Central Labs/Core Facilities

Der nachfolgende Abschnitt gibt einen Überblick über die bereits bestehenden NAWI Graz Central Labs und Core Facilities:

 

NAWI Graz Central Lab Water, Minerals and Rocks

Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Walter Kurz (Uni Graz)

Das NAWI Graz Central Lab for Water, Minerals and Rocks basiert auf einer Initiative der Erdwissenschaften und wurde 2011 gestartet. Untersucht werden in diesem Central Lab vor allem die Bildung und der Zerfall von Mineralen, sowie das Alter und die Chemie des Planeten Erde. In einem Reinraum werden die empfindlichen Proben für die Experimente und Analysen aufbereitet. 2012 erfolgte als Erweiterung die Installation eines hochauflösenden Massenspektrometers, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Konzentration und Masse von Atomen in Wässern, Mineralen und Gesteinen zu bestimmen.

 

NAWI Graz Central Lab Graz Cell Informatics and Analyses (GRACIA)

Ansprechpartner: Ass.-Prof. Dr. Tobias Eisenberg (Uni Graz) und Assoc.Prof. Dr. Harald Pichler (TU Graz)

Im Laufe des Jahres 2013 wurde mit GRACIA ein Zentrum zur Fluoreszenzbasierten Hoch-Durchsatz Zellanalyse in seiner ersten Ausbaustufe eingerichtet. Diese besteht aus einem High-Throughput Zellanalysegerät (BD LSRFortessa), einem Zell-Sortiergerät (BD FACSAria II), sowie Serversystemen zur Auswertung und Speicherung der gewonnenen Daten.
In Kombination mit der vorhandenen Expertise in Graz bietet sich so die einzigartige Chance, auf funktioneller Ebene Systembiologie zu betreiben. Auch die Ursachen für Störungen des menschlichen Fettstoffwechsels sowie von neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson können anhand von Modellorganismen und Hochdurchsatz-Screens von Substanzen und Genen schneller identifiziert und charakterisiert werden.

 

NAWI Graz Central Lab Environmental, Plant & Microbial Metabolomics

AnsprechpartnerInnen: Assoz-Prof. Dr. Georg Raber (interim. Leiter, Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Gabriele Berg (TU Graz)

Seit 2012 führt das NAWI Graz Central Lab Environmental, Plant & Microbial Metabolomics ForscherInnengruppen aus Biowissenschaften, Chemie und Pharmazie näher zusammen. Ziel des Central Labs ist die Erforschung der chemischen Strukturen von pflanzlichen und mikrobiellen Inhaltsstoffen, sowie deren biologische Wirkung und Auswirkung auf die Umwelt. Zentrales Analyseinstrument des Central Labs ist ein hochauflösendes MS, das an ein UHPLC gekoppelt ist.

 

NAWI Graz Central Lab Biobased Products

Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Matthäus Siebenhofer (TU Graz) und Dr. Sigurd Schober (Uni Graz)

Biomasse wie Algen, Holz oder auch Lebensmittelabfälle nicht verschwenden, sondern in allen Bestandteilen nutzen: Das neue NAWI Graz Central Lab Biobased Products hat zum Ziel, Biomasse vollständig stofflich verwertbar zu machen. Interdisziplinäre Arbeitsgruppen von TU Graz, Uni Graz und Joanneum Research bündeln ihre Kräfte und wollen gemeinsam die ganzheitliche Nutzung von biorelevanten Materialien weiter vorantreiben.
Will man beispielsweise Faserpflanzen oder  Laub- und Nadelhölzer als Rohstoffbasis für verschiedene Syntheseverfahren nutzen, muss man deren starre Struktur verfahrenstechnisch aufbrechen. Der Wermutstropfen bislang: Mit aktuellen Verfahren fallen durch die thermische und chemische Belastung des Rohstoffes bis zu 50 Prozent derzeit stofflich nicht verwertbare Nebenprodukte an. Hier setzen die Forschungsziele des Central Labs Biobased Products an: Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Technologien, mit denen biologische Rohstoffe wie etwa Algen oder Pflanzenfasern vollständig zur Herstellung und Isolierung von Naturstoffen, Wirkstoffen und verschiedenen Grundchemikalien genutzt werden können.

 

NAWI Graz Core Facility Teaching Center Mathematik

Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Peter Grabner (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Gundolf Haase (Uni Graz)

Die Einrichtung des gemeinsamen Bachelorstudiums Mathematik erforderte 2013 einige Investitionen, die in Form einer Core Facility umgesetzt wurden. Das Teaching Center Mathematik umfasst eine Hörsaalerweiterung, die Einrichtung von Lernräumen für Studierende und auch die Erweiterung der vorhandenen E-Book Bibliothek für Studierende aber auch Lehrende.

 

NAWI Graz Core Facility Nanolithographie

Ansprechpartner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn (Uni Graz) und Ao. Univ.-Prof. Dr. Ferdinand Hofer (TU Graz)

Mit dieser Core Facility konnte 2015 eine große Instrumentenlücke im Bereich der Nanowissenschaften geschlossen werden. Viele zentrale Forschungsfragen betreffen den technologisch schwer zu erschließenden Bereich von 1-10nm. Das neue Elektronenstrahl- Nanolithographiesystem deckt nicht nur diesen Bereich ab, sondern ist auch in der Lage, größere Flächen (cm2) zu strukturieren. Die Initiative für diese Core Facility beruht auf einer langen institutionalisierten Kooperation zwischen TU Graz und Uni Graz in diesem Bereich.

 

NAWI Graz Core Facility CD-Spektralpolarimeter

Ansprechpartner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Walter Keller (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Peter Macheroux (TU Graz)

Die Core Facility Spektralpolarimeter erweitert den existierenden Gerätepool im Bereich Bioscience, um  die Charakterisierung von Makromolekülen wie Proteinen, Peptiden und Nukleinsäuren durchzuführen. Das Instrument ermöglicht die hochgenaue und rasche Aufklärung von Sekundärstrukturen von gelösten Proteinen, effiziente Fachbestimmung und die biophysikalische Charakterisierung von Makromolekülen hinsichtlich ihrer thermischen und chemischen Stabilität sowie ihrer Interaktion mit Liganden.

 

NAWI Graz Core Facility Vacuum Suitcase      

Partners: Univ.-Prof. Dr. Leonhard Grill (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Ernst (TU Graz)

Wenn Proben umfassend untersucht werden, sind in vielen Fällen Messungen mit verschiedenen Geräten erforderlich (z.B. Rastersondenmikroskopie, Photoemissionsspektroskopie, Desorptionsspektroskopie). Nur so können alle benötigten physikalischen und chemischen Charakteristiken erschlossen werden. Die Core Facility erlaubt den Verschluss von Proben in einem Vakuumkoffer. Dadurch wird sichergestellt, dass die Proben beim Wechsel zu einem anderen Messgerät oder überhaupt an einen anderen Ort nicht kontaminiert oder verändert werden.

 

NAWI Graz Core Facility Feldemissionsmikrosonde     

Partner: Univ.-Prof. Dr. Christoph Hauzenberger (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)

Die modernen Geowissenschaften haben sich in den letzten Jahrzehnten von einer beschreibenden zu einer quantitativen Naturwissenschaft gewandelt. Wichtige Fortschritte gab es bei der räumlich hochauflösenden Analyse von Elementen. Feldemissionsmikrosonden ermöglichen chemische Analysen mit einer Ortsauflösung im Nanometerbereich. Damit eröffnen sich vollkommen neue Arbeitsgebiete in Geowissenschaften, Physik, Chemie, Archäologie/Archäometrie, Materialwissenschaften, uvm. Der Betrieb einer Feldemissionsmikrosonde am Standort Graz ist daher für eine zukunftsträchtige Erweiterung für das bestehen NAWI Graz Central Lab für Water, Minerals and Rocks.

 

NAWI Graz Core Facility Photoemissions Elektronenmikroskopie an Nanomaterialien     

Partner: Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Ernst (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Sterrer (Uni Graz)

Das Photoemissions Elektronenmikroskop ist ein ideales Add-On zur gebündelten Expertise in Elektronenmikroskopie und Nanostrukturierung, um den zeitlichen Ablauf von Prozessen auf der lateralen Nanometerskala zu untersuchen und zu kontrollieren: zB Wie schnell wird eine Lichteinstrahlung innerhalb einer Nanostruktur in andere Energie umgewandelt? Wie schnell erfolgt der Elektronentransfer eines auf Nanostrukturen aufgebauten Katalysators zu einem „angedockten“ Molekül?

 

NAWI Graz Central Lab Analytic Methods for Bio-Molecular Interactions (AMBIO)

Partner: Univ.-Prof. Dr. Peter Macheroux und Univ.-Prof. Dr. Bernd Nidetzky (TU Graz),  Univ.-Prof. Dr. Karl Gruber und Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Kroutil (Uni Graz)

Der Ursprung vieler Krankheiten, die Wirkungsweise von Medikamenten oder die Effizienz von Enzymen in der Biotechnologie sind von den Interaktionen zwischen Proteinen, Nukleinsäuren, Enzymen mit ihren Substraten und anderen Biomolekülen bestimmt. Das Central Lab „Analytische Methoden zur Charakterisierung von bio-molekularen Wechselwirkungen“ kombiniert neuartige optische und thermodynamische Methoden zur Untersuchung der Wechselwirkungen von Biomolekülen.

 

NAWI Graz Core Facility CRYO TEM

Partner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Günther Zellnig (Uni Graz) und Ass.-Prof. Dr. Andreas Winkler (TU Graz)

Die Aufrüstung des vorhandenen TEM zu einem cryo‐TEM‐Instrument mit hochauflösendem Kamerasystem erlaubt eine wesentliche Erweiterung des Auflösungsbereiches, der notwendig ist, um biologische Proben (z.B. Proteine und Proteinkomplexe, Membranproteine, Viren, 2D‐Kristalle, ...) unter nahezu nativen Bedingungen bei cryogenen Temperaturen und ohne chemische Modifikationen zu untersuchen und mittels eines hochauflösenden/hochempfindlichen Kamerasystems zu dokumentieren. Darüber hinaus ermöglicht das cryo‐TEM‐System das Austesten verschiedenster Präparationsverfahren (Puffer‐ und Einfrierbedingungen) und die diffizile Probenpräparation vor Ort.

 

NAWI Graz Core Facility Ultrakurzzeitmikroskop

Partner: Assoc.-Prof. Dr. Markus Koch (TU Graz) und Ao. Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn (Uni Graz)

Die Core Facility kombiniert ultraschnelle Laserspektorskopie mit optischer Mikroskopie, mit dem Ziel Nano- und Quantenmaterialien mit Femtosekunden Zeitauflösung und Nanometer Ortsauflösung zu untersuchen. Das Verständnis ultraschneller Vorgänge in kondensierter Materie hat unmittelbaren Einfluss auf wichtige Anwendungen mit gesellschaftlicher Relevanz. Bei der Umwandlung von Sonnenenergie in andere Energieformen spielen sowohl bei der Photovoltaik als auch bei der Wasserstoffproduktion durch photokatalytische Wasserspaltung ultraschnelle Prozesse eine Schlüsselrolle. Femtosekunden-Dynamiken bestimmen aber auch Entwicklung von Quantenpunkten als effiziente Einphotonen-Lichtquellen, die eine Grundlage für die Realisierung von Quantentechnologien.

 

NAWI Graz Core Facility Stable Isotopes

Partner: Univ.-Prof. Dr. Walter Kurz (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)

Diese Core Facility vereint Analysemöglichkeiten für kontinuierlichen Durchfluss- und Elementaranalysator-Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie, um stabile Isotopenverhältnisse von Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel zu analysieren. Damit ist es möglich, stabile Isotopen in verschiedenen geologischen, hydrologischen und biologischen Proben zu untersuchen. Die Core Facility wird die Möglichkeit bieten, geochemische, biochemische, hydrologische und klimatische Prozesse in der Grundlagen- und angewandten Forschung innerhalb der Erd-, Umwelt- und Klimawissenschaften zu untersuchen.

 

NAWI Graz Core Facility Vibrating Sample Magnetometer

Partner: Dr. Klemens Rumpf (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Roland Würschum (TU Graz)

Das Vibrating Sample Magnetometer arbeitet im Bereich ± 3.2 T und erlaubt schnelle Messungen bei hoher Empfindlichkeit. Magnetisierungsmessungen können in Abhängigkeit vom angelegten Feld bzw. von der Temperatur durchgeführt werden. Die Probentemperatur kann in einem breiten Bereich von 4,2 - 1273 K variiert werden, während die Probenmagnetisierung gleichzeitig parallel und senkrecht zum angelegten Feld sowie in Abhängigkeit vom Drehwinkel gemessen werden kann. Außerdem sind Magnetwiderstandsmessungen in einem Temperaturbereich zwischen 100 und 673 K möglich.

 

NAWI Graz Core Facility Laser Ablation ICPMS 

(gemeinsam angeschafft mit Geologische Bundesanstalt und das Österreichischen Archäologischem Institut, Akademie der Wissenschaften)

Partner: Prof. Christoph Hauzenberger (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)

Aufgrund des hohen Bedarfs an Altersdatierungen wurde ein Laser Ablation ICPMS angeschafft. Die Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry“) ist eine empfindliche Analysenmethode zur schnellen Multi-Elementbestimmung im Spuren- und Ultraspurenbereich. Das Gerät ist darüber hinaus eine großartige Ergänzung zum Central Lab Water, Minerals and Rocks.