Forschungsschwerpunkte und Projekte
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Forschungsschwerpunkte und Projekte

Molekulare Biotechnologie und Funktionelle Genomik

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Forschungsschwerpunkte und Kooperationen

Nachfolgend sind alle aktuellen Projekte in der Abteilung mit ihren inhaltlichen Schwerpunkten sowie detaillierten Informationen aufgeführt.

Die nachfolgenden Projekte werden gefördert durch die Europäische Union und den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE), die Investitionsbank des Landes Brandenburg, das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz bzw. das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

PEARL-DNA: Interoperable end-to-end platform of scalable and sustainable high-throughput technologies for DNA-based digital data storage

The TH Wildau is deeply involved in several research aspects within the PEARL-DNA project. This applies to most of the molecular biology-related work such as nucleic acid assembly, processing, sequencing and targeted retrieval. In addition, it also provides monitoring of and evaluation of innovations within the consortium for generating intellectual property.

Homepage: https://www.pearl-dna.eu/

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Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: BioSistemika (Ljubljana, Slowenien), Accelopment Schweiz AG (Zürich, Schweiz), Leibniz Universität Hannover - Institut für Informationsverarbeitung (Hannover), Haute Ecole Specialisee des Suisse Occidentale (Schweiz), Imagene (Pessac, Frankreich)

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Horizon Europe | Pathfinder Challenge: DNA-based digital data storage

Projektvolumen: 439.065 €

Laufzeit: 10/2023 - 09/2026

In diesem Projekt tätig: Dr. Jörn Glökler, Dr. Lars Radke

EBA-Ident: Aufbau einer Effekt-basierten Analytik (EBA) zur schnellen und eindeutigen Identifikation unbekannter Schadstoffe in belasteten Umweltproben

Die stetig steigende Produktion und Freisetzung von Chemikalien in unsere Umwelt führt immer häufiger zu unerwünschten Effekten, die Gesundheitsbeeinträchtigungen oder fatale Auswirkungen für ganze Ökosysteme haben können. Das Hauptproblem liegt hier bei der Identifikation des unbekannten Effekttreibers, die mit den herkömmlichen Methoden der chemischen Analytik aufgrund der Komplexität von Umweltproben nicht möglich oder mit einem sehr hohen Zeitaufwand verbunden ist. Das Ziel des Projektes liegt daher in der Kombination neuer Methoden der chemischen Analytik, Fraktionierung und Durchführung von Biotests, um die Probenkomplexität schrittweise zu verringern und schließlich über fortgeschrittene Datenanalysetechniken erstmalig die Identifikation von unbekannten Substanzen in Boden- und Gewässerproben zu ermöglichen. Für Gewässerproben soll mit dem ParvuS-Sammler zudem ein partikelbasierter Filter zur Vor-Ort-Filtration und Fraktionierung entwickelt werden, um Schadstoffe bereits vor Ort selektiv zu binden und anzureichern. Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: terracon Laboratorium für Umwelt- und Pestizidanalytik GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMWK | ZIM Kooperationsprojekt

Projektvolumen: 219.976 €

Laufzeit: 01/2023 - 03/2025

In diesem Projekt tätig: Liane Kober, M. Sc.

InnoCrossP-OES: CrossCluster Innovation für die Ernährungswirtschaft durch ICP-OES Analytik

In der Lebensmittelanalytik spielt die Optische Emissionsspektrometrie mit Induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) zur Bestimmung der elementaren Zusammensetzung von Lebensmitteln eine große Rolle. Es können bis zu 70 Elemente parallel quantifiziert werden, u. a. schädliche Schwermetalle wie Blei, Quecksilber (Hg) und Arsen (As) und wichtige Mineralstoffe wie Kalium, Calcium und Magnesium. Das ICP-OES Gerät soll in der Lehre im Bereich der Bioanalytik sowie für Forschungsprojekte in Bereichen der Lebensmittel- sowie Umweltanalytik in der Abteilung Molekulare Biotechnologie und Funktionelle Genomik eingesetzt werden. Das Projekt wird finanziell unterstützt durch die Europäische Union und den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE). Als Grundlage dient die Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) des Landes Brandenburg zur Förderung der Infrastruktur für Forschung, Entwicklung und Innovation aus dem EFRE (InfraFEI).

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Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Antragsteller: Dr. Sergii Grebinyk

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: EU | EFRE | MWFK | InfraFEI

Projektvolumen: 100.000 €

Laufzeit: 08/2021 - 11/2022

med-IoT-KI: KI-unterstützte IoT Umgebung für medizinische Untersuchungen

Die Zukunft des Gesundheitswesens konzentriert sich auf die Bereitstellung von prädiktiven und personalisierten Modellen, die die individuelle Krankheit oder das Wohlbefinden widerspiegeln (Präventivmedizin). Die Entwicklung biomedizinischer Patienten-Surveillance-Systeme ist daher eine vielversprechende Lösung zur Förderung der Präventivmedizin in Verbindung mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) als leistungsstarkem Werkzeug. Das primäre Ziel des aktuellen Projekts ist der Aufbau eines IoT-basierten Gesundheitsüberwachungssystems zur Prävention und Diagnose möglicher gesundheitlicher Beeinträchtigungen. Das System besteht aus einer KI-Infrastruktur zur Bereitstellung von Berechnungen mit Methoden der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens sowie aus tragbaren Sensoren zur Aufzeichnung und Übertragung biomedizinischer Signale. Tragbare medizinische Sensoren spielen eine entscheidende Rolle bei Systemen zur Überwachung physiologischer Parameter und täglicher Aktivitäten von Patienten, da sie gesundheitsbezogene Informationen sammeln, die zur Ausarbeitung von Diagnosen in Echtzeit verwendet werden können. Sensoren messen Signale, mit denen Elektrokardiogramme (EKGs), Elektromyogramme (EMGs), Photoplethysmogramme (PPGs) erstellt werden können. Sie überwachen die Bioimpedanz, die Herzfrequenz (HR), die Sauerstoffsättigung (SpO2) und bestimmen in Echtzeit die Lungenrespiration (Atmungfrequenz und Atemvolumen). Das Projekt wird finanziell unterstützt durch die Europäische Union und den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE). Als Grundlage dient die Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) des Landes Brandenburg zur Förderung der Infrastruktur für Forschung, Entwicklung und Innovation aus dem EFRE (InfraFEI).

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Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Antragsteller: Prof. Dr. Alina Nechyporenko

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: EU | EFRE | MWFK | InfraFEI

Projektvolumen: 100.000 €

Laufzeit: 08/2021 - 11/2022

SciNote classroom: ELN zur Digitalisierung von Laborpraktikas

Elektronische Laborbücher (engl. electronic laboratory notebooks, ELNs) sind ein wichtiger Bestandteil zur Digitalisierung der Laborarbeit und weisen vielzählige Vorteile gegenüber der traditionellen papierbasierten Laborbuchführung auf. In Kooperation mit der Firma SciNote (https://www.scinote.net/) wird den Studierenden des Studiengangs Biosystemtechnik / Bioinformatik die Möglichkeit gegeben, ihre Laborexperimente mithilfe von SciNote zu organisieren. Mit der webbasierten Anwendung können die Studierenden ihre Experimente Zuhause planen, im Labor papierlos (z.B. mithilfe eines Tablets) arbeiten und schließlich kollaborativ auswerten. Weiterhin lernen die Studierenden die Integration der PipettePilot Software von Gilson kennen, die Pipettierprotokolle an Bluetooth-gekoppelte Pipetten überträgt und nach Beendigung eine Zusammenfassung der Pipettierschritte an SciNote sendet. Diese Vernetzung des Labors ist damit auch ein erster Einblick in das Internet der Dinge (engl. internet of things, IoT) und das Zukunftsprojekt Industrie 4.0.

 

agru Physics: physikalische Methoden für Nachhaltigkeit in Landwirtschaft und Umwelt

Das Netzwerk versteht sich als eine offene FuE-Plattform für innovative Unternehmen auf den Gebieten der Umwelt, Landwirtschaft und verarbeitenden Industrie landwirtschaftlicher Rohstoffe.

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Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Technologiezentrum Teltow GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMWi | ZIM Netzwerk

Laufzeit: 04/2017-03/2018