ZMT - Leibniz Zentrum für Marine Tropenforschung

Die Infrastruktur und das Team des Biologielabors:

Das Biologielabor (BioLab) ist eine moderne Forschungsinfrastruktureinheit, die von einem erfahrenen Team mit unterschiedlichen Fachgebieten unterstützt wird: Stefanie Bröhl (z.B. Histologie, Mikroskopie, Identifizierung von Fischlarven, Kulturen von Zoo- und Phytoplankton, Respirometrie), Sonja Peters (molekulare Arbeiten und Mikrobiologie), Constanze von Waldthausen (z.B. Biomarker, enzymatische Messungen, Fettsäureextraktion), Silvia Hardenberg (Laborleiterin).

Von links nach rechts: Stefanie Bröhl, Sonja Peters, Constanze von Waldthausen, Silvia Hardenberg

Das Spektrum der verfügbaren Anwendungen ist breit gefächert und auf die Bedürfnisse von ZMT-Forschern zugeschnitten, die in sehr unterschiedlichen Forschungsbereichen arbeiten, darunter die Charakterisierung von Nahrungsmitteln aus Küstenökosystemen (z. B. Kohlenhydrate, Proteine, Fettsäurequantifizierung), die Bewertung von Stressreaktionen von Organismen auf Veränderungen der Umweltbedingungen (z. B. Biomarker, enzymatische Aktivitäten, Genexpressionsanalyse, Histologie, Respirometrie), Ökologie und Evolution von Organismen, die in Küstenökosystemen leben (z. B. molekulare oder mikrobielle Anwendungen, einschließlich der Bewertung der biologischen Vielfalt durch molekulare Bestimmung (Metabarcoding und/oder Metagenomik) von mikrobiellen, pflanzlichen und tierischen Gemeinschaften aus Umweltproben). Das BioLab unterstützt auch die Einrichtung und Pflege von Zoo- oder Phytoplanktonkulturen.

Die BioLab-Einrichtungen umfassen insbesondere Folgendes:

• Ein S1/L2-Labor (mit eingeschränktem Zugang), das für Tätigkeiten bestimmt ist, die unter die S1/L2-Vorschriften fallen, und somit Tätigkeiten im Bereich der Gentechnik (gemäß Sicherheitsstufe 1) sowie die Kultivierung und Verarbeitung von Mikroorganismen bis zur Risikogruppe 2 ermöglicht. Die Tätigkeiten werden von Sonja Peters, Projektleiterin GenTSV und Verantwortliche für die Biostoffverordnung in Bezug auf Mikroorganismen (L2-Labor, TRBA), beaufsichtigt und nach strengen Protokollen und Arbeitsabläufen mit entsprechender Dokumentation durchgeführt. Das Labor ist vor allem mit einer sauberen Werkbank, Inkubatoren und einem Tiefkühlschrank ausgestattet.
• Ein sauberes Labor (mit eingeschränktem Zugang), das von den anderen Labors völlig getrennt ist und speziell für molekulare Arbeiten mit Umwelt-DNA (eDNA) und alter DNA (aDNA) bestimmt ist. Dieser Bereich ist vollständig ausgestattet, um die DNA-Extraktion aus Umweltproben (Sediment oder Wasser) und die Vorbereitung von Bibliotheken zu ermöglichen.
• Getrennte Pre- und Post-PCR-Bereiche (getrennte Räume), die eine molekulare Arbeit nach bester wissenschaftlicher Praxis und die Vermeidung von Kreuzkontaminationen gewährleisten. Die vorhandene Ausrüstung ermöglicht effiziente molekulare Arbeiten auf DNA- oder RNA-Ebene, photometrische und fluorometrische Quantifizierung von Nukleinsäuren, Standard- und Echtzeit-PCR-Cycler (z. B. für Genexpressionsstudien oder hochempfindliche Artenbestimmung aus Umweltproben).
• Ein Formalinlabor, ausgestattet mit Absaugsystemen, die eine sichere Umgebung für die Arbeit mit in Formalin (oder anderen Fixiermitteln) fixierten Proben bieten. Ein Zooscan® ermöglicht die schnelle Identifizierung von Zooplankton, was Planktonanalysen mit hohem Durchsatz ermöglicht.
• Ein Mikroskopierraum, der mit verschiedenen optischen Instrumenten (z. B. Stereo- und Fluoreszenzmikroskope) ausgestattet ist, um ein breites Spektrum taxonomischer und histologischer Arbeiten an tropischen Organismen (Fischlarven, Makrobenthos) zu unterstützen.
• Ein Extraktionsraum, der speziell für die Fettsäureextraktion vorgesehen ist, um die Kontamination der Proben zu minimieren.
• Ein Kultivierungsbereich, der mit einer sauberen Bank ausgestattet ist, um eine reine Mikroalgenkultur zu erhalten.
• Ein Raum mit konstantem Klima ermöglicht Experimente unter kontrollierten Bedingungen.

Das BioLab unterhält und schult auch die Ausrüstung für die Feldarbeit, darunter mehrere optische Sensorsysteme zur Messung der Photosynthese (PAM), des Lichts (LICOR), des Nahinfrarotspektrums (NIRS, tragbares Feldinstrument) oder Mikrosensoren zur Messung verschiedener biogeochemischer Parameter auf der Mikroskala.

Alle Aktivitäten werden vom BioLab-Team beaufsichtigt, das eine gründliche Schulung aller Labornutzer im Hinblick auf die gute Laborpraxis gemäß den deutschen Sicherheitsvorschriften gewährleistet. Die hohe Qualität der Messungen wird durch die Einhaltung international anerkannter Standardarbeitsanweisungen (SOP) gewährleistet. Bei Bedarf entwickelt das Team des Biologielabors neue SOP für die spezifischen Bedürfnisse der ZMT-Forscher, die auf eingehenden und statistisch fundierten Vergleichen mit veröffentlichten (oder öffentlich zugänglichen) Protokollen basieren. Die Einbeziehung interner Standards oder negativer/positiver Kontrollen bei der Messung von Proben und die ordnungsgemäße Protokollierung aller Schritte in Laborjournalen durch alle Benutzer ist eine weitere Maßnahme zur Überwachung der Qualität der erzeugten Daten.

Zusätzliche Aktivitäten:

In Zusammenarbeit mit der Universität Bremen trägt das BioLab auch zur Ausbildung von Auszubildenden zum Biologielaboranten bei.

Neben der allgemeinen Laborunterstützung berät das BioLab auch Wissenschaftler bei der Ankündigung und dem ordnungsgemäßen Umgang mit biologischen Proben (Meldung nach Artikel 23 der Verordnung (EG) Nr. 1069/2009 - Tierische Nebenprodukte am ZMT"), über Sonja Peters - Ansprechpartnerin im ZMT für die Dienststelle Lebensmittelüberwachungs-, Tierschutz- und Veterinärdienst des Landes Bremen (LMTVet Bremen)".