Forschungsinfrastruktur
Forschungszentren und -geräte
Zentren
Interdisziplinäre Forschungszentren fördern die Kooperation über Fachgrenzen hinaus und beschleunigen die Umsetzung von Erkenntnissen der Grundlagenforschung in neue Behandlungskonzepte und -methoden.
Mit dem Translational Research Center wurde 2014 an der Medizinischen Fakultät der FAU ein neues Forschungszentrum mit beispielhafter Konzeption und Infrastruktur in Betrieb genommen. Im Rahmen einer interdisziplinären Zusammenarbeit von Medizinern und Naturwissenschaftlern werden dort neue Ansätze für eine verbesserte Diagnostik und Therapie von Erkrankungen entwickelt. Im Mittelpunkt stehen dabei verschiedene Aspekte der Entzündungs-, Tumor-, Nieren-, Herz- und Kreislaufforschung. Die Konzeption für das TRC wurde 2007 und im Rahmen einer kompetitiven Ausschreibung für innovative Forschungszentren nach Art. 91 b Abs. 1 Nr. 33 GG entwickelt und nach positiver Evaluation durch den Wissenschaftsrat realisiert. Die Planung des TRC ist auf eine hocheffiziente und flexible Raumnutzung ausgelegt. Die Labormodule haben einen einheitlichen Grundriss. Alle Laborbereiche verfügen in einer zentralen Mittelzone über Multiusergerätebereiche, um eine effiziente Ausnutzung von Geräten und Messinstrumenten zu ermöglichen. Mehrere Core Units ergänzen die Infrastruktur, in dem sie zusätzliche Funktionalitäten vorhalten. Dazu gehört ein zentraler Isotopenbereich, in dem unter anderem Markierungsstoffe für neue Bildgebungsmethoden entwickelt werden, eine Biobank zur professionellen Lagerung, Aufbereitung und Analyse von Blut und Harnproben von Patienten und eine Einheit zum Immunmonitoring von Patienten mit Hilfe von hochmoderner Zellanalytik. Die Forschungsbereiche sind in einer sehr offenen Struktur miteinander verbunden, um einen interaktiven Austausch zu fördern. Dazu wurde außerdem ein zentraler Personalaufenthalts- und Kommunikationsbereich für alle Mitarbeiter geschaffen.
System units
Das CCS ist eine zentrale Infrastruktureinheit und gemeinsames Servicezentrum der Medizinischen Fakultät der FAU und des Universitätsklinikums Erlangen zu allen Aspekten klinischer Studien. Das CCS ist zentrale Anlaufstelle für Ärzte und Wissenschaftler, für Studienzentralen, aber auch für externe Institutionen und Unternehmen. Das erfahrene Team besteht aus Ärzten, Biologen, Ökotrophologen und Biometriker.
Zu den Hauptaufgaben des CCS gehört die Unterstützung von Prüfern bei der Organisation und Durchführung von selbstinitiierten klinischen Studien (IITs).
- Beratung und Planung
- Unterstützung bei der Einwerbung von Drittmitteln
- Studienmanagement (GCP-konform)
- Erstellung von Prüfplänen und Studiendokumenten
- Probandenversicherung
- Arzneimittelsicherheit
- Klinisches Monitoring
- Führen des Trial Master Files
- Biostatistik
- Projektmanagement
- Gegenkalkulation von Auftragsforschung
- GCP-Kurse für Studienpersonal
Das Franz-Penzoldt-Zentrum der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ist eine interfakultäre Einrichtung, die der Durchführung von grundlagenorientierter und präklinischer Forschung an Tiermodellen dient. Es steht allen Arbeitsgruppen der Universität offen. Das Franz-Penzoldt-Zentrum betreibt zwei Forschungsgebäude, eines auf dem Campus des Universitätsklinikums in der Palmsanlage, das andere als Teil des Biotechnologischen Entwicklungslabors im Herzen des Südgeländes der Universität. Beide Anlagen bieten modernste und artgerechte Haltungsbedingungen.
Das übergeordnete Ziel des Franz-Penzoldt-Zentrums ist die fortlaufende Umsetzung der Prinzipien der Verringerung (Reduce), des Ersatzes (Replace) und der Verbesserung (Refine) von tierexperimentellen Arbeiten sowie die stetige Optimierung der Haltungsbedingungen zum Nutzen der Tiere und der Qualität wissenschaftlicher Resultate (Responsibility).
Zentrale Aspekte der Tätigkeit des Franz-Penzoldt-Zentrums sind
- die Sicherstellung eines verantwortungsvollen und ethischen Umgangs mit Versuchstieren,
- die Optimierung und Standardisierung von Prozessen in der Tierhaltung,
- die Implementierung einer modernen Qualitätssicherung,
- die kontinuierliche Weiterbildung des wissenschaftlichen und technischen Personals.
Core units
Core units sind zentralisierte, methodische Plattformen, die einem breiten Nutzerkreis den Zugang zu entsprechenden Methoden und Technologien ermöglicht. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Core Units stehen den Forscherinnen und Forschern als kompetente Ansprechpersonen beratend zur Verfügung.
Die durchflusszytometrische Core Unit Zellsortierung und Immunmonitoring (hier FACS-Core Unit) stellt eine absolut essentielle Basis für neue und innovative Ansätze der Zellbiologie, sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten, translationalen Forschung dar. Die Nutzung von High-End durchflusszytometrischen Geräten erfordert erfahrenes und geschultes Personal, um die nötige intensive Beratung und den fachgerechten Betrieb der sehr teuren Geräte zu gewährleisten. Aus diesem Grund empfiehlt und fördert die DFG den Betrieb von solchen High-End-Geräten fast ausschließlich in Core-Units. Die FACS-Core Unit wurde als erste Core-Einheit am Standort Erlangen im Jahr 2000 gegründet und 2010 offiziell vom Klinikumsvorstand als solche bestätigt. Seitdem wurde die FACS-Core Unit sukzessive erweitert. Im Moment betreibt sie ein MoFlo Astrios EQ 1, MoFlo Astrios EQ 2, MoFlo XDP MoFlow sowie ein FACS Aria II. Weiterhin bietet die FACS-Core Unit Clinical Immunomonitoring mittels eines LSRFortessa-Gerätes an.
Leitungsgremium:
- Prof. Carola Berking (Hautklinik)
- Prof. Holger Hackstein (Transfusionsmedizin)
- Prof. Andreas Mackensen (Medizinische Klinik 5)
- Prof. Georg Schett (Medizinische Klinik 3, UKER, assoziiert)
Ansprechpartner:
Prof. Hans-Martin Jäck, Prof. Thomas Winkler (in Vertretung)
Die Central Biobank Erlangen (CeBE) ist ein freiwilliger organisatorischer Zusammenschluss qualitätsgesicherter Biobanken am Standort Erlangen mit gemeinsamer Organisation, gemeinsamen Verfahrensweisen und Plattformstrukturen (IT, Daten- und Qualitätsmanagement, Stakeholder-Management, ELSI). Sie steht unter der Schirmherrschaft der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und des Universitätsklinikums Erlangen.
Sprecher des Vorstands: Prof. Dr. Bernd Wullich
Geschäftsführer: PD Dr. Matthias Rübner
Ansprechpartner: Stefanie Köhler M. Sc.
PIPE als Plattform für multimodale Bildgebung in der präklinischen Forschung bietet Dienstleistungen mittels Magnetresonanztomographie (MRT), Computertomographie (CT), Ultraschall (US), Positronenemissionstomographie (PET), Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) und optischer Bildgebung an. Für diese bildgebenden Techniken stehen die folgenden Kleintierscanner zur Verfügung:
• Ultrahochfeld MRT 7 Tesla: ClinScan (Bruker)
• Hybridgerät PET/SPECT/CT: Inveon (Siemens)
• Micro CT: TomoScope 30s duo (VAMP GmbH)
• Hochauflösender US: Vevo 3100 (Visual Sonics)
• Optische Bildgebung: IVIS Spectrum (Perkin Elmer)
Mithilfe der o.g. Technologien können Kleintiere in vivo (v.a. Mäuse und Ratten), aber auch Präparate (z.B. Organgewebe) ex vivo untersucht werden. Neben der Durchführung der Untersuchungen von Kleintieren und Präparaten bietet PIPE die Datenauswertung an, die eine Datennachverarbeitung und Ermittlung von quantitativen Parametern beinhaltet (Scientific Support).
Leiter: Prof. Tobias Bäuerle
Ansprechpartner: Prof. Dr. Michael Uder
Die Core Unit NGS bietet verschiedene genomweite Analysen auf der Grundlage der Next-Generation-Sequenzierungstechnologie an. Die Methoden umfassen in erster Linie Genexpressions- und Chromatin-basierte Analysen wie RNA-Seq, Methyl-Seq, ChIP-Seq, ATAC-Seq usw. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Einzelzell (single cell) Transkriptom-Analysen (scRNA-Seq).
Unser Beitrag zu den Projekten beginnt mit der Beratung und Planung, gefolgt von der Qualitätskontrolle nach Übernahme des zu analysierenden Materials, verschiedene Anreicherungsbzw. Abreicherungsmethoden je nach Fragestellung, Präparation der Sequenzierbibliotheken und die Sequenzierung dieser Bibliotheken. Mit der umfangreichen Erfahrung in der bioinformatischen Auswertung solcher Experimente wird auch die anschließende Daten-Auswertung in enger Absprache mit den Nutzern/den Kooperationspartnern bis zur Publikationsreife durchgeführt incl. aller gewünschten Abbildungen, die Methodenbeschreibung, die für die Publikation geforderte Deponierung der Daten in einer öffentlichen Datenbank sowie die sichere Langzeit–Archivierung aller Daten.
Leiter: Prof. Dr. André Reis
Ansprechpartner: Dr. Arif B. Ekici
Die CUBiDA bietet umfassende Unterstützung für die biomedizinische Forschung. Unser erfahrenes Team ist spezialisiert auf die Entwicklung und Anwendung innovativer Tools für Datenverarbeitung, statistische Analyse, Interpretation und Visualisierung in verschiedenen Bereichen, wie Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik.
Wir verwenden eine breite Palette an Software, mit einem besonderen Fokus auf öffentlich zugänglichen Lösungen wie Bioconductor und nf-core. Für die Entwicklung unserer Datenverarbeitungspipelines setzen wir die Programmiersprachen bash, Python und R ein. Der Zugang zur High-Performance-Computing-(HPC)-Umgebung des Datenintegrationszentrum (DIZ) gewährleistet eine effiziente und skalierbare Datenverarbeitung.
Eines unserer Werkzeuge, dass wir besonders hervorheben möchten, ist cBioPortal, eine Plattform für die integrierte Analyse und Interpretation klinischer und molekularer Daten. Sie ermöglicht tiefere Einblicke in komplexe biologische Zusammenhänge und hilft dabei potenzielle therapeutische Ziele zu identifizieren.“
Leiter: Prof. Dr. Thomas Ganslandt (kommissarische wissenschaftliche Leitung)
Dr. Detlef Kraska (operative Leitung)
Dr. Leila Taher (operative Leitung)
Ansprechpartnerin: Dr. Leila Taher
In der Medizin 1 wurde in den letzten Jahren eine Platform zur Hochdurchsatzanalyse mikrobieller Gemeinschaften (Bakterien, Pilze) in unterschiedlichen Habitaten etabliert, die jetzt aufgrund der immer größeren Nachfrage in der Fakultät in die Core Unit MACE überführt werden soll. MACE unterstützt Nutzer bei der kontaminationsfreien Isolation von Nukleinsäuren, erstellt passende Libraries und realisiert markergengestützte Metagenomanalysen mittels Illumina Miseq. Zudem steht ein Minion der Firma Oxford Nanopore zur Verfügung, der grosse Readlängen ermöglicht und somit die genauere Identifizierung von Bakterien und Pilzen auf Spezieslevel ermöglicht. Für die bioinformatische und statistische Analyse stehen etablierte „Pipelines“ zur Verfügung, in denen die z.B. taxonomische Klassifizierungen, Diversitätsanalysen, relative Häufigkeiten und funktionelle Parameter bestimmt werden. Zudem kann auch die bioinformatische Analyse von „whole genome shotgun“ Sequenzierungen unterstützt werden.
Leiter: PD Dr. Dr. Stefan Wirtz
Ansprechpartner: PD Dr. Dr. Stefan Wirtz
Die Core-Unit Metabolomics (METAB) bietet die Durchführung von „untargeted metabolomics“ Analysen an. Hierbei werden semi-quantitative und qualitative Unterschiede in verschiedenen Gruppen (z.B. Kontrolle vs. Intervention) bestimmt. Die zu untersuchende biologische Matrix kann je nach Fragestellung variieren (z.B. Plasma, Urin, Zelllysate, Gewebe). Die Planung und Probenvorbereitung ist für jede zugrunde liegende wissenschaftliche Fragestellung anzupassen. Deshalb ist im Vorfeld eine genaue Absprache zwischen den Kooperationspartnern und der wissenschaftlichen Leitung von METAB erforderlich.
Analysen werden auf einem über einen DFG-Großgeräteantrag eingeworbenen hochauflösenden Massenspektrometer (QExactive Focus von ThermoFisher), gekoppelt an LC, durchgeführt. Die detektierbaren Analyten sind niedermolekulare Stoffe bis zu einem Molekulargewicht von ca. 1000 Da. METAB versteht sich als wissenschaftliche Kooperationseinheit für alle Kolleginnen und Kollegen der Medizinischen Fakultät, aber auch für andere Einrichtungen der FAU sowie für Externe. Eine reine Servicefunktion ist aufgrund der Heterogenität der Proben und Fragestellungen sowie der zwingend erforderlichen, komplexen Datenauswertung durch die wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von METAB nicht möglich.
Leiter: Prof. Dr. Martin F. Fromm
Ansprechpartner: Dr. Arne Gessner, Dr. Nora Vogg
Die Core Unit MOVE-D bietet als klinisch-wissenschaftliche Leistung sowohl isolierte Gang- und Bewegungsanalysen bei einzelnen Personen zu spezifischen Fragestellungen an als auch die Bearbeitung von Gesamtprojekten mit Patientenkohorten. Darüber hinaus validieren wir externe, mobile Sensorsysteme durch unser 3D-Motion Capture System (internationaler Goldstandard der biomechanischen Bewegungsanalyse) im Hinblick auf technische Robustheit und klinische Relevanz der erhobenen Daten. Weiterhin leisten wir Unterstützung beim Studienmanagement und statistischen Datenanalysen (einfache Datenanalyse bis hin zu KI-basierten Verfahren und Machine Learning) im Kontext von digitalen Bewegungsdaten inkl. der Interpretation. Als Pilotprojekt bieten wir zudem unsere Unterstützung bei der Interpretation von Bewegungsparametern in Mausmodellen an (sog. Catwalk-Daten). Durch den Leiter der Core Unit (PD Dr. H. Gaßner) besteht eine enge Anbindung an das Zentrum für Sensorik und Digitale Medizin des Fraunhofer IIS, das 2021 am UKER etabliert wurde und den Zugang zu innovativen Technologien, Laboren mit klinischen Referenzgeräten, technisch-wissenschaftlicher Expertise und anwendungs-bezogenen Ansätzen sicherstellt.
Leitung: PD Dr. Heiko Gaßner
Ansprechpartner:
PD Dr. Heiko Gaßner
Teresa Greinwalder (Clinical Research Associate)
Marlene Weber (Studienassistenz)
Isabelle Teckenburg, M.A. (Sensorik-Analysen)
Veronika Koch, M.Sc. (Motion Capture-Analysen)
Aycan Erel (Motion Capture- und Sensorik-Analysen)
Alzhraa Ibrahim M.Sc. (Algorithmik und Machine Learning)
Andrea Weitzenfelder (Administrative Assistenz)
Die Nutzungsgebühren der Core Units finden Sie im internen Bereich.
Geräteplattformen
Neben den Core Units ermöglichen auch Geräteplattformen den Zugang zu kostenintensiven modernen Methoden und Technologien und fördern die wissenschaftliche Weiterentwicklung.
