Basistechnologien

Im Blickpunkt – Beispiele aus den Basistechnologien

Präanalytikstrecke

Die Präanalytikstrecke dient als benutzerfreundliche Kultivierungs- und Analytikplattform für Hochdurchsatzexperimente in der biomedizinischen Mikrobiom- und Wirkstoffforschung. Dies ermöglicht z.B.:

  • Suszeptibilitäts- bzw. Resistenzprüfungen klinisch relevanter, humanpathogener Infektionserreger auf neue Wirkstoffkandidaten,
  • die Testung von Wirkstoffen direkt an Patientenproben,
  • Enzymscreenings und der Auswahl von vielversprechenden Mikroben für Behandlungen.
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Im Rahmen des LPI verkörpert die Screeningplattform translationale biomedizinische Forschung. Damit können Wirkstoffe untersucht und getestet sowie die Entwicklung von Screenmethoden unterstützt werden.

Entwicklung an der Partnerinstitution: HKI

Photonic Data Science

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Entwicklung an der Partnerinstitution: FSU (Tabelle Nr 13 und 14)

Weiterführende Infos: xxx(link)

Separationslabor

Das Separationslabor dient der Isolierung von Zellen aus Suspensionen und Geweben, um biophotonische Methoden zu etablieren. Dies umfasst beispielsweise die:

  • standardisierte Zellisolierung aus Blut,
  • magnetische, flusszytometrische oder biochemische Aufreinigung von Zellen, Zellorganellen oder Zellexosomen aus Suspensionen und Geweben,
  • Charakterisierung der Gallensäuresignaltransduktion für die Etablierung eines fluoreszenten Biosensors, sowie
  • Etablierung eines experimentellen Programms zur Bereitstellung und immunmetabolischen Charakterisierung von Atemluft.

Als Teil der LPI-Infrastruktur unterstützt das Separationslabor interne und externe Partner und Nutzende bei der Validierung, Etablierung und Wirksamkeitsuntersuchung neuartiger analytischer Methoden auf Ebene von Zellen, Organellen und Vesikeln.

Entwicklung an der Partnerinstitution: UKJ

Probenaufbereitungsstrecke

Die Probenaufbereitungsstrecke erlaubt eine standardisierte Bearbeitung von Proben bei gleichzeitiger Anpassbarkeit an spezifische Assay-Anforderungen. Damit werden sowohl interne Projekte als auch Kooperationen mit externen Partnern unterstützt.

Die Probenvorbereitung ist ein erforderlicher Bestandteil jeder molekularen Testentwicklung und somit essenziell für die Translationsfähigkeit des LPI. Die modulare Probenvorbereitungsplattform ermöglicht außerdem eine schnelle Reaktion auf neue diagnostische Fragestellungen und Probentypen und wird Kooperationspartnern in der LPI-Infrastruktur zur Verfügung stehen.

nochmal gegenprüfen: Poster BT Treffen „LPI_Poster_ProjectMeeting_05-2026_RE_WF.pdf“

Entwicklung an der Partnerinstitution: Leibniz-IPHT

InvaScope

Das invaScope ist ein multimodales, bildgebendes Endoskopie-System, welches mithilfe von Raman-Spektroskopie Gewebe in Echtzeit charaktersieren lässt. Mit einer endoskopischen, beweglichen Sonde kann das invaScope invasiv bei Patienten angewandt werden und erreicht auch schwer zugängliche Bereiche. Somit können während medizinischen Untersuchungen Zellstrukturen direkt im Körper spektroskopisch auf molekularer Ebene analysiert und diagnostiziert werden, unterstützt von einer eingebundenen Software. 

Für das LPI dient das System als klinisch orientierte Messplattform für die Validierung photonischer Diagnostik. Unter realen Einsatzbedingungen kann es in die klinische Routineanwendung in vivo integriert werden

Entwicklung an der Partnerinstitution: Leibniz-IPHT, Gruppe Multimodale Instrumentierung

Weiterführende Infos: AG Multimodale Instrumentierung (Leibniz-IPHT)

Organ-on-Chip-Modelle

Organ-on-Chip-Modelle dienen der Nachbildung von humanen Organsystemen und Zellkulturen, um dortige Vorgänge in vitro abzubilden. Damit können dynamische Interaktionen zwischen Gewebezellen und pathogenen Mikroben wie Immunreaktionen oder Medikamentenwirkungen untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse lassen sich physiologisch auf den Mensch übertragen und anpassen. Organ-on-Chip-Experiemente bilden in der Infektionsforschung eine verlässliche Alternative zu Tierversuchen.

In Silico Organ-on-Chip-Modelle erweiteren die Herangehensweisen: Mithilfe von Bildgebungsanalysen können Mechanismen nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ evaluiert werden. Außerdem helfen mathematische Modellierungen dabei, Vorhersagen zu treffen und Hypothesen aufzustellen, die anschließend im Experiment präzise getestet werden können.

Im Rahmen des LPI ermöglichen die Organ-on-Chip-Modelle verlässliche Vorhersagen über Infektionsverläufe bei Patienten unter kontrollierten Laborbedingungen. Zusätzlich kann die Wirkung von Medikamenten simuliert werden, um die personalisierte Therapie zu optimieren.

Entwicklung an der Partnerinstitution: UKJ, Gruppe Mosig // Leibniz-HKI, Gruppe Angewandte Systembiologie

Weiterführende Infos: AG Mosig (UKJ)