- Nummer
- Z007
- Leitung
- Dominik Meinel
- ECTS
- 3.0
- Unterrichtssprache
- Deutsch
- Lernziele/Kompetenzen
- Studierende…
- kennen die wichtigsten methodischen Entwicklungen der Bioanalytik seit der Entwicklung der Harnstoffsynthese. (1 kennen)
- verstehen wie biologische Moleküle aus einer komplexen Matrix aufgetrennt und deren Gehalt bestimmt werden kann. (2 verstehen)
- verstehen wie Bindungen zwischen Molekülen zustande kommen und mit welchen Methoden sie charakterisiert werden können. (2 verstehen)
- verstehen wie ein Point-of-care Schnelltest hergestellt und entwickelt wird. (2 verstehen)
- können die erworbenen technischen und methodischen bioanalytischen Kenntnisse auf ausgewählte Probleme anwenden. (3 anwenden)
- Inhalt
- eine kurze Geschichte der Bioanalytik und deren Entwicklung seit den Anfängen
- Überblick über verschiedene bioanalytische Techniken: • Proteinanalytik: chromatographische- und elektrophoretische Verfahren, Kapillarelektrophorese, Proteinbestimmung (z.B. Durchflussinduzierte Dispersionsanalyse, Nanodrop-Spektroskopie)
- Herstellung und Charakterisierung von Bindern und Bindungseigenschaften für in-vitro Diagnostik und Drug Discovery: Phageund Ribosomal-Display, biospezifische Interaktionsanalytik (wie z.B. Enzymassay, Immunoassay, Bindungsassy, Kalorimetrie, Biosensorik), Epitopemapping, 3D-Strukutur-Aufklärung
- Herstellung und Entwicklung von Point-of-care Schnelltests (z.B. Lateral- und Vertical-Flow und elektrochemische Assays)
- Erforderliche Vorkenntnisse
- Allgemeine und anorganische Chemie Studierende…
- können die Bildung von Ionen durch die Aufnahme oder Abgabe von Elektronen aus Atomen und Molekülen formulieren; beherrschen Umrechnungen zwischen Massen und Stoffmengen, das korrekte Formulieren von Reaktionsgleichungen, Reduktions- und Oxidationshalbreaktionen und die Bestimmung von Oxidationszahlen (2 verstehen)
- sind in der Lage, pH-Werte und Titrationskurven von starken und schwachen Säuren und Basen sowie pH-Werte von Puffersystemen anhand der Säurenund Basenkonstanten zu berechnen (3 anwenden)
- kennen die allgemeine Struktur von Zellen und die Hauptunterschiede zwischen pflanzliche, bakterielle und tierische Zellen (1 kennen)
- verstehen die Funktion der verschiedenen zellulären Komponenten und Kompartimenten (wie z.B. Zellmembran, Zytoskelett, Nukleus, Mitochondrien, endoplasmisches Retikulum, Golgi-Apparat, Lysosomen, Peroxisomen, etc.) und wie sie zur Spezialisierung der Zelle beitragen (1 verstehen)
- können erklären, wie Zellen miteinander kommunizieren (z.B. Signaltransduktion, etc.) (2 verstehen)
- können auflisten, welche Anpassungen in der Zellstruktur zur Spezialisierung in bestimmte Zelltypen (z.B. Epithelzellen, Nerven- und Muskelzellen, Gameten, etc.) führen (1 kennen)
- können angemessene, Zelltyp-spezifische, analytische Methoden identifizieren (wie z.B. Gen- und Proteinbestimmungen, zelluläre Atmung, Metabolismus, etc), die experimentell durchgeführt werden könnten (3 anwenden)
- verstehen die grundlegenden Arbeitsschritte einer chemischen Analyse und können geeignete Analyseverfahren auswählen (2 verstehen)
- kennen die wichtigsten chromatographischen Kenngrössen und können deren Bedeutung für einfache Optimierungen von Trennungen erklären (2 verstehen)
- können Lewisstrukturen organischer Verbindungen unter Berücksichtigung der Oktettregel aufstellen. (1 verstehen)
- können die Raumstruktur von organischen Verbindungen ausgehend von der Strukturformel ableiten. (3 anwenden)
- erkennen funktionellen Gruppen in organischen Verbindungen und kennen deren Reaktionsmöglichkeiten und physikochemischen Eigenschaften (Polarität, Löslichkeit, Azidität, Basizität) und können den pH-Wert von wässrigen Lösungen berechnen (3 anwenden
- kennen die schwachen Wechselwirkungen zwischen Molekülen und können diese qualitativ auf organische Verbindungen anwenden. (3 anwenden)
- kennen die Struktur, Vorkommen und die Eigenschaften von Monosacchariden, Aminosäuren, Peptiden, Lipiden und Nukleobasen. (2 verstehen)
- verstehen den Aufbau und die Funktion von Proteinen sowie den Reaktionsmechanismus von Enzymen (2 verstehen)
- kennen die wichtigsten Methoden der Proteinanalytik und Proteinreinigung und können sie anwenden (3 anwenden)
- verstehen wie Zellen durch Katabolismus chemische Energie gewinnen (2 verstehen)
- kennen den Aufbau und die Funktion von Coenzymen, Vitaminen, Di- und Polysacchariden (2 verstehen)
- kennen Aufbau und Funktion des Immunsystems (1 kennen)
- kennen die Evolution des Immunsystems. (1 kennen)
- verstehen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der angeborenen und erworbenen Immunität (2 verstehen)
- Bibliographie/Literatur
- Modulvorbereitung
- Friederich Lottspeich, Joachim W. Engels: Bioanalytik, Spektrum Verlag, 2012, ISBN 978-3-8274-2942-1
- Vorlesungsfolien
- Übungsaufgaben und Lösungen
- Lehr- und Lernmethoden
- Vorlesungen mit regelmässigen Übungsphasen
- Interaktive Übungsbearbeitung alleine und in Gruppen
- Leistungsbewertung
- gemäss Modulverzeicnis in der aktuellen StuPO
- Anschlussmodule/-kurse
- Literaturseminar in Bioanalytik
- Proteinanalytik und Engineering
- Seminar Bioanalytik und Zellbiologie - Berichte aus der Praxis
- Bemerkungen
- 1 x 4 Lektionen / Woche KW 8 bis 18 (10 Wochen im Frühjahr-Semester)