Praktikum Bioanalytik (BZ)

Dominik Meinel, dominik.meinel@fhnw.ch

Studierende…

• können kinetische Parameter einer Komplexbildung mittels Biosensoren bestimmen (3 anwenden)
• können thermodynamische Parameter einer Komplexbildung mittels ITC bestimmen (3 anwenden
• können Aggregatbildungen von Biomolekülen mittels Lichtstreuung bestimmen (3 anwenden)
• können mit miniaturisierten elektrochemischen Biosensoren Metaboliten bestimmen (3 anwenden)

Die Bioanalytik vereinigt physikalische, chemische und biologische Methoden zum Nachweis und zur Charakterisierung von kleinen und grossen Molekülen im Hinblick auf deren Integrität und Funktionalität.

• Untersuchung der biospezifischen Interaktion zwischen Antigen und Antikörper mittels Biacore und Octet. Charakterisierung der Bindungseigenschaften (KD, ka, kd, τ)
• Untersuchung der biospezifischen Interaktion zwischen Ligand und Bindungsprotein mittels Kalorimeter (ITC). Charakterisierung von thermodynamischen Parametern (∆H, ∆S, ∆G, KA)
• Nachweis von Protein bzw. Antikörper Aggregaten mittels statischer und dynamischer Lichtstreuung. Abschätzung des Molekulargewichts (Mr)
• Bestimmung der Reinheit und des Molekulargewichts von Proteinen mit Grössenausschlusschromatographie (SEC-HPLC).
• Nachweis von Glukose mittels eines elektrochemischen Biosensors

Grundlagen Organische Chemie (Kompaktmodul) Studierende…

• 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 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)

Grundlagen Physikalische Chemie Studierende…

• kennen die Grundbegriffe in der Physikalischen Chemie (wie z.B. System und Umgebung, intensive und extensive Zustandsgrössen, Aggregatzustände, physikalische Grössen) (1 kennen)
• verstehen die Begriffe der Thermodynamik (wie z.B. Arbeit, Wärme, Energie, Enthalpie, freie Enthalpie und Entropie) und können diese an einfachen Beispielen erklären. [2 verstehen)
• kennen die verschiedenen Aggregatzustände und die physikalischen Faktoren (wie z.B. Temperatur, Druck), die diese beeinflussen (1 kennen)
• verstehen den Begriff "Kinetik" und können diesen an einfachen Beispielen erklären (2 verstehen)
• können die theoretischen Konzepte (wie z.B. Gasgesetze, Thermodynamische Hauptsätze, Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionsordnung, Katalyse, Enzymkinetik) in Form von Übungen anwenden (3 anwenden)

Grundlagen Spektroskopie Studierende…

• verstehen die unterschiedlichen Wechselwirkungen von elektromagnetischer Strahlung mit Materie und können die verschiedenen Arten der Spektroskopie für die Strukturaufklärung erklären (2 verstehen)
• können entscheiden, für welche Aufgabenstellungen sich welche spektroskopische Technik eignet und auswählen. (3 anwenden)

Allgemeine und organische 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)
• können die Bindungspolarität via Elektronegativitäten von kovalenten Bindungen bis Ionenbindungen abschätzen; können vollständige Lewis-Strichformeln und Resonanzstrukturformeln zeichnen (2 verstehen)
• können die Gleichgewichtsbedingungen von chemischen Gleichgewichten formulieren, die Gleichgewichtskontanten berechnen und die Auswirkungen des Prinzips von Le Chatelier erklären (3 anwenden)
• sind in der Lage, pH-Werte und Titrationskurven von starken und schwachen Säuren und Basen sowie pH-Werte von Puffersystemen anhand der Säuren- und Basenkonstanten zu berechnen (3 anwenden)

Anleitungen zu den Experimenten

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

Praktikum Bioanalytik für BZ

• Blockmodul in SW 11/12 (Frühjahr-Semester)
• Blockmodul in SW 13/14 (Frühjahr-Semester)
• Blockmodul in SW 15/16 (Frühjahr-Semester)