid the
screening for novel therapeutic drugs (Genes & Development 17:959-964
& 14:1920-1032, Trends in Molecular Medicine 8:577-583; Nucleic Acids
Research 34, e23).
We would like a motivated PhD Student with genuine interest in gene regulation,
signal transduction and cancer biology to join our research group.
At the FLI scientific resources are shared between highly interacting groups, creating a dynamic and fruitful research environment. Your research will be incorporated
in our Leibniz Graduate School on Ageing and Age-Related Diseases (LGSA). Initial
funding is for 3 years by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).
In case of further questions, please contact me by email or phone.
Please send your application including CV, a short description of research
experience and interests, contact details of two referees and/ or letters of
recommendations to: Dr Cornelis F. Calkhoven, Fritz Lipmann Institute (FLI)
Beutenbergstr. 11, D-07745 Jena, Germany, +49 (0)3641 656005,
calkhoven@fli-leibniz.de
3 Year-PhD Positions
at Linz University
The Johannes Kepler University Linz in Austria has a Ph.D. program in “Molecular
bioanalytics – from molecular recognition to membrane transport”. It offers
interdisciplinary research and training in Biophysics, Analytical Chemistry,
Applied Physics, Bioorganic Chemistry, Molecular Biology, Molecular Pharmacology as well as Computational and Applied Mathematics. Its scientific goal is
to gain insight into the molecular picture (1) of how molecules are recognized
on the membrane surface and (2) of how they are conveyed through membrane
proteins. A full repertoire of modern bioanalytical techniques will be provided
within the Ph.D. program with a resolution ranging from the cellular level to
biomolecular ensembles down to single molecules. Please visit MACROBUTTON
HtmlResAnchor http://www.wissen.jku.at/ for more information.
Now, three additional positions are available focused on the investigation of (i)
cellular water channel function and (ii) glucose cotransporters by total internal
reflection fluorescence (TIRF), reflection interference contrast (RIC) and atomic
and fluorescence force microscopy (AFM).
We are seeking talented and committed individuals to join the program. You will
have an excellent master’s degree or diploma in the fields mentioned above.
Preference is given to individuals younger than 28.
Applications including cover letter, full c.v., and copies of the graduation certificate should be sent before 31 August, 2006 to the secretary of the program:
Quentina Beatty, Johannes Kepler University Linz, Institute of Biophysics
Altenberger Str. 69, A-4040 Linz, [email protected]
46 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Am Medizinischen Proteom-Center (MPC)
der Ruhr-Universität Bochum (RUB) ist eine
Postdoc-Stelle
im Bereich der Biologischen Massenspektrometrie zum nächstmöglichen
Zeitpunkt zu besetzen
Das MPC unter der Leitung von Prof. Helmut E. Meyer ist eines der weltweit
führenden Institute im Bereich der Proteomik. Der wissenschaftliche Focus des
MPCs liegt in der proteinanalytischen Studie biologischer Systeme mit Hilfe
multidimensionaler Trennmethoden und der biologischen Massenspektrometrie
(MS). Insbesondere durch Strategien der quantitativen Proteinanalyse sollen
neue Einblicke in die molekularen Mechanismen zur Entstehung von Krankheiten als auch detaillierte Informationen hinsichtlich der Lokalisation, Funktion
sowie Interaktion von Proteinen gewonnen werden. Im Rahmen dieser Arbeiten
sollen neue Strategien zum stabilen Isotopenlabelling in Kombination mit der
quantitativen MS-Analyse entwickelt und etabliert werden. Das MPC verfügt über
eine exzellente Infrastruktur mit allen gängigen state-of-the-art Technologien
(2D-Gelelektrophorese, DIGE, multidimensionale/nanoHPLC, ESI-ITMS, MALDITOF/TOF, ESI/MALDI-QTOF etc.).
Geeignete Kandidaten besitzen eine Promotion in einem biochemischen, biologischen, oder chemischen Studiengang und zeigen ein sehr starkes Interesse
an der Entwicklung MS-basierter Techniken und proteinchemischer Methoden.
Vertiefte Kenntnisse in der Chromatographie und Massenspektrometrie (ESI,
MALDI, CID, qTOF, ITMS etc.) sind von Vorteil. Hohe Flexibilität und die Fähigkeit
in einem interdisziplinäreren Forschungsfeld zu arbeiten, werden vorausgesetzt.
Die Stelle ist bis zum 30.06.2008 befristet. Die Dienststelle ist in Bochum
(MPC)/Dortmund (Zentrum für Angewandte Proteomik). Die Bezahlung erfolgt
nach BATIIa/Ib je nach Qualifikation. Anerkannt schwer behinderte Menschen
werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.
Bitte senden Sie ihre aussagekräftige Bewerbung mit den üblichen Unterlagen bis zum 21.08.2006 an Andre van Hall, Medizinisches Proteom-Center, Ruhr-Universität Bochum, Zentrum für klinische Forschung (ZKF),
Universitätsstraße 150, Bochum.
Tel. +49 234 32-29264, Fax. +49 234 32-14554, [email protected]
Allgemeine Informationen über das MPC erhalten Sie unter
http://www.medizinisches-proteom-center.de
Unsere Arbeitsgruppe am Institut für Klinische Neuroimmunologie
der Ludwig-Maximilians Universität München sucht
ab dem 1.10.2006 eine/n
wissenschaftliche/n Doktorand/in (BAT IIa/2)
zur Mitarbeit an einem DFG-geförderten neurobiologischen Forschungsprojekt
(Laufzeit 3 Jahre, 1 Verlängerung möglich) zur Untersuchung der Mechanismen
axonaler Reorganisation nach Verletzung des Rückenmarks. In den letzten
Jahren konnten wir zeigen, dass die Ausbildung axonaler Umgehungswege
entscheidend zur Kompensation funktioneller Defizite beiträgt. Im Rahmen
dieser Doktorarbeit wollen wir nun therapeutische Strategien entwickeln, die
in der Lage sind, die Ausbildung dieser Umgehungswege zu unterstützen. Methodische Schwerpunkte der Arbeit sind Molekularbiologie, Immunhistochemie,
Neurochirurgie, Verhaltensphysiologie und konfokale Mikroskopie.
Wir suchen eine/n motivierte/n und lernfähige/n Mitarbeiter/in mit guten Englischkenntnissen und hohem Interesse an dieser Arbeit.
Bitte richten Sie Ihre Bewerbungen an: Dr. med. Martin Kerschensteiner
Leiter der Forschungseinheit Therapieforschung
Institut für Klinische Neuroimmunologie, Ludwig-Maximilians Universität
Marchioninistr. 17, 81377 München
Email: [email protected]
Für Rückfragen stehe ich gerne zur Verfügung (089-2180 78282)
LABORWELT
S T E L L E N M A R K T
GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH
Postfach 1129, 85758 Neuherberg
Die GSF konzentriert ihre Forschungsarbeiten auf eine der wichtigsten Fragen unserer Gesellschaft, die Gesundheit des Menschen in seiner Umwelt. Ziel ist es, Risiken
für die menschliche Gesundheit durch Umweltfaktoren zu erkennen, Mechanismen der Krankheitsentstehung zu entschlüsseln sowie Konzepte zu entwickeln, um die
Gesundheit des Menschen und seine natürlichen Lebensgrundlagen auch für die Zukunft zu schützen.
Als Forschungseinrichtung des Bundes und des Freistaats Bayern mit Sitz in Neuherberg, im Norden Münchens, sind wir Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der
größten öffentlichen Forschungsorganisation Deutschlands.
Die GSF als Trägerin des Bayerischen Frauenförderpreises 2004 sowie des Total E-Quality-Zertifikates strebt generell eine Erhöhung des Frauenanteils an und fordert
deshalb qualifizierte Interessentinnen ausdrücklich auf, sich zu bewerben. Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt.
Das Institut für Stammzellforschung (Dr. Timm Schroeder, AG Hämatopoese)
sucht ab sofort eine/n talentierte/n und motivierte/n
Für die Mitarbeit in der Klinischen Kooperationsgruppe (KKG) Molekulare
Onkologie suchen wir ab sofort eine/n
Postdoc (09/2006)
Doktorand/in (d.12/2006)
für die Analyse asymmetrischer Zellteilung hämatopoetischer Stammzellen auf
Einzelzellebene. Wir verwenden neueste Bioimaging-Verfahren, anspruchsvolle
Stammzell-Kulturverfahren und in vivo-Studien um die molekulare Kontrolle
hämatopoetischer Stammzellentscheidungen zu untersuchen.
Das zu den Herpesviren gehörende Epstein-Barr-Virus (EBV) infiziert menschliche
Immunzellen, genauer B-Lymphozyten. Die Infektion wird meist effektiv durch
das Immunsystem kontrolliert, an der Entstehung einiger B-Zell-Lymphome ist
EBV aber ursächlich beteiligt. Solche Krebserkrankungen können z.T. mit der
Gabe geeigneter Immunzellen therapiert werden, die auf Spezifität und Funktionalität in vitro selektiert und amplifiziert wurden. Das Projekt konzentriert
sich auf die Untersuchung derjenigen Antigene von EBV, die bereits kurze Zeit
nach der Infektion von B-Zellen exprimiert werden und als Angriffspunkt der
Immunantwort gegen EBV dienen können. Die korrespondierende T-Zellantwort
soll analysiert und die Herstellung spezifischer T-Zellkulturen soll verbessert
werden. Das langfristige Ziel ist die Entwicklung einer Therapie EBV-assoziierter
Erkrankungen.
Eine abgeschlossene Promotion, hohes wissenschaftliches Interesse, und
die Fähigkeit eigenverantwortlich innerhalb eines Teams zu arbeiten werden
erwartet. Erfahrungen im kultivieren, phänotypisieren, transfizieren/infizieren
hämatopoetischer Zelllinien oder primärer Zellen, Molekularbiologie oder
computergestützter Datenaquise und -analyse wären von Vorteil. Wir können
hochaktuelle Forschungsprojekte und optimale Arbeitsbedingungen in einem
jungen, internationalen und dynamischen wissenschaftlichen Umfeld mit besten
internationalen Verbindungen (inklusive internationalem Austauschprogramm)
anbieten.
Wir bieten eine Vergütung nach TVöD. Das Arbeitsverhältnis ist zunächst auf
2 Jahre befristet.
Ihre schriftliche Bewerbung richten Sie bitte an:
Dr. Timm Schroeder, GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit,
Institut für Stammzellforschung (ISF), Postfach 1129, 85758 Neuherberg.
Rückfragen richten Sie bitte an: Dr. Timm Schroeder,
Telefon 089/3187-3758, [email protected]
Vorausgesetzt wird ein abgeschlossenes Hochschulstudium der Fachrichtung
Biologie oder Biochemie. Bestandteil der Doktorarbeit ist eine tiefgehende Einarbeitung in immunologische Sachverhalte in Theorie und Praxis. Experimenteller
Schwerpunkt ist das Arbeiten mit humanen Zellkulturen und Viren.
Es wird sowohl selbständig als auch im Team gearbeitet.
Wir bieten eine Vergütung nach EG 13/2 TVöD. Das Arbeitsverhältnis ist auf 3
Jahre befristet.
hre Bewerbung richten Sie nur per e-mail an: [email protected]
Das Institut für Stammzellforschung (Dr. Heiko Lickert, AG Endoderm-Entwicklung in der Maus ) sucht ab sofort eine/n
Postdoc (# 99/2006)
Untersucht werden soll der Einfluss von intrinsischen und extrinsischen Signale
auf die Differenzierung von endodermalen Vorläuferzellen in spezialisierte Zelltypen von Lunge, Leber und Pankreas mittels RNAi, konditioneller Geninaktivierung
oder Insertionsmutagenese.
Vorausgesetzt wird ein abgeschlossenes Hochschulstudium der Fachrichtung
Biologie mit abgeschlossener Promotion, guten Kenntnissen in der Entwicklungsbiologie sowie Erfahrung mit molekularen, biochemischen und embryologischen
Arbeitsmethoden. Wir bieten ein junges, dynamisches und innovatives Umfeld,
gute Arbeitsatmosphäre und internationale Vernetzung.
Wir bieten eine Vergütung nach BAT/TVöD. Das Arbeitsverhältnis ist auf 2 Jahre
befristet.
Ihre schriftliche Bewerbung richten Sie bitte an:
Dr. Heiko Lickert, GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit,
Institut für Stammzellforschung (ISF), Postfach 1129, 85758 Neuherberg.
Rückfragen richten Sie bitte an: Dr. Heiko Lickert,
Telefon 089/3187-3760,e-mail: [email protected]
LABORWELT
The Institute of Developmental Genetics (IDG) is seeking a
PhD student (d.13/2006)
for investigations of molecular mechanisms controlling the migration of neurons and development of axons. At present some mouse models (gene trap,
knock-out) are available which are to be characterized using methods of mouse
genetics, histology, cell and molecular biology.
Requested is also participation in the European Mutagenesis Program (EUCOMM). We are expecting a person who has studied Biology, Medicine or
related subjects.
We pay standard German salary EG 13/2 TVöD. The position is limited to 3
years.
Please write to: Dr. Roland Friedel, GSF - Forschungszentrum für Umwelt
und Gesundheit, Institute of Developmental Genetics (IDG), Postfach 1129,
85758 Neuherberg. Your questions will be answered by: Dr. Roland Friedel,
Telefon 089/3187-4110, [email protected]
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 47
S T E L L E N M A R K T
Das Robert Koch-Institut (RKI) ist die zentrale
Forschungs- und Referenzeinrichtung des Bundes
auf dem Gebiet der Infektionskrankheiten und
anderer Gesundheitsrisiken (www.rki.de).
In der Plazentaforschungsgruppe der Univ. Frauenklinik,
Med.-Univ. Graz, ist ab 1.10.
2006 eine unbefristete Stelle
für eine(n)
Im Nationalen Referenzzentrum für Influenza (FG 12) des Robert Koch-Instituts sind
vorbehaltlich der Mittelbestätigung ab sofort befristet für 2 Jahre 2 Stellen für
Wissenschaftliche Mitarbeiter (w/m)
MTA/BTA
(je nach Qualifikation und Erfahrung bis Entgeltgruppe 14 TVöD)
(Kennziffer 40/06) zu besetzen.
Aufgaben: Aufbau einer Schnelldiagnostik für Influenza-Viren
zu besetzen.
Im diesem Projekt sollen monoklonale und polyklonale Antikörper gegen Influenzaviren generiert und damit eine Schnelldiagnostik zum Erregernachweis aus
unterschiedlichen Probenmaterialien etabliert werden.
Das Aufgabengebiet umfasst die Betreuung der Zellkultureinheit inkl.
Isolierung und Qualitätskontrollen von humanen Zellen (Endothel, Trophoblast u.a.) sowie die Entwicklung von Ko-Kulturmethoden. Daneben sollen
biochemisch-analytische Messungen an Zellen und Geweben durchgeführt
sowie allgemeine organisatorische Aufgaben übernommen werden.
Anforderungen
• abgeschlossenes Hochschulstudium auf dem Gebiet der Naturwissenschaften (z. B.
Biologie, Biochemie, Biotechnologie) oder der Humanmedizin bzw. Veterinärmedizin
oder der Pharmakologie
• Promotion in einem dieser Arbeitsgebiete erwünscht
• erwünscht sind Erfahrungen in immunologischen und tierexperimentellen
Techniken sowie in der Etablierung von serologischen Testverfahren (z.B. ELISA,
Antigen-Capture-Assays)
• gute Anwenderkenntnisse mit EDV-Standardanwendungen (MS-Office) sowie
Erfahrungen mit Datenbanken
Im Nationalen Referenzzentrum für Influenza (FG 12) des Robert Koch-Instituts ist vorbehaltlich der Mittelbewilligung ab sofort – befristet für 2 Jahre – eine Stelle als
Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in
(je nach Qualifikation und Erfahrung bis Entgeltgruppe 14 TVöD)
Erwartet werden: Erfahrung in zellbiologischen Verfahren sowie Kenntnisse
in der Durchführung von zellbiologischen und biochemischen Messverfahren; Teamfähigkeit; Begeisterungsfähigkeit für reproduktionsbiologische
Fragen; überdurchschnittliches Engagement, gute Englischkenntnisse und
die Fähigkeit zum selbstständigen Arbeiten.
Anfragen an: Dr. Gernot Desoye
Tel.: +43-676-5256854, Email: [email protected]
Bewerbungen sind unter Kennzahl A508 bis 31. 8. 2006 zu richten an:
Personalabteilung der Medizinischen Universität Graz
Halbärthgase 8, 8010 Graz
(Kennziffer 45/06) zu besetzen.
Aufgaben: Molekulare Charakterisierung von Influenzaviren mit dem Schwerpunkt
der Entwicklung neuer Assays zur schnellen Identifizierung neuer oder kozirkulierender Virusvarianten.
Anforderungen:
• Abgeschlossenes Hochschulstudium auf dem Gebiet der Naturwissenschaften
(z.B. Biologie, Biochemie) oder der Humanmedizin
• Erfahrungen auf dem Gebiet der Molekularbiologie (z.B. PCR, Sequenzierung,
Klonierung, Pyrosequencing)
• Erfahrungen in der Entwicklung von Testsystemen
• Promotion ist erwünscht
• Erfahrungen mit Datenbanken und gute EDV-Anwenderkenntnisse
• Persönliches Engagement, Teamfähigkeit, selbständige Arbeitsweise, Flexibilität
Wir suchen Kandidaten/innen, die hoch motiviert sind und selbstständig arbeiten. Sie
passen zu uns, wenn Sie gern im Team tätig sind und Spaß an anwendungsorientierter
Forschung haben. Wir bieten Ihnen die Möglichkeit, in einem dynamischen Team ein
breites Spektrum von molekularbiologischen, zellbiologischen und immunologischen
Techniken anzuwenden. Bereitschaft zur interdisziplinären Zusammenarbeit sowie
mit externen Kooperationspartnern wird vorausgesetzt.
Nähere Auskünfte erteilt Frau Dr. B. Schweiger, Tel. 01888 754 2456.
Das RKI gewährleistet die berufliche Gleichstellung von Männern und Frauen und
strebt eine Erhöhung des Anteils der Frauen beim wissenschaftlichen Personal an.
Frauen sind deshalb ausdrücklich aufgefordert, sich zu bewerben. Schwerbehinderte
Bewerber/-innen werden bei gleicher Qualifikation und Eignung bevorzugt berücksichtigt. Teilzeitbeschäftigung ist grundsätzlich möglich.
Wir bitten um Verständnis, dass aus Kostengründen Bewerbungsunterlagen nur
zurückgesandt werden können, wenn ein ausreichend frankierter Rückumschlag
beigefügt ist. Bewerbungen per E-Mail können leider nicht berücksichtigt werden.
Ihre schriftliche Bewerbung mit aussagekräftigen Unterlagen (ein Hinweis auf
die Personalakte genügt nicht) wird unter Angabe der Kennziffer
bis zum 28.08.2006 erbeten an das
Robert Koch-Institut, Personalreferat, Postfach 65 02 61, 13302 Berlin
48 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
PhD student positions
for the subject “Anti-inflammatory mechanisms of the Glucocorticoid Receptor”
Applications are invited for positions of Ph.D. Students (BAT-O IIa/2) to join the
independent research group (Molecular Biology of Tissue specific Hormone
Action, Head: Jan Tuckermann, http://www.fli-leibniz.de/groups/tuckermann.
php) at the Leibniz Institute of Age Research – Fritz Lipmann Institute (FLI) in
Jena, Germany.
Glucocorticoid hormones (GC) are potent anti-inflammatory agents, which
are widely used in therapy to treat inflammatory and allergic disorders. Since
severe side effects hamper GC therapy, the molecular mechanisms of the antiinflammatory action have to be identified.
The successful candidates will be expected to analyse the function and regulation
of glucocorticoid receptor (GR) target genes that were derived from expression
profiling analysis from knock-in mice with a dimerization defective GR (Cell
93:531-541, J Cell Biol. 147:1365-1370, EMBO J 20:7168-73).
Applicants for the Ph.D. student position should be highly self motivated with
genuine interest in both basic biological questions and in disease-oriented
research projects. They will work with a broad range of techniques from experimental work with transgenic animals to mRNA analysis and protein biochemistry.
Therefore previous experience in molecular, biochemical and cell biological
methods would be favourable.
The positions are funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft and available
initially for two years with possible extension.
If interested please send a short application including CV, statement of
research experience and interests, and names of two referees preferably
by e-mail to j.tuckermann@fli-leibniz.de
(Dr. Jan Tuckermann, Beutenbergstr. 11, D-07745 Jena).
LABORWELT
S T E L L E N M A R K T
Paul-Ehrlich-Institut
Paul-Ehrlich-Straße 51 - 59,
63225 Langen, Telefon (06103) 77-11 00
Das Paul-Ehrlich-Institut ist eine wissenschaftliche Einrichtung des
Bundes, die als Bundesoberbehörde für die Zulassung und Chargenprüfung immunbiologischer Arzneimittel zuständig ist und auf den
damit verbundenen Gebieten der Lebenswissenschaften (z. B. Virologie,
Bakteriologie, Allergologie, Immunologie, Hämatologie, Medizinische
Biotechnologie) Forschung betreibt.
Im Fachgebiet “Biostatistik“ der Abteilung Bakteriologie ist die Position
eines/ einer
Biomathematikers / Biomathematikerin
Stellenbewertung: E 13 / E 14 zu besetzen.
Aufgabenprofil:
– Mathematische Modellierung biologischer Prozesse, z.B. Einfluss von
Maßnahmen auf Infektionsgeschehen (Influenza, TSE u.a.)
– Analyse komplexer biologischer Systeme (z.B. Genom-/Strukturanalysen)
– Weiterentwicklung und Anpassung vorhandener Verfahren
Anforderungsprofil:
– Abgeschlossenes Hochschulstudium der Bioinformatik, Biomathematik, Biostatistik, Mathematik mit Schwerpunkt Statistik oder eines
verwandten Faches
– Vertiefte Kenntnisse deterministischer und stochastischer Verfahren
zur Modellierung biologischer Phänomene (z.B. Differenzengleichungen, stochastische Differentialgleichungen, stochastische
Prozesse)
– einschlägige Programmiererfahrung
– Teamfähigkeit
– Fähigkeit zur Kommunikation mit Wissenschaftlern anderer Fachrichtungen
– Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
Wünschenswert sind praktische Erfahrungen in Infektionsepidemiologie.
Das Beschäftigungsverhältnis ist vorerst auf fünf Jahre befristet. Die
wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden; Teilzeitbeschäftigung ist
grundsätzlich möglich.
Die Eingruppierung erfolgt nach den tariflichen Bestimmungen des
TVöD. Auswärtigen Bewerbern ist das Amt bei der Wohnraumbeschaffung behilflich. Trennungsgeld und Umzugskosten werden nach den
gesetzlichen Vorschriften gewährt.
Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.
Das Paul-Ehrlich-Institut fördert die Gleichstellung von Frauen und
Männern und ist daher an Bewerbungen von Frauen interessiert.
Bewerbungen mit Lebenslauf, Lichtbild und kurzer Darstellung des
beruflichen Werdegangs sowie Zeugnisabschriften richten Sie bitte
an das Personalreferat des Paul-Ehrlich-Instituts.
LABORWELT
GEORG-AUGUST-UNIVERSITÄT GÖTTINGEN
Stiftung Öffentlichen Rechts
Bereich Humanmedizin
Universitätsklinikum – Medizinische Fakultät
Herzzentrum
Herzzentrum Göttingen
Arbeitsgruppe Kardiovaskuläre Molekulargenetik
WISSENSCHAFTLICHE/R MITARBEITER/IN
(POST-DOKTORAND)
UND
DOKTORAND/IN
In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ralph Knöll (kardiovaskuläre Molekulargenetik, gentechnisch veränderte Tiermodelle) am Herzzentrum
Göttingen ist zum frühestmöglichen Zeitpunkt eine post-Doktorandenstelle für einen Zeitraum von bis zu 5 Jahren als auch eine Doktorandenstelle zu besetzen.
Die Aktivitäten der Arbeitsgruppe konzentrieren sich auf mechanosensorische Prozesse, die sowohl Ursache als auch Folge einer Herzmuskelschwäche, einer Hypertrophie oder einer diastolischen Dysfunktion
sein können.
Die Arbeitsgruppe ist beteiligt an diversen Koordinationsprogrammen
der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) und der Europäischen Union (EU-Gene-Heart).
Der/die aussichtsreiche Kandidat/in sollte in relevanten Studiengängen
promoviert haben bzw. die Promotion anstreben (z.B. Biochemie, Biologie, Molekularbiologie, Pharmakologie, Medizin oder Physiologie).
Idealerweise sollte der Titel vor nicht mehr als 3 Jahren erworben worden sein. Solide methodische Kenntnisse in der Zell- und Molekularbiologie sowie Erfahrungen bei der Generierung und/oder kardiovaskulären Analyse von gentechnisch veränderten Tieren wären ein
zusätzlicher Gewinn.
Vergütung erfolgt nach dem deutschen BAT-Tarifsystem, abhängig von
der individuellen fachlichen Kompetenz. Im Prinzip besteht auch die
Möglichkeit zur Erlangung der deutschen Habilitation.
Weitere Informationen erhalten Sie unter der Telefon-Nr. 0551/395316 oder von der Webseite des Zentrums http://www.herzzentrum.
med.uni-goettingen.de.
Formlose Anfragen können auch an die Email-Adresse rknoell@med.
uni-goettingen.de gesandt werden.
Bewerbungen einschließlich Lebenslauf, Publikationsliste und zwei
akademischen Referenzen sollten gesendet werden an Prof. Dr. R.
Knöll, Arbeitsgruppe kardiovaskuläre Molekulargenetik, Herzzentrum Göttingen, Georg-August-Universität, Robert-KochStraße 40, 37099 Göttingen, Germany, Telefon: 0551/395316, Fax: 0551/39-13592.
research scientist
We are looking for a
(BAT IIa) in the field
of NF-κB regulation in epithelial differentiation. The research program of
the Experimental Medicine Institute encompasses scientific projects on the
pathophysiology of inflammation and tumour biology. Here, the molecular
and cell biological mechanisms of the intracellular signal transmission are of
special interest. In addition, the research groups work on the question of protein
function in cellular networks and the innovative approach of mathematical
models of signal processes in complex systems.
The institute allows an internationally competitive research by providing
techniques e.g. immunofluorescence, Surface-Plasmon-Resonance (Biacore),
proteomics, 2-D / MALDI-TOF / ESI-IONTRAP.
Please send your application to: Prof. Dr. Michael Naumann
Email:[email protected]
http://www.med.uni-magdeburg.de/fme/zim/ieim
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 49
S T E L L E N M A R K T
Das Robert Koch-Institut (RKI) ist die zentrale Forschungs- und Referenzeinrichtung des Bundes
auf dem Gebiet der Infektionskrankheiten und anderer Gesundheitsrisiken (www.rki.de).
Im Projekt P12 ist vorbehaltlich der endgültigen Mittelbewilligung im Rahmen des
Sofortforschungsprogrammes Influenza des Bundes eine Stelle für eine/n
Wissenschaftliche/n Mitarbeiter/in
(Postdoc; Entgeltgruppe 13 TVöD)
Kennziffer 34/06
ab dem nächstmöglichen Zeitpunkt für zwei Jahre zu besetzen.
Die Aufgaben bestehen in der Entwicklung und Evaluierung von genetischen
Impfstoffen gegen das H5N1-Influenzavirus. Das Projekt beinhaltet molekularbiologische, immunologische sowie virologische Themen. Wir suchen hoch
motivierte Mitarbeiter/innen mit Freude an der Forschung und selbstständiger
Arbeitsweise innerhalb einer international kooperierenden Arbeitsgruppe.
Aufgaben
• Konstruktion und molekularvirologische Qualitätsuntersuchung von H5-DNAImmunogenen
• Vergleichende Evaluierung der verschiedenen H5-Impfstoffe hinsichtlich
humoraler und zellulärer Immunogenität
• Evaluierung der Varianten-übergreifenden Schutzwirkung
• Erstellung und Testung von beschleunigten Prozeduren für die schnelle
Erzeugung und Massenproduktion von DNA-Impfstoffen basierend auf neu
auftretenden H5-Varianten
• Publikation von Forschungsergebnissen
Anforderungen
• Abgeschlossenes Studium der Biologie, Biochemie oder Veterinärmedizin,
abgeschlossene Promotion
• Sehr gute Kenntnisse und Erfahrungen in immunologischen und molekularbiologischen Arbeitsmethoden sowie tierexperimentelle Erfahrungen im
Mausmodell
• Publikationserfahrungen, sehr gute Englischkenntnisse
• Erfahrungen bei der Arbeit mit Influenzaviren sind von Vorteil
Im Projekt P12 ist vorbehaltlich der endgültigen Mittelbewilligung im Rahmen
des Sofortforschungsprogrammes Influenza des Bundes eine Stelle für eine/n
Technische/n Assistentin/Assistentin
(je nach Qualifikation und Erfahrung bis Entgeltgruppe 8 TVöD)
Kennziffer 36/06
ab dem nächstmöglichen Zeitpunkt für zwei Jahre zu besetzen.
Die Aufgaben bestehen in der Entwicklung und Evaluierung von genetischen
Impfstoffen gegen das H5N1-Influenzavirus. Das Projekt beinhaltet molekularbiologische, immunologische sowie virologische Themen. Wir suchen hochmotivierte Mitarbeiter/innen mit Freude an der Forschung und selbstständiger
Arbeitsweise innerhalb einer international kooperierenden Arbeitsgruppe.
Aufgaben
• Durchführung von Laborarbeiten mit virologischen, immunologischen und
molekularbiologischen Methoden z.B. Klonierung, PCR, Immunoblotting,
ELISA, ELISpot, FACS
>>>
• Immunisierung von Versuchstieren, Prozessierung von Blut, Milzen und
Lymphknoten
• Administrative Aufgaben z.B. Bestellungen, Probenverwaltung
Anforderungen
• Staatliche Anerkennung als Technische/r Assistent/in für Biologische und
Chemische Laboratorien (BTA/CTA) oder staatliche Erlaubnis als Medizinischtechnische/r Assistent/in
• Erfahrungen bei Tierversuchen
• Englischkenntnisse sind erwünscht
• Selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise, Flexibilität und Teamfähigkeit
sind für uns selbstverständlich
Weitere Auskünfte erteilt gerne: Herr Dr. Stephen Norley
(01888) 754 2380 | E-Mail: [email protected]
Im Projekt „Pathomechanismen von Influenzaviren“ ist vorbehaltlich der endgültigen Mittelbewilligung im Rahmen des Sofortforschungsprogrammes Influenza
des Bundes eine Stelle für eine/n
Technische/n Assistentin/Assistentin
(je nach Qualifikation und Erfahrung bis Entgeltgruppe 8 TVöD)
Kennziffer 38/06
ab dem nächstmöglichen Zeitpunkt für zwei Jahre zu besetzen.
Die Aufgaben bestehen in der Mitarbeit bei der experimentellen Aufklärung
von Virulenz bestimmenden Faktoren von Grippeviren. Das Projekt beinhaltet
molekulare Studien zur Virusvermehrung und des Organtropismus. Wir suchen
eine/n hochmotivierte/n Mitstreiter/in mit Freude an virologischer Forschung
und selbstständiger Arbeitsweise innerhalb einer international kooperierenden
Arbeitsgruppe.
Aufgaben
• Anlage und Untersuchung von Erregerkulturen
• Virusnachweis und -quantifizierung
• Durchführung von Laborarbeiten mit virologischen, proteinanalytischen und
molekularbiologischen Methoden: Klonierung, PCR, RNA-Analysen, Immunoblotting, ELISA
• Administrative Aufgaben: Probenbeschriftung, Führen von Präparatekarteien
Anforderungen
• Staatliche Anerkennung als Technische/r Assistent/in für Biologische und
Chemische Laboratorien (BTA/CTA) oder staatliche Erlaubnis als Medizinischtechnische/r Assistent/in
• Sehr gute Kenntnisse in und mehrjährige Erfahrungen mit molekularbiologischen und virologischen Arbeitstechniken
• Selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise
• Flexibilität und Teamfähigkeit, Englischkenntnisse sind erwünscht.
Weitere Auskünfte erteilt gerne: Herr PD Dr. Thorsten Wolff
(01888) 754- 2278 | E-Mail: [email protected]
Das RKI gewährleistet die berufliche Gleichstellung von Männern und Frauen. Das RKI strebt eine Erhöhung des Anteils der Frauen beim wissenschaftlichen Personal
an und fordert Frauen deshalb ausdrücklich auf, sich zu bewerben. Schwerbehinderte Bewerber/innen werden bei gleicher Qualifikation und Eignung bevorzugt
berücksichtigt. Eine Teilzeitbeschäftigung ist grundsätzlich möglich.
Bitte richten Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungen unter Angabe der Kennziffer bis zum 25.08.2006 an das
Robert Koch-Institut, Personalreferat, PF 65 02 80, 13302 Berlin
Wir bitten um Verständnis, dass aus Kostengründen Bewerbungsunterlagen nur zurückgesandt werden können, wenn ein ausreichend frankierter Rückumschlag
beigefügt ist. Bewerbungen per E-Mail können leider nicht berücksichtigt werden.
50 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
LABORWELT
P R O D U K T W E L T
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Kennziffer 31 LW 04 · www.biocom.de
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Online-Rheometer zur Beobachtung von Zellkulturen
Protein-Quantifizierung
RheoLive von Engtech ist ein Kegel-PlatteRheometer mit einer kameraüberwachten
Untersuchungseinheit. Dieser Systemaufbau erlaubt die Online-Beobachtung und
Dokumentation von Zellkulturen unter
Scherbelastung.
Als weitere Besonderheit des Systems
können alle Parameter der Untersuchungseinheit individuell eingestellt werden. Das
Steuerungsprogramm RheoControl sorgt
außerdem für eine reibungslose Verwaltung
aller Daten. Die integrierte Überwachungskamera mit Mikroskopoptik nimmt während des
Meßvorgangs wahlweise automatisch oder auf
Knopfdruck Einzelbilder oder Filmsequenzen
auf. Eingesetzt werden kann das System für
QconCAT von Entelechon ist ein neues Verfahren zur absoluten Quantifizierung von
Proteinen, das die parallele absolute Mengenbestimmung einer großen Anzahl von
Proteinen aus Zellextrakten, Proteomen und
Subproteomen verschiedener Zielorganismen
in nur einem Schritt ermöglicht.
QconCAT bedient sich dabei sogenannter
Referenzpeptide – „peptide mass tags“ – die als
Konkatamer gemeinsam in einem Gen codiert
und biosynthetisch hergestellt werden. Dabei
können Referenz- und Analytpeptide durch
Isotopenmarkierung unterschieden werden.
Beide Fraktionen werden nach Mischung des
Konkatamers mit den Analytproteinen durch
gemeinsamen proteolytischen Verdau freigesetzt. Zusammen mit einem Massenspektrometer kann das Peptidgemisch eingesetzt
werden, um Proteinproben, beispielsweise
aus Geweben, absolut zu quantifizieren. Mit
Hilfe einer BioChance Plus-Förderung wird
Entelechon das Verfahren weiter optimieren.
zellbasierte Untersuchungen im Umfeld der
Zellkultur, für Zell- und Gewebeuntersuchungen, in der Materialforschung, bei Analysen
der Biokompatibilität, in der Hämorheologie,
für die Thrombogenese oder Osteosynthese.
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
Gesamtkatalog 700 mit Life-Science-Produktprogramm
Immer empfindlichere Nachweismethoden
verlangen nach immer hochwertigeren
Kunststoffprodukten. Im aktuellen Life-Science-Katalog von Brand finden sich unter
anderem: PCR-Einzelgefäße und Strips, 96well- und 384-well-Platten. Die speziell für
die Brand 96-well-PCR-Platte entwickelte
PCR-Verschlußmatte reduziert Verdunstungsverluste um bis zu 75% und kann einfach mit
Pipettenspitzen durchstoßen werden.
UV-Küvetten aus Kunststoff für UV-Messungen ab 220 nm bis 900 nm werden auch
einzeln verpackt, sowie DNase-, DNA- und
RNase-frei angeboten. Ideal für die Bestimmung von Proteinen, DNA und RNA sind
runde Deckel für sicheren Verschluß. Diese
Einmalartikel, die keiner Reinigung bedürfen, reduzieren die Kontaminationsgefahr.
Die Deep-well-Platten PP und PS im SBSFormat sind stapelbar und in vier Größen
erhältlich (0,3 ml, 0,5 ml, 1,1 ml und 2,2 ml).
HTS/UHTS-Platten mit Flachboden besitzen
abgerundete Wells für schnelle Befüllung und
optimale Meniskusausbildung.
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Kennziffer 32 LW 04 · www.biocom.de

Neue Evaporatorgeneration
Genevacs neuer Evaporator EZ-2 für die Laborbank setzt neue Maßstäbe bei Leistung, vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und einfacher
Handhabung. Das System ist kompatibel mit
einer großen Auswahl an Probenhaltern und
ermöglicht eine Evaporation aus den am häufigsten eingesetzten Probengefäßformaten.

FDA-Zulassung für EZCD4-System zum T-Zellnachweis
Der von der FDA zugelassene Guava ®
EZCD4-Assay ist ein Zwei-Farben-Immunofluoreszenz-Kit, der für das Guava PCASystem entwickelt wurde.
Der Kit besteht aus einem monoklonalen
anti-human-CD3-Antikörper, der T-Zellen
identifiziert, und einem monoklonalen antihuman-CD4-Antikörper, der die Indentifikation von menschlichen T-Helfer-CD4+-Zellen
(HLA Klasse II-reaktiv) ermöglicht.
Die Bestimmung der absoluten Konzentrationen von CD4 + -T-Zellen kann sehr
hilfreich bei der Charakterisierung, Überwachung, und Bewertung der Wirksamkeit
einer Behandlung von Autoimmun- und
Immunschwächekrankheiten sein. So ist
die Anzahl der CD4+-T-Zellen auch bei der
Überwachung des Krankheitsverlaufes von
HIV-Patienten von zentraler Bedeutung.
LABORWELT
Für den Betrieb des Evaporators EZ-2 werden
keine Peripheriegeräte benötigt. Alle wichtigen Bestandteile des Systems können leicht
vom Benutzer gewartet werden.
7. Jahrgang | Nr. 4/2006 | 51
P R O D U K T W E L T
Kennziffer 33 LW 04 · www.biocom.de
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Erweitertes Programm für
das Bulk-Liquid-Handling
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PromoFluor-Farbstoffe zur Markierung von Biomolekülen
Dunn Labortechnik GmbH hat eine neue
Handelsvertretung für Deutschland übernommen: Jencons, ein Hersteller von hochwertigen Liquid-Handling-Produkten wie
beispielsweise Flaschendispensern für alle
Volumenbereiche, digitalen Büretten sowie
Pipettierhilfen aller Art.
PromoCell bietet eine große Auswahl an
exzellenten Fluoreszenzfarbstoffen an, die
den blau-grünen bis nahen Infrarot-Bereich
des Lichtspektrums abdecken und ideal zur
schnellen, einfachen und effizienten Kopplung
an Proteine, Nukleinsäuren und Antikörper
geeignet sind. Die momentan erhältlichen
PromoFluor-Farbstoffe (z.B. PromoFluor-488,
PromoFluor-555, PromoFluor-590, PromoFluor-647, PromoFluor-680, PromoFluor-700 &
PromoFluor-750) sind kostengünstige und
qualitätsmäßig ebenbürtige Alternativen
zu bekannten Fluorophoren wie etwa den
Alexa Fluor-� und Cy�-Farbstoffen und zeigen
außergewöhnliche Fotostabilität, hohe Fluoreszenzquantenausbeute, starke Absorption
sowie gute Wasserlöslichkeit. Ihre hohe Fluoreszenzintensität wird durch Kopplung an
Biomoleküle noch gesteigert, was den Einfluß
von ungebundenem Farbstoff reduziert. Die
PromoFluor-Farbstoffe sind als Carboxyl-
säuren, NHS-Ester und Maleimide sowie als
Konjugate mit Aminogruppen, Biotin, Avidin,
Streptavidin und Phalloidin erhältlich und für
Immunfluoreszenz-, FISH-, FACS-, Microarray-Experimente etc. optimal geeignet.
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Das Produktprogramm von Jencons bedient
insbesondere Anwendungen mit umfangreichen Pipettier-, Abzufüll- oder Dispensierbedarf. Es zeichnet sich darüber hinaus
durch ein ausgezeichnetes Preis-LeistungsVerhältnis und durch einfache und sichere
Handhabung aus.
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Weiterentwickelte
2D-Gelelektrophorese
Die WITA GmbH startet derzeit die Markteinführung einer neuen Version von WITAvision, einem System für die hochauflösende, zweidimensionale Gelelektrophorese
(NEPHGE, nach Klose). Mit diesen Laborgeräten können bis zu 10.000 verschiedene
Proteine aus nahezu allen biologischen Materialien getrennt werden.
Neu ist dabei eine Apparatur für die zweite
Dimension des Verfahrens, der ”6pack“, zur
gleichzeitigen Bearbeitung von sechs mittelgroßen Gelen im LGT-Format 32x24 cm. Des
weiteren wurde die Pumpenumwälzung
optimiert und die Kühlung in das Gerät
integriert. In hintereinander angeordneten
Kammern werden in einem Arbeitsschritt
bis zu sechs Gele der ersten Dimension in
der zweiten Dimension weiter verarbeitet.
Die Handhabung der kompletten Apparatur
wurde bei der Weiterentwicklung deutlich
vereinfacht. Innerhalb von drei Stunden können Proteine voneinander getrennt werden.
52 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006

Online-Zellkultur-Monitoring mit dem SensorDish Reader
Der SDR SensorDish Reader von PreSens
ermöglicht eine nicht-invasive Online-Detektion von pH und Sauerstoff in Zell- und
Gewebekulturen in CO2- und Schüttelinkubatoren. Das optische Meßverfahren des SDR
garantiert die einfache und berührungslose
Aufzeichnung der beiden Kulturparameter
zur Online-Prozeßkontrolle. Das System
besteht aus zwei Komponenten: der sterilen
24-well-Kulturschale mit integrierten, optochemischen pH- oder Sauerstoffsensoren
(Hydro®- bzw. OxoDish®, beide Disposables)
sowie dem SDR SensorDish Reader.
Über die SDR-Kommunikationssoftware werden die Meßwerte aller 24 Wells erfaßt und
der pH-Wert (pH6 – 8,5±0,05) oder der Sauerstoffgehalt (±2% Luftsättigung) berechnet.
Eine Kalibrierung durch den Anwender ist
nicht nötig. Bis zu 10 Sensor-Dish Reader-Module mit insgesamt 240 Proben können parallel kontrolliert werden. Anwendungsgebiete
sind neben der Zellkultur-Prozeßkontrolle
das Tissue Engineering, toxikologische Studien, die pharmakologische Wirkstoffsuche
oder auch die mikrobiologische Umweltanalytik.
Kennziffer 37 LW 04 · Informationen ordern? · www.biocom.de

Automatische Dispensierung im Pikoliter-Maßstab
Neu im Programm der Zinsser Analytik
GmbH ist der Aj100 Microarray-Spotter von
ArrayJet. Für den Probenauftrag auf die
Oberfläche der Microarrays benutzt der Aj100
einen austauschbaren Tintenstrahl-Druckkopf mit mehr als 100 Düsen.
Das Herzstück der ArrayJet-Technologie
ist der „Connector Block“, eine spezielle
Liquid-Handling-Einheit, mit der bis zu 32
Proben über einzelne Düsen des Druckkopfes
gleichzeitig und ohne Risiko von Kreuzkontaminationen aufgetragen werden können. Der
Aj100 kombiniert diese mit einer Verarbeitungskapazität von sechs Mikrotiterplatten
(96- oder 384-well) und kann so bis zu 100
Slides ohne Benutzereingriff bearbeiten.
Benutzte Platten können manuell ausgetauscht
werden, so daß in einem Arbeitsgang bis zu
192 Platten bearbeitet werden können.
LABORWELT
LABORWELT
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Fax +49 (0)30 26 49 21-11
Wünschen Sie weitere Informationen von unseren Inserenten?
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 Beilage
Name:
...............................................................................................................
Institution:
.........................................................................................................
Anschrift: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tel./Fax: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auch im Internet unter www.biocom.de
S
LABORWELT (ISSN 1611-0854)
erscheint zweimonatlich im Verlag der
BIOCOM AG
Stralsunder Str. 58-59
D- 13355 Berlin
Tel./Fax: 030/264921-0 / 030/264921-11
eMail: [email protected]
Internet: www.biocom.de
Redaktion:
Dipl.-Biol. Thomas Gabrielczyk
Tel.: 030/264921-50
Anzeigenleitung:
Oliver Schnell
Tel.: 030/264921-45
eMail: [email protected]
R
V
I
C
E
26.-30.08.06: 7th EMBL Transcription Meeting,
Heidelberg
Info: Antje Seeck, EMBL Heidelberg (Tel.: +49-6221-387-8625,
eMail: [email protected], Web: www.embl.de)
27.-30.08.06: 6th European Symposium on
Biochemical Engineering Science – ESBES 6,
Salzburg (A)
Info: Andrea Köhl, Dechema e.V., Frankfurt/M.
(Tel/Fax.: +49-69-7564-235/-441,
eMail: [email protected],
Web: http://www.esbes2006.org)
03.-07.09.06: biocat 2006, Hamburg
Info: Gerlinde Loebkens, TuTech Innovation GmbH
(Tel./Fax: +49-40-76629-6551/-59,
eMail: [email protected], Web: www.biocat2006.de)
04.-08.09.06: Biotech & Pharma Business
Summer School 2006, Berlin
Info: Dr. Ulrich Scheller, Gläsernes Labor Berlin-Buch
(Tel.: +49-30-9489-2943,
eMail: [email protected], Web: www.vbbm.de)
04.-05.09.06: Sicherheit bei Arbeiten in
gentechnischen Anlagen, Offenbach am Main
Leserservice:
Info: Monika Öttl, Umweltinstitut Offenbach
(Fax: +49-69-823-493, eMail: [email protected],
Web: www.umweltinstitut.de)
Bildtechnik und Layout:
06.-26.09.06: Millipore European Seminar Tour
– Advanced Microbial Methods in the Biopharmaceutical Industry – From Innovative Sampling
to Rapid Microbiological Results, Milan (IT)
Angelika Werner
Tel. 030/264921-40
Heiko Fritz
12.-15.09.06: 9th Biennial Meeting der Deutschen
Gesellschaft für DNA-Reparaturforschung,
Hamburg
Info: S. Scheibner, University Medical Center
Hamburg-Eppendorf
(Tel./Fax: +49-40-42803-3593/-5139,
eMail: [email protected],
Web: www.DNA-rep-net.de)
13.-16.09.06: Genomics and Cancer 2006 –
Integrating Genomics with Clinical Research
and Therapy, Heidelberg
Info: Dr. Silke Argo, Deutsches Krebsforschungszentrum
(Tel.: +49-6221-424-743, eMail: [email protected],
Web: www.dkfz.de/mga/conference)
14.-15.09.06: 4th International Forum Life Science
Automation, Rostock
Info: Stefanie Hagemann, Center for Life Sciene Automation
- celisca (Tel./Fax: +49-381-498-7824/-7702,
eMail: [email protected],
Web: http://www.lifescienceautomation.com/)
14.-15.09.06: Horizons in Molecular Biology,
Göttingen
Info: Dr. Steffen Burkhardt, Göttingen Center for Molecular
Biosciences (Tel.: +49-551-39-121-10,
eMail: [email protected],
Web: www.horizons.uni-goettingen.de)
17.-20.09.06: Proteomics Workshop 2006,
Würzburg
Info: René Zahedi, Universität Würzburg
(Tel.: +49-931-201-48728,
eMail: [email protected],
Web: www.proteomics-workshop.de)
Graphik-Design:
Info: Virginie Isner, Millipore (Tel.: +33-390-46-99-86,
eMail: [email protected], Web: www.millipore.
com/european-seminars)
Druck
07.-10.09.06: 9th Symposium of Signal Transduction in the Blood-Brain Barriers, Salzburg
24.-27.09.06: Embryonic and Somatic Stem Cells
– Regenerative Systems for Cell and Tissue
Repairs, Dresden
07.-09.09.06: 40. Wissenschaftliche Tagung der
Deutschsprachigen Mykologischen Gesellschaft
e.V. gemeinsam mit der Österreichischen Gesellschaft für Medizinische Mykologie, Innsbruck (A)
25.-27.09.06: Technische Systeme für
Biotechnologie und Umwelt – 13. Heiligenstädter
Kolloqium, Heiligenstadt
Michaela Reblin
Mayer & Söhne, D- 86551 Aichach
Mitglieder der DECHEMA-Fachsektion
Biotechnologie, der Österreichischen
Gesellschaft für Biotechnologie ÖGBT, der
Gesellschaft für Genetik GfG, der Deutschen
Gesellschaft für Proteomforschung DGPF,
des Verbandes Deutscher Biologen
vdbiol, der Deutschen Gesellschaft für
Neurogenetik DGNG, der Gesellschaft für
Signaltransduktion STS, des Vereins zur
Förderung der Nutrigenomforschung, der
Biotechnologischen Studenteninitiative e.V.
(btS) sowie die Wissenschaftler des Nationalen
Genomforschungsnetzes NGFN erhalten die
Zeitschrift im Rahmen ihrer Mitgliedschaft.
Für einen regelmäßigen Bezug von
LABORWELT ist eine kostenlose Registrierung
unter www.biocom.de oder per Fax (siehe
Seite 53) erforderlich.
Namentlich gekennzeichnete Beiträge stehen
in der inhaltlichen Verantwortung der Autoren.
Alle Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.
Ohne schriftliche Genehmigung der BIOCOM AG
darf kein Teil in irgendeiner Form reproduziert
oder mit elektronischen Systemen verarbeitet,
vervielfältigt oder verbreitet werden.
© BIOCOM AG, Berlin
® BIOCOM ist eine geschützte Marke der
BIOCOM AG, Berlin
BIOCOM AG
®
54 | 7. Jahrgang | Nr. 4/2006
Info: Dr. Hans C. Bauer, University of Salzburg
(Tel.: +43-662-8044-5601, eMail: [email protected],
Web: www.bbb-symp2006.at)
Info: Kathrin Seiffert, Leibniz Institut Gatersleben
(Tel./Fax: +49-39482-5256/-5481,
eMail: [email protected],
Web: www.spp-stemcells.de)
Info: Katrin Lehmann, COCS - Congress Organisation C. Schäfer (Tel./Fax: +49-89-307-10-11/-21,
eMail: [email protected], Web: www.dmykg.de)
Info: Inst. f. Bioprozeß- und Analysenmeßtechnik e.V.
(Tel.: +49-3606-671-0, eMail: [email protected]
Web: http://www.iba-heiligenstadt.de)
10.-15.09.06: Biosystems Engineering Bioreactors
and Cell Factories, Braunwald (CH)
27.-28.9.06: EuroPLX 29 – Collaborative agreements in generics (incl. bio-generics), OTC drugs
and nutraceuticals, Stuttgart
Info: Prof. Dr. E. Heinzle, University Saarbrücken
(Tel.: +49-681-302-2905, eMail: [email protected].
de, Web: http://bwsbt.de.tt1)
10.-15.09.06: 3rd European Conference on
Regeneration/EMBO Conference: Cellular and
Molecular Basis of Regeneration and Tissue
Repair, Ascona (CH)
Info: Antje Seeck, EMBL Heidelberg
(Tel.: +49-6221-387-8625, eMail: [email protected],
Web: www.regeneration2006.unige.ch)
10.-14.09.06: 51. Jahrestagung der Deutschen
Gesellschaft für Medizinische Informatik,
Biometrie und Epidemiologie, Leipzig
Info: Dr. Markus Löffler, Inst. für Medizinische Informatik,
Statistik und Epidemiologie, Univ. Leipzig
(Tel.: +49-341-97-161-00, eMail: markus.loeffler@imise.
uni-leipzig.de, Web: www.imise.uni-leipzig.de)
11.-13.09.06: Regulatory Affairs für Biogenerika,
Köln
Info: Sabine Groß, IQPC Gesellschaft für Management Konferenzen mbH, (Tel.+49-30-209-13432,
eMail: [email protected], Web: wwwiqpciir.de)
12.-14.09.06: NanoEurope 2006, St. Gallen (CH)
Info: Rolf Brun, Nano Europe, Olma Messen St. Gallen (Tel.:
+41-71-242-04-44, Fax: +41-71-242-0103,
eMail: [email protected], Web: www.nanoeurope.com)
Info: Dr. Norbert Rau, RauCon
(Tel./Fax: +49-6222-9807-0/-77, eMail: [email protected],
Web: www.europlx.com)
05.-07.10.06: 14th International Workshop on
Bioencapsulation, Lausanne (CH)
Info: Ecole Poytechnique Federale de Lausanne (EPFL)
(eMail: ingrid.margot@epfl.ch,
Web: www.bioencapsulation.net/XIV_IWB)
05.-07.10.06: RNAi in vivo Technologies, München
Info: Susanne Dühmert, RiNA GmbH, Berlin
(Tel.: +49-30-844-166-35,
eMail: [email protected], Web: www.rnai.ngfn.de)
08.-11.10.06: 45. Tutzing-Symposium
„Organokatalyse“, Tutzing
Info: Andrea Köhl, DECHEMA e.V. (Tel.: +49-69-7564-235,
Web: http://events.dechema.de/tusy45.html)
09.-11.10.06: BioStar 2006,
Sciences in Exchange, Stuttgart
Info: Priscilla Herrmann, Universität Tübingen
(eMail: [email protected],
Web: www.biostar-congress.de)
Kennziffer 26 LW 04 · www.biocom.de

Impressum
E
LABORWELT
8-9-10 November 2006
CNIT • Paris La Défense
www.jib-sdbio.fr
For any further information
Organised by
Tel: +33 1 47 56 50 71
Fax: +33 1 47 56 52 58
[email protected]
JIPPIF
JOURNÉES DE L'INTERNAT
INNOVATIVE DISCOVERY TOOLS FOR SIGNAL TRANSDUCTION RESEARCH
Pathways In Human Cancer
RTK Signaling Antibodies ...from Cell Signaling Technology
Phospho-EGF Receptor (Tyr1068) (1H12) Mouse mAb #2236
Control
EGF-treated, 2 minutes
EGF-treated, 15 minutes
HeLa (cervical adenocarcinoma) cells treated with EGF for 0, 2 and 15 minutes, and labeled
with #2236 (green). EGF treatment induces bright phospho-EGFR signal on the membrane
within two minutes. After 15 minutes, phospho-EGFR signal appears to be localized to
receptors internalized in endosomes. Blue = DRAQ5 ™ fluorescent DNA dye.
Phospho-VEGF Receptor 2 (19A10) Rabbit mAb #2478
VEGF Receptor 2 (55B11) Rabbit mAb #2479
A. Untreated
B. VEGF-treated, 2 minutes
C. Untreated
D. VEGF-treated, 2 minutes
HUVEC cells untreated or VEGF-treated (2 minutes), labeled
with #2478 (green, A, B) or #2479 (green, C, D). Blue = DRAQ5 ™
fluorescent DNA dye.
Phospho-HER2/ErbB2 (Tyr1221/1222)
(6B12) Rabbit mAb #2243
PDGF Receptor � (28E1) Rabbit mAb #3169
Kennziffer 27 LW 04 · www.biocom.de
A.
B.
C.
IHC analysis of paraffin-embedded human colon carcinoma (A), glioblastoma (B) and U-87MG
xenograft (C), using #3169.
IHC analysis of paraffin-embedded human breast carcinoma, showing membrane localization, using #2243.
in Deutschland und Österreich exklusiv von
�
New England Biolabs GmbH
Frankfurt/Main Deutschland Tel.: +49(0)69-305-23140 Fax.: +49(0)69-305-23149 email: [email protected] www.neb-online.de
�
Cell Signaling Technology Inc.
3 Trask Lane Danvers, MA 01923 USA Tel.: 1-978-867-2300 Fax.: 1-978-867-2488 email: [email protected] www.cellsignal.com