Nano-Biosystems Engineering Group

Lecturer: Dr. Gebinoga

Course content:

The subject Biochemistry is designed to provide basic knowledge of the molecular structure of the cell, the metabolic importance of both enzymatic processes in cellular events and complex biochemical reaction cascades and their regulation. This is accompanied by aspects of molecular genetics, state-of-the-art techniques and biochemical working methods, pathological derailments of biochemical reactions and the importance of immunological components in higher organisms. Molecular Biology and Methods in the Molecular Biology and Biochemistry module is designed to provide basic knowledge of molecular biology and molecular genetics. Furthermore, knowledge of recombinant genetic engineering, industrial microbiology and biomedicine will be taught. Accompanying this will be techniques and methods of these disciplines and their relevance to medicine, pharmacology and biotechnology.

Dozenten: Prof. Schober, Dr. Gebinoga

Lehrinhalte:

Einführung in die Biophysik (Physik biologischer Systeme und Physikalische Methoden in der Biologie). Grundlagen der thermodynamischen Beschreibung von Systemen (Thermodynamische Potentiale und Gleichgewichte). Biologische Membranen und Membranbiophysik (Transportprozesse; Diffusion; Redoxprozesse; Ionengleichgewichte; Nernst-Planck-Gleichung; Elektrisch erregbare Membranen). Photobiophysik und Biophotonik (Fluoreszenz als Messmethode in den Life-Sciences; verschiedene Verfahren der Fluoreszenzmessung). Theoretische Biophysik (Kybernetik, Systemtheorie und Modellbildung)

Dozenten: Prof. Schober, Dr. Gebinoga

Lehrinhalte:

Einführung in die Biochemie und Zellbiologie. Kinetik und Prozessführung (batch, fed-batch, kontinuierlich); Bilanzen und Kinetik. Das Monod-Modell; Methoden der Medienentwicklung. Transportvorgänge in Biosuspensionen. Bioreaktoren, Definitionen und Reaktortypen. Mikrobioreaktoren und 3D Zellkultur. Kultivierung von Bakterien vs. Kultivierung von Säugetierzellen. Sterilisation und Sterildesign. Bioanalytik. Drug Discovery und High Throughput Screening. Aufarbeitung (Downstream processing)

Dozenten: Prof. Schober, Dr. Gebinoga, Prof. Köhler

Lehrinhalte:

Grundlagen und Geschichte der Biotechnologie (Bier, Wein, Brot, Sojasauce). Definitionen der Biotechnologie; weiße, rote, grüne, graue und blaue BT. Hefen als früheste Helfer der Biotechnologie; Enzyme als Katalysatoren. Gentechnische Methoden in der Biotechnologie (Insulin). Virusinfektionen, Impfstoffe und moderne Wege zur Impfstofferzeugung. Umweltbiotechnologie. Embryonale Stammzellen; Klonen und transgene Tiere. Grüne Biotechnologie (in vitro Pflanzenzucht; transgene Pflanzen; Gen Food). "Human Genome Project" und Gentherapie.

Dozent: Dr. Gebinoga

Lehrinhalte:

Behandelt werden unter anderem, Aspekte der molekularen Genetik, State-of-the-Art Techniken und Arbeitsmethoden, pathologische Entgleisungen durch genetisch bedingte Mutationen und die Bedeutung immunologischer Komponenten bei höheren Organismen. Das Fach Molekularbiologie und Verfahren im Modul Molekularbiologie und Biochemie soll grundlegende Kenntnisse der Molekularbiologie und der Molekulargenetik vermitteln. Des Weiteren werden Kenntnisse der rekombinanten Gentechnik, der industriellen Mikrobiologie und der Biomedizin vermittelt. Begleitend dazu kommen Techniken und Methoden dieser Fachgebiete und ihre Bedeutung für die Medizin, Pharmakologie und Biotechnologie.

Dozent: Dr. Gebinoga

Lehrinhalte:

Die Vorlesung Bionanotechnologie beinhaltet grundlegende Begriffe und Beispiele der angewandten Nanotechnologie und ihrer Verknüpfungen zur Biotechnologie und biomedizinischen Forschung. Etliche Punkte können aufgrund ihrer zugrundeliegenden Komplexität nur angerissen werden. Bei den in der Vorlesung behandelten Themen handelt es sich um die quantenmechanischen und molekularbiologischen Grundlagen, die Rolle der Mikrofluidik und Methoden und Techniken zur Herstellung von Nanostrukturen und nanoskopischen Materialien (Fullerene, AlGaN Strukturen, Dendrimere, Quantendots etc.). Des weiteren werden Methoden der Detektion und Nanosensorik (AFM, STM, SNOM, TIRFM etc.) vorgestellt. Bei dem Brückenschlag von der Nanotechnologie zu biologischen Systemen konzentrieren wir uns auf neurobiologische Aspekte. Viren als biogene Nanomaschinen werden kurz gestreift und für eine tiefergehende Untersuchung dieses Feldes sei auf die Vorlesung „Viren und Bakteriophagen“ verwiesen. 

Dozenten: Prof. Schober, Dr. Gebinoga

Lehrinhalte:

Die Vorlesung Toxikologie und Rechtskunde gibt eine Einführung in grundlegende Begriffe pharmakologischer Wirkstoffe und toxischer Substanzen, sowie der Wirkung körpereigener und körperfremder (Xenobiotika) Substanzen auf den Organismus des Menschen. Neben der Vorstellung von den Wirkmechanismen ausgewählter Toxine und in welcher Weise Medikamente ihre Wirkung (und Nebenwirkung) realisieren, werden wir die zugrundeliegenden biochemischen und physiologischen Prozesse von Organismen kennenlernen, mit denen pharmakologische Substanzen in Wechselwirkung treten. Wichtige Aspekte wie ADME/Tox, Pharmakokinetik, Pharmakodynamik, Rezeptor – Wirkstoff Wechselwirkungen und der Einfluss von Nahrungskomponenten werden in der Vorlesung behandelt. Des weiteren wird ein kurzer Einblick in die rechtliche Lage bezüglich der Anwendung pharmakologisch wirksamer Substanzen gegeben

Fachgebietsleiter

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Fachgebietssekretärin

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wissenschaftlicher Mitarbeiter

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technische Mitarbeiterin

Feynmanbau/ Raum 103

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Dipl. Chem. Justyna Borowiec

Patrick Mai, M.Sc.

Lisa Zeußel, M.Sc.

Dipl. -Ing. Martin Baca