Labor für Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik
Die Studierenden besuchen das Labor im 2./3. Fachsemester und lernen dort die Grundlagen des (mikro-)biologischen Arbeitens. Neben der Mikrobiologie werden im 4. Fachsemester Grundlagen der Bioverfahrenstechnik erlernt und schließlich im 5. Fachsemester vertieft.
Standort
Gebäude 7, Raum 205/206
Bioverfahrenstechnik Labor:
20 l Edelstahlfermenter und 5 l Glasfermenter mit Prozesssteuerung, Hochdruckbioreaktor für Versuche bis 20 bar, Enzym-Membran-Reaktorsystem, 4-fach Multifermentersystem.
Downstream:
Ultrafiltration, Laborschwingmühle, Ultraschall-Homogenisator, Mitteldruckchromatographie, Kühlzentrifugen, Gefriertrocknung.
Analytik Labor:
Hochleistungsflüssigkeitschromatograph, Gaschromatograph, FTIR-Spektralfotometer, UV-VIS Spektralfotometer, MTP-Photometer (v.a. für Enzymassays), Polarimeter, Elektrophorese, Abluftmesssystem.
Mikrobiologie Labor:
Durchlichtmikroskope, Auflichtmikroskop, Laminar Flow Bank, Brutschränke, Heißuftsterilisator, Autoklav, Schüttelinkubatoren.
Gen- und Zellkulturtechnik Labor:
Laminar Flow Banks, Inkubatoren für die Zellkultur, Agarose- und Polyacrylamid Gele, Blotter, PCR, versch. Fluoreszenzmikroskope.
Grundlagen der Mikrobiologie
In der zweistündigen Laborveranstaltung werden im 2. Fachsemester grundlegende Prinzipien und Arbeitsmethoden der Mikrobiologie vermittelt und vertieft.
Behandelt werden folgende Themenbereiche:
- Sicheres Arbeiten im Mikrobiologischen Labor.
- Beschaffung, Aufbewahrung, Anzucht und Vermehrung von Mikroorganismen, Umgang mit Mikroorganismen, Zubereitung von Nährlösungen und Nährböden, Sterilisationtechniken.
- Präparationstechniken von Mikroorganismen, Beobachtung lebender Mikroorganismen, Deckglaspräparate, Hitzefixierung, Färbetechniken, Animpftechniken.
- Morphologische und cytologische Beschreibung von Mikroorganismen.
- Nachweis physiologischer und biochemischer Leistung unbekannter Mikroorgansimen.
- Bestimmung der Zellzahl in Populationen einzelliger Mikroorganismen.
- Isolierung von Antibiotikaproduzenten und Nachweis der Wachstumshemmung.
- Gravimetrische Bestimmung der Zellmasse in einer statischen Kultur.
- Ermittlung der Absterberate von Mikroorganismen durch den Einfluß der Temperatur.
- Projektarbeit: Isolierung spezifischer Mikroorganismen unter Anwendung der gelernten Arbeitsmethoden.
Grundlagen der Bioverfahrenstechnik
In der dreistündigen Laborveranstaltung werden grundlegende Prinzipien und Arbeitsmethoden der Bioverfahrenstechnik vermittelt und vertieft.
Folgende Versuche werden durch die Studierenden durchgeführt:
- Enzymkinetik der Rohrzuckerinversion mit dem Enzym Invertase.
- Ermittlung einer Wachstumskurve von Vibrio natriegens und Berechnung der spezifischen Wachstumsrate sowie der Verdopplungszeit.
- Zellaufschluss von Saccharomyces cerevisae mit einer Schwingmühle, Bestimmung des Proteingehaltes und des Aufschlussgrades in Abhängigkeit von der Aufschlusszeit.
- Produktion von Violacein mit Janthinobacterium lividum, Isolierung des Farbstoffes, Bestimmung der Ausbeute sowie Aufnahme und Interpretation des IR-Spektrums.
- Produktion von Penicillin mit Penicillium chrysogenum, Isolierung des Antibiotikums und Nachweis der antibiotischen Wirkung anhand von Testorganismen.
- Produktion und Isolierung von Proteasen aus Bacillus subtilis, sowie Bestimmung der Enzymaktivität.
In der zweistündigen Laborveranstaltung werden die biotechnischen Grundlagen, der Betrieb und die Prozesskontrolle von Fermentern und Enzymreaktoren vermittelt. Dabei werden die Experimente durch die mathematische Simulation mit dynamischer Visualisierung begleitet und interpretiert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt bei der Abtrennung und Aufarbeitung von Wertstoffen (Downstream-Technik) sowie deren Qualitätskontrolle mittels spezieller Analytik und der Fermentation.
Vorgesehen sind folgende Themenbereiche:
- Fermentation mit Escherichia coli und Produktion von Galaktosidase
- Produktisolierung aus einem Fermentationsmedium mit Ultrafiltration
- Produktaufreinigung mittels Mitteldruckchromatographie
- Betrieb eines kontinuierlichen Enzym-Membran Reaktors
- Simulation und Regelung biotechnischer Prozesse
Informationen
Um weitergehende Informationen zum Praktikum zu erhalten, melden sich Studierende der Bioverfahrenstechnik unter Angabe Ihres Namens und der Matrikelnummer bitte unter folgender E-Mail-Adresse am BSCW-Server der Frankfurt University an: jaeschke(at)fb2.fra-uas.de
Ansprechpartner
