Biotechnologie Archive - Studieren in Mittweida

Das Ziel rückt näher

Versuch im Biotechnologie-Labor

Nach dem dritten Semester war die Grundlagenausbildung mit Chemie und Mathe endlich erfolgreich beendet und es wartete eine Auswahl verschiedener Wahlpflichtmodule auf mich. Ob Forensik, Chemo- und Biosensorik oder Abwasserbehandlung – die spezialisierten Anwendungen der Mikro- oder auch Molekularbiologie sorgten für interessante Einblicke in mögliche Anwendungsfelder der erlernten Theorie. Besonders die Aspekte der Biosensorik erregten mein Interesse. Sie finden zum Beispiel Anwendung bei der Bestimmung von Glucosekonzentrationen im Blut durch den Einsatz spezifischer Enzyme.

Praktische Erfahrungen über das Studium hinaus

Neben dem Studienalltag hatte ich im vierten und fünften Fachsemester die Chance als studentische Hilfskraft im Labor zu arbeiten. Dabei recherchierte ich zum Beispiel in Trinkwasser vorkommende Substanzen, welche das Gleichgewicht unseres Hormonsystems stören. Einige Chemikalien und Medikamente gelangen aufgrund unsachgemäßer Abfallentsorgung, Anwendung in der Landwirtschaft und Tierzucht oder unzureichendem Abbau in Abwasserkläranlagen in unser Trinkwasser. Mit bioinformatischen Methoden können gemeinsame Strukturmerkmale der gefundenen Stoffe analysiert werden. Dadurch kommen wir dem großen Ziel des Projekts, gesundheitsschädigende Stoffe effektiv aus Trinkwasser herauszufiltern, einen Schritt näher.
Außerdem schnupperte ich als Hilfskraft im Biotechnologie-Labor ein wenig in den Bereich der Synthetischen Biologie hinein. Diese umfasst grundlegend die Erschaffung künstlicher biologischer Systeme, welche so nicht in der Natur vorkommen. Ich beschäftigte mich konkret mit der Optimierung einer bereits offiziell anerkannten Methode zum gezielten Zusammenfügen von vier DNA-Teilstücken zu einem zirkulären DNA-Molekül. Diese Methode soll in Zukunft als Praktikumsversuch für Masterstudenten des Studiengangs Molekularbiologie/ Bioinformatik an der Hochschule in Mittweida durchgeführt werden.

Biotechnologie in der Medizin

Laborbuch

In den Semesterferien entschied ich mich für ein Praktikum um nähere Einblicke in ein Berufsfeld als Biotechnologin im medizinischen Bereich zu erlangen. Sechs Wochen sammelte ich bei der oncgnostics GmbH in Jena Erfahrungen in der Krebsdiagnostik auf molekularer Ebene. Es war bis jetzt die beste und spannendste Möglichkeit für mich mein Studienfach in der Praxis anzuwenden. Es motiviert, genau wie die Arbeit als studentische Hilfskraft, für die kommenden Studiensemester und trägt zur eignen Orientierung bei.
In dieser Zeit hat sich mein Interesse an der Anwendung der Biotechnologie und Molekularbiologie im Bereich der Medizin zusätzlich verstärkt. Deswegen entschied ich mich bei der Themenwahl für meinen ersten fachspezifischen Beleg im fünften Semester für die Problematik der Tumordiagnostik im Kopf-Hals-Bereich auf der Grundlage molekularer DNA-Modifikationen. Schnell musste ich feststellen, dass sich so eine Literaturrecherche leider nicht von selbst erledigt und die Einarbeitung in ein wissenschaftliches Thema ein wenig, besser noch ein wenig mehr Eigendisziplin erfordert. Ich hatte aber den großen Vorteil die Ergebnisse aus meinem Praktikum sowie deren Auswertung und Diskussion in die Arbeit einfließen lassen zu können.
Von meinem Praktikumsunternehmen habe ich nun das Angebot die Thematik in meiner Bachelorarbeit zu vertiefen. Somit werde ich mich auch im kommenden Semester mit der Diagnose von Tumoren im Bereich des Kopfes und Halses beschäftigen und mein Studium damit zum Abschluss bringen.

Forensik auf Schottisch

Aktuell, Auslandsaufenthalte, Biotechnologie

8.30 Uhr geht mein Flug von Dresden, über Düsseldorf und London nach Glasgow. Nach ersten Verständigungsproblemen geht es auf der linken Spur weiter mit dem Taxi nach Hamilton. Eine kurze Nacht später treffe ich auf meine „flatmates“ in der „hall of residence“. Zu meiner Überraschung bin ich in keiner reinen „exchange student“ – WG gelandet und ab jetzt gezwungen Englisch zu reden und zu denken.

Erste Experimente

Forensische Analysen von Amphetaminen, Opiaten und LSD

Im Bewerbungsverfahren für mein ERASMUS Auslandssemester habe ich mich für zwei Trimester „Applied Bioscience with Forensic Investigation“ entschieden. In meiner ersten offiziellen Stunde „Forensic Analytical Techniques“ geht es gleich ins Labor. Meine sehr englische Laborpartnerin und ich sollen Drogen mit verschiedenen bekannten Indikatoren nachweisen. In jedem Reagenz erwartet uns eine andere Reaktion. Der Versuch war einfach und zu gleich faszinierend.

Biotechnologisches Labor an der UWS – Hamilton Campus

Bei einem Betreuungsschlüssel von 16 Studenten auf einen Professor entstehen aber auch leicht Fehler, die unbemerkt bleiben. Da lernt man die Versuche mit Dozentennähe an der Hochschule Mittweida zu schätzen. Meine „class“ an der University of the West of Scotland ist sehr nett und wie in Mittweida sind mehr weibliche Forensiker am Werk als männliche.

Die „staffs“ schaffen es in zwei Stunden mit Pausen fünf verschiedene Themen mit je 30 Folien Präsentation vorzustellen. Diesen „lectures“ zu folgen, fällt nicht Englisch sprechenden sehr schwer. Zum Glück gibt es auch „staffs“, die langsam und deutlich sprechen.

ERASMUS-Studentenleben

Ausflug nach Glencoe – Three Sisters

Jeden Freitag habe ich frei und Zeit für typische „ERASMUS-student“-like Dinge: Party in Glasgow oder in der „union“ in Hamilton, einem Studentenclub, der einfach schon wegen der Anzahl an Pool-Tischen mega ist. Danach geht es ins „pub“ um die Ecke zur Karaoke.

Neben Studieren, „Feiern“ und Englisch Lernen, stehen natürlich auch Ausflüge durch Schottland auf dem Plan. Ein Tagestrip nach Glasgow oder St. Andrews organisiert vom „international office“ und der Wochenendtrip zur „Isle of Skye“ sind unvergessliche Erlebnisse. Die Highlands und die alten Kirchen sind einfach nur ein Traum für Naturliebhaber. Nach der ersten Woche hier kann ich bereits eins sagen: Es ist ein Abenteuer fürs Leben!

Schloss Eilean Donan Castle, bekannt aus dem James Bond Film „The World is Not Enough“

Absolventenportrait: Ein guter Mix aus Praxis und Theorie

Absolventenportraits, Aktuell, Biotechnologie

Stefanie Jahn, Absolventin Biotechnologie

Stefanie Jahn, Absolventin Umwelttechnik/ Biotechnologie

„Als Abiturientin mit den Hauptfächern Mathematik und Biologie habe ich einen Studiengang gesucht, der beides miteinander verbindet. Des Weiteren wollte ich unbedingt einen Ingenieurstudiengang absolvieren und gern in der Nähe meines Heimatortes Hartha im Landkreis Mittelsachsen bleiben, da hier meine Familie und Freunde sind.“

Mit Praxis und Theorie zum maximalen Lernerfolg

„Das Studium der Biotechnologie war sehr entspannt. Man hatte einen Plan, dem man folgen konnte, und wusste schon im ersten Semester, was die darauffolgenden Semester mit sich bringen. Es war kein Einschreiben auf Wartelisten notwendig, wie man es teilweise bei Universitäten kennt. Ebenfalls sehr entspannt und erfüllbar waren die Prüfungen. Es gab nichts, was unklar war. Ich wusste, was ich für Bedingungen erfüllen muss, schrieb mich in die Prüfungsliste ein und musste nur noch pünktlich zum Prüfungstermin erscheinen. Und auch die Möglichkeit der Wiederholungsprüfungen war in Ordnung – manchmal schon im folgenden Semester.“

„Richtig familienfreundlich zeigte sich die Hochschule Mittweida, als ich im 6. Semester kurz vor den Prüfungen meinen Sohn zur Welt gebracht habe. Ich bekam in einer Prüfung sogar einen extra Nachholtermin, damit ich nicht ein ganzes Jahr auf die Wiederholungsprüfung warten musste. Auch die Vorlesungszeiten waren super, so dass Sohnemann in den Kindergarten gehen konnte während ich studieren war. Bei Praxis-Terminen wurde auf mich Rücksicht genommen. Das war wirklich sehr entspannt.“

„Während der Studienzeit hatten wir einen guten Mix aus Praxis und Theorie, aber wenn ich mich entscheiden müsste, dann mag ich die Praxis mehr. In allen Studienfächern wurden Beispiele aus der Realität abgeleitet und immer wieder aufgezeigt, wozu man sie braucht. Ich denke da nur an Werkstofftechnik, Biotechnologie, Sensorik, Bioverfahrenstechnik und und und… Immer wieder gab es Praktika in allen möglichen Fächern. Das hat mir sehr geholfen, auch komplexe Themen zu verstehen, fachübergreifend.“

„Insgesamt bin ich mit dem Studium sehr zufrieden und habe genau das richtige für mich gefunden. Mittweida ist nach wie vor der Ort meines Studiums. Darüber hinaus sind wichtige Freundschaften entstanden, die in Mittweida zu Hause sind. Über meine Arbeit als Entwicklungsingenieurin bei Endress + Hauser Conducta im Bereich der Sensorik-Entwicklung habe ich nach wie vor einen engen und wichtigen Kontakt zur Fachgruppe Biotechnologie an der Hochschule Mittweida.“

Vom Studium direkt in den Traumjob

„Ich hatte den perfekten Berufseinstieg. Über das Studium habe ich meinen späteren Arbeitgeber bereits kennengelernt. Nach ein paar Monaten als Werksstudent in der Firma habe ich dann dort meine Diplomarbeit geschrieben und im Anschluss eine Anstellung bekommen. Besser kann man es sich nicht wünschen. Seitdem arbeite ich in meiner Firma als Entwicklungsingenieurin.“

„Jetzt bin ich im Bereich der Sensorentwicklung tätig. Dabei geht es darum, neue Wege zu finden Wasser und Abwasser zu analysieren, aber auch chemische Prozesse in der Industrie mit Sensoren zu überwachen. Ich stehe im Labor und untersuche verschiedene Methoden, werte diese am Rechner aus und verbessere immer weiter, bis ein fertiger Sensor entsteht, der den Anforderungen des Kunden entspricht. Als zweites Aufgabenfeld betreue ich die Reagenzienpflege in der Firma, d.h. ich erstelle Sicherheitsdatenblätter für die Reagenzien, die an Kunden verschickt werden, sorge für die korrekte Etikettierung und ändere auch Rezepturen, wenn es zu Kundenbeschwerden kommt (was zum Glück bisher nur einmal passiert ist). Eine wichtige Aufgabe ist auch der korrekte weltweite Versand unserer Chemikalien und damit muss ich das Chemikalienrecht in anderen Ländern vor allem USA und China kennen. Alles ist sehr interessant, es wird nie langweilig.“

Mein heutiger Arbeitstag

„Ich beginne wie immer mit dem Abarbeiten meiner E-Mails und werte die Messergebnisse der letzten Nacht aus. Dabei klingelt ab und zu das Telefon und fordert meine Aufmerksamkeit, vor allem wenn der Service anruft und eine schnelle Lösung für einen Kunden gefordert wird. Am frühen Nachmittag haben wir eine Projektbesprechung, bei der jeder seine Ergebnisse der letzten Wochen präsentiert und über neue Vorgehensweisen diskutiert wird. Kurz vor Feierabend nochmal Laborarbeit, Sensoren anschließen und Reagenzien auffüllen, damit wieder über die Nacht gemessen werden kann und ich neue Werte für morgen habe.“

Mit ihrer beruflichen Entwicklung ist Stefanie Jahn sehr zufrieden: „Ich bin definitiv dort, wo ich mit dem Studium hin wollte! Ich bin Diplomingenieurin in einer wachsenden Firma, ich arbeite selbstständig und man vertraut meinen Ergebnissen. Meine Arbeit ist spannend und ich lerne nie aus. Ich konnte mir bereits Fachkompetenz erarbeiten und bin für viele Fragen eine Ansprechpartnerin. Ich habe ein gutes Gehalt und es macht jeden Tag aufs Neue Spaß, auf Arbeit zu gehen.“

Reif für die Insel? – Biodiversitätstagung auf Vilm

Biotechnologie, Forschung

Das Bundesamt für Naturschutz (BfN) lädt ein zu einer Tagung auf die Insel Vilm. Das klingt spannend. Und Insel Vilm? Das hört sich doch nach Ostseeurlaub an. Ein kleines Eiland im Rügener Bodden mit uralten knorrigen Bäumen und ein Naturschutzgebiet, das regulär nur 20 Personen pro Tag mit fachkundiger Führung betreten dürfen. Ich fahre also mit Begeisterung und Vortrag im Gepäck dorthin.

Gedankenaustausch vor malerischer Kulisse

Alle Tagungsgäste und Mitarbeiter des BfN müssen zunächst mit einem kleinen Kutter von Rügen nach Vilm übersetzen. Untergebracht sind wir in reetgedeckten Häusern – den ehemaligen Ferienhäusern der DDR-Regierung, die sich hier einst in der Abgeschiedenheit exklusiv erholten. Ein erster Inselrundgang eröffnet wunderschöne Blicke auf die Steilküste, den Bodden und die romantischen alten Baumsilhouetten. Bei langsamem Schritt braucht man etwa 45 Minuten für eine Umrundung der Insel. Es wird schnell klar, man kann sich hier ganz und gar frei von Ablenkung der Tagung widmen. Das fällt jedoch auch so nicht schwer – alles junge Forscher, die sich aus verschiedenen Fachrichtungen dem zentralen Thema „Biodiversität“ nähern und ihre laufenden Forschungsarbeiten vorstellen.

Zum Schutz der Biodiversität

Das Übereinkommen über die biologische Vielfalt (Convention on Biological Diversity, CBD) wurde 1992 durch die Vereinten Nationen für Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio de Janeiro beschlossen und in Deutschland durch die „Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt“ aus dem Jahr 2007 umgesetzt. Dabei bezeichnet „biologische Vielfalt“ die Variabilität der Arten und zwischen den Arten und die Vielfalt der Ökosysteme. Sie umfasst dabei deren Schutz und die nachhaltige Nutzung.

Die Tagungsteilnehmer kamen aus allen möglichen Fachrichtungen: Philosophen, Landschaftsarchitekten, Soziologen, Juristen, Agraringenieure und natürlich Biologen. Dadurch wurden teilweise völlig neue Sichtweisen auf das zentrale Thema eröffnet, und die Tagung stellte in jeder Hinsicht eine Erweiterung des Horizontes dar. Auch mein eigenes Forschungsthema stieß auf großes Interesse –passte doch die Erforschung der Ökologie und der genetischen Variabilität mit dem Zweck des Schutzes des seltenen Scheidenblütgrases genau ins Programm. Schön, wenn man merkt, dass sich zum Einen noch andere Wissenschaftler mit ähnlichen Themen befassen, und zum Anderen, dass auch so ein sehr spezielles Thema sich doch in ein großes Ganzes – den Schutz der Biodiversität – einfügt. Selten hat eine Tagung so viele Aspekte verbunden: Wissenszuwachs und –austausch, Knüpfung von Kontakten, neue Motivation zur eigenen Arbeit und unmittelbares Erleben von Natur. Ich kann nur jedem empfehlen, der auch im weiteren Sinne mit dem Thema Biodiversität befasst ist, sich zur nächsten Expertentagung auf Vilm zu bewerben.

Übrigens – für Biodiversität spielen auch Fragen zur biologischen Sicherheit, den Auswirkungen gentechnisch veränderter Organismen (GVO), zur mikrobiologischen Diversität oder zu genetische Ressourcen eine Rolle – alles Themenfelder unseres Studienganges Biotechnologie/Bioinformatik. Du kannst also auch hier an der Hochschule Mittweida zur UN-Dekade Biologische Vielfalt 2011-2020 beitragen.

Von wegen Permanentmarker….

Biotechnologie

Vor einem Jahr war ich stolz auf meinen ersten eigenen Laborkittel und gespannt auf das erste Semester als Student. Heute blicke ich auf mein erstes Studienjahr zurück und kann selbst kaum glauben, wie schnell die Zeit vergeht.

So viel Theorie wie im ersten Semester Biotechnologie/Bioinformatik zu finden war, so viel Praxis beinhaltete das zweite Semester. Endlich gesellten sich zu den bereits vorhandenen Chemie-Praktika die Biotechnologie- sowie Physik-Praktika. Neben weiteren bioinformatischen Einblicken in Bezug auf das Erlernen der Programmiersprache Java, sammelten wir erste Erfahrungen was Arbeit und Umgang im Labor bedeutet. Und da kam dann zum Glück auch endlich mein Permanentmarker zum Einsatz. Den, das wurde in der ersten Studienwoche besonders betont, sollte sich jeder so schnell wie möglich zulegen und immer dabei haben. Ein halbes Jahr habe ich ihn nicht gebraucht, aber jetzt ist er wirklich unersetzbar. Ob es nun um die Unterscheidung von Hefe-und Bakterienkulturen oder verschiedener Wasserproben ging, mein Permanentmarker kam, genau wie bei der Herstellung von Ethanol, stets zum Einsatz.

Im zweiten Semester verstärkte sich der Kontakt zu den Studierenden des höheren Semesters. Es galt den gemeinsamen Feind, die Stochastik-Prüfung, erfolgreich zu schlagen. Nach anfänglichen Schwierigkeiten kann man doch von Glück reden so manch gute Tipps der „erfahreneren“ Studenten bekommen zu haben. So wurde auch Physik nicht zu einem allzu großen Monster. Ich hoffe, dass die geknüpften Bekanntschaften auch in den nun folgenden Semestern erhalten bleiben und für viel Freude und Zusammenhalt unter den Studenten des Studiengangs Biotechnologie/ Bioinformatik sorgen.

Ob es nun die verwirrenden Mathevorlesungen oder die intensiven Chemieseminare waren. Mein positiver Eindruck der Hochschule Mittweida und speziell der Lehrenden des Studiengangs Biotechnologie/ Bioinformatik hat sich bestätigt. Egal wie schwer und undurchsichtig die Vorlesungen schienen, man war nie allein. Immer war jemand mit mindestens einem offenen Ohr und einer bereits fast perfekten Lösung in der Nähe. Ich war während der vergangenen Monate immer wieder aufs Neue erstaunt, wie viel Verständnis, Geduld und Freude einem Student entgegen gebracht wird. Ich hätte nicht gedacht dass man während eines Programmierseminars so viel Spaß haben kann. Man merkt, dass die Mitarbeiter Freude an ihrer Arbeit haben und diese auch weitergeben wollen. Schade, dass diese bei den Studenten nicht immer auf fruchtbaren Boden fällt. Ich freue mich jedenfalls schon auf das neue Semester, die Arbeit im Labor und meine Praktika, von denen ich dann wieder berichten kann.

Lustvoll arbeiten bis 120

Biotechnologie, Hochschule

Das Thema der Veranstaltung wirft vermutlich bei jedem zunächst Fragen auf: „Lustvoll arbeiten bis 120“. Also noch 100 Jahre bis zur Rente, dachte ich mir als ich das las und zugegeben – diese Zahl erschreckte selbst mich, der sich durchaus zu den „Workaholics“ unter den Studenten zählt. Aber hey – stellen wir uns doch mal die Gegenfrage: Wenn ich bis dahin noch gesund und tatkräftig bin und Lust habe, meinen Teil zur Gesellschaft beizutragen, wieso sollte ich diese Chance im hohen Alter dann nicht wahrnehmen? Was sollte mich dazu bewegen, mit 70 in Rente zu gehen und dann die nächsten 50 Jahre auf der faulen Haut zu liegen?

Höheres Lebensalter dank Biotechnologie

Prof. Dr. Renneberg

Extra aus Hongkong reiste Prof. Dr. Renneberg nach Mittweida. Der renommierte Biotechnologe hat es sich auf die Fahnen geschrieben, seine Wissenschaft auch dem interessierten Laienpublikum näher zu bringen. Um ein langes Leben zu sichern, seien natürlich nicht nur Technik und Medizin gefragt, sondern auch jeder selbst. Mit einigen Innovationen kann die Lebenserwartung aber auch noch zusätzlich erhöht werden. Rennebergs selbst entwickelter Schnell-Test zur Früherkennung von Herzinfarkten beispielsweise, passt in jede Hosentasche.

Prof. Albrecht Hempel

Gemeinsam mit ihren Kommilitonen verfolgte die Masterstudentin Nadine Wappler die Veranstaltung. Die angehende Molekularbiologin empfand Prof. Rennebergs Vortrag als eine gute Einführung in die Thematik. „Der Vortrag hatte neben zahlreichen wissenschaftlichen Aspekten auch Witz, wodurch er insgesamt immer wieder aufgelockert wurde“, erklärt Nadine.

Dr. rer. nat. Raimund Ködel

Regelrecht begeistert war sie aber vom nachfolgenden Referenten, Herrn Prof. Albrecht Hempel. Für ihn ist weniger die Quantität, denn die Qualität des Lebens das Entscheidende. Er leitet seit 2006 das Zentrum für Energie- & Umweltmedizin Sachsen, das High-Tech-Medizin mit ganzheitlichen Ansätzen verbindet. „Besonders die für mich neuartigen Methoden der medizinischen Untersuchung und die vielversprechenden Erfolgsaussichten fand ich äußerst aufschlussreich“, gibt Nadine zu. Der dritte Gast, Dr. rer. nat. Raimund Ködel, konzentrierte sich danach auf die unternehmerische Sicht des Älterwerdens.

MIKOMI für Studenten

Auch wenn man das jetzt glauben mag: MIKOMI ist kein Institut für Biotechnologen. Ausgeschrieben heißt es „Institut für Mittelstandskooperation Mittweida“ und hat das Ziel, den Wissenstransfer zwischen Theorie und Praxis, also zwischen Hochschule und Unternehmen zu fördern. Dabei richtet es sich explizit an Unternehmer und Führungspersonen des sächsischen Mittelstandes.

Davon können auch Studenten profitieren, wie mir Helmut Hammer, der Pressesprecher der Hochschule Mittweida, erklärt hat: „Für die Studenten sehe ich die Vorteile insbesondere im engeren Kontakt zu den Unternehmen und im Netzwerkcharakter.“ Die vielen interessierten Studenten zur Veranstaltung „Arbeiten bis 120“ zeigten eindeutig, wie groß das Interesse auch an einem engeren Kontakt zu den zahlreich anwesenden Unternehmensvertretern ist. „Durch MIKOMI könnten weitere Themen für Abschlussarbeiten aus den Unternehmen generiert werden“, meint Hammer weiterhin, „idealerweise haben die Firmen auch daran Interesse, die jungen Menschen nach der ersten Zusammenarbeit weiter zu beschäftigen.“

Wenn also alles gut geht, arbeite ich noch bis ich 100 Jahre alt bin – bis 120 ist mir dann doch zu lange –, profitiere vom Netzwerk, dass mir MIKOMI für den Berufseinstieg geboten hat und lasse mich im Berufsalltag durch das Institut mit seinen Angeboten immer auf dem Laufenden halten. Übrigens: Demnächst wird ein mit 1.000 € dotierter Preis entstehen, bei dem Abschlussarbeiten mit dem besten Theorie-Praxis-Transfer eines Abschlussjahrgangs prämiert werden. Ich halte euch auf dem Laufenden.

Bachelor der Woche: Biotechnologie

Bachelor der Woche, Biotechnologie

Biotechnologie hat vielfältige Anwendungsgebiete

Noch vor wenigen Jahren wurde in China Beifuß in riesigen Plantagen angebaut, um aus den Wurzeln der Pflanzen einen Wirkstoff gegen Malaria zu gewinnen. Heute kann dieser Wirkstoff industriell von Bakterien produziert werden. Mit Hilfe der synthetischen Biotechnologie, einem aktuellem Forschungsgebiet, wurden die Stoffwechselwege des Beifußes auf Bakterien übertragen.

Bakterien und andere Mikroorganismen können Altöl und andere umweltschädliche Stoffe abbauen und in ungefährliche Stoffe umwandeln. Ein Verfahren, das als Bioremediation oder biologische Sanierung bekannt ist.

Beim Bioleaching werden Mikroorganismen, aber auch Pflanzen, dazu verwendet, um immer knapper werdende Schwermetalle wie Kupfer aus sogenannten „Armerzen“, also Erzen mit geringem Metallgehalt, herauszulösen. Dieser Prozess ist umweltschonender als andere Methoden. Heute werden weltweit rund ein Viertel des Kupfers und über zehn Prozent des Goldes mit biotechnologischen Verfahren gewonnen.

In einem weiteren Anwendungsfeld, der Biosensorik, werden mit Hilfe von Enzymen oder anderen bakteriellen Bestandteilen z.B. Blutzuckerwerte oder das Vorkommen von Antikörpern im Blut bestimmt.

Der Ursprung liegt in der Krebsforschung

Blick in das Analytiklabor der Fachgruppe Biotechnologie | © René Kretschmer

„Die Mehrheit unserer Studiernden beginnt das Studium der Biotechnologie um danach in der Krebsforschung zu arbeiten. Der Antrieb ist leider meist auf das Auftreten der Krankheit im persönlichen Umfeld zurückzuführen“ so Röbbe Wünschiers, Professor für Biochemie & Molekularbiologie sowie Studiendekan des Studiengangs Biotechnologie an der Hochschule Mittweida.

In der Tat ist die Krebsforschung eines der größten Anwendungsgebiete der Biotechnologie. Doch sie ist noch viel mehr als das: Der Kampf gegen den Krebs war maßgeblich an der Entwicklung der Biotechnologie wie wir sie heute kennen und einsetzen beteiligt. Dabei ist Krebs so alt wie die Menschheit selbst. Zu Zeiten des ersten Weltkriegs wurden Geschwüre noch großflächig weggeschnitten – unschön und gefährlich für den Patienten und in vielen Fällen keine nachhaltige Therapie. Bereits in den 20er-Jahren wurden Substanzen entdeckt, die den Verlauf der Krankheit bremsen. Hinzu kam in den 30iger-Jahren die Entdeckung organischer Farbstoffe, mit denen sich bestimmte Zellen einfärben lassen. Substanzen, die spezifisch auf bestimmte Zelltypen wirken, ermöglichten eine viel gezieltere Erforschung und Anwendung von Wirkstoffen. Seit den 50er-Jahren steht die DNA im Mittelpunkt. Damit beginnt die molekulare Ursachenforschung am Krebs. Mit Erfolg: Die Forscher entdeckten, dass Krebszellen keinen natürlichen Zelltod durchlaufen. Gesunden Zellen ist ihr natürliches Ende einprogrammiert und nach einer definierten Anzahl von Teilungsvorgängen ist Schluss. Krebszellen dagegen teilen sich endlos. Bestes Beispiel hierfür sind die in der Krebsforschung eingesetzten HeLa-Zellen. Diese Krebszellen, die in Laboren auf der ganzen Welt experimentell eingesetzt werden, stammen alle von einem einzigen Krebsgeschwür, das Henrietta Lacks 1951 entfernt wurde. Inzwischen übersteigt die Gesamtmasse aller daraus entstandenen HeLa-Zellen die Körpermasse von Henrietta Lacks um mehr als das Hundertfache.

Ein weiterer wichtiger Meilenstein in der Krebsforschung waren die Entwicklungen in der Gentechnologie in den 70er-Jahren. Zum ersten Mal werden von Menschenhand genetische Konstrukte erzeugt, indem ein Gen in eine andere Zelle übertragen wird. Von nun an ist es das Ziel herauszufinden, welche Gene für das unkontrollierte Wachstum der Krebszellen verantwortlich sind, um diese durch eine Gentherapie auszuschalten. Dabei wird genetische Information beispielsweise mit Hilfe von Viren in die Zellen eingebracht, um dadurch das Wachstum der Zellen zu bremsen. Die Gentherapie zählt zu den aktuellen Verfahren im Kampf gegen Krebs und wird weiter erforscht.

So hat sich im letzten Jahrhundert auf den Grundlagen der Biologie, die beschreibt wie das Leben „funktioniert“, eine neue Wissenschaft entwickelt: die Biotechnologie. Ziel der Biotechnologie ist es biologisches Wissen über die Funktion von Zellen anzuwenden, um deren Funktion zu unserem Nutzen zu beeinflussen.

Von der Biotechnologie zur Bioinformatik

Den vermeintlich wichtigsten Meilenstein haben wir in unserem kurzen geschichtlichen Abriss bisher ausgelassen: Die Entschlüsselung des menschlichen Erbgutes im Jahr 2000, das sogenannte Human Genom Projekt. Wieso vermeintlich? Das Ergebnis der Entschlüsselung sind rund 30.000 genetische Faktoren, deren Bedeutung wir größtenteils nicht kennen – und die nur etwa 3% unseres Erbgutes ausmachen. Es handelt sich also um eine riesige Datenmenge, deren Informationen wir nicht verstehen. Um diese Menge an Informationen zu untersuchen und auszuwerten, kommt eine weitere Wissenschaft ins Spiel: die Bioinformatik. Dieses Fach ist vergleichsweise jung und der Schritt in die Zukunft, denn ohne rechentechnische Unterstützung kann auch die Biotechnologie nicht mehr effektiv arbeiten. Die Möglichkeiten der Bioinformatik sind beeindruckend: Im letzten Jahr wurde auf Grundlage vorhandener Messdaten ein Computermodel des Bakteriums Mycoplasma genitalium erstellt. Durch diese computergestützte Modellierung und Simulation ist der Effekt genetischer Veränderungen auf das Verhalten der Zellen vorhersagbar. Ziel ist es, dieses Verfahren auf menschliche Zellen anzuwenden. Schon heute ist es möglich mittels der Bioinformatik Stoffwechselwege oder das Verhalten von Medikamenten zu simulieren. Dadurch lässt sich der Lösungsraum für ein biologisches Problem einschränken und nur ein Bruchteil der Experimente müssen tatsächlich durchgeführt werden. Das spart in der Forschung Zeit und Geld.

Synthetische Biologie

Ein grundlegender Unterschied der Biotechnologie zu den Ingenieurwissenschaften ist die fehlende Standardisierung. Bakterien befinden sich in einem ständigen Veränderungsprozess und über die Funktion des Erbguts sind noch viel zu wenige Informationen vorhanden. Dem entgegen werden in der synthetischen Biologie aktuell biotechnologische Bausteine entwickelt, charakterisiert und standardisiert. Durch Kombination dieser Biobricks können definierte Prozesse umgesetzt werden. Ergebnis sind beispielsweise Bakterien, die spezielle Wirkstoffe oder Moleküle produzieren. Mit der synthetischen Biologie ist die Biotechnologie auf dem Weg zur Ingenieurwissenschaft.

Biotechnologie studieren

Wer sich nun für ein Studium der Biotechnologie interessiert, dem sei gesagt, dass Biotechnologie weit mehr ist als Krebsforschung und Gentechnik. Eine Frage aus der letzten Klausur unserer Studenten lautete „Nennen Sie die Teilbereiche der Biotechnologie und deren Farben.“. Farben? In der Tat ist das Spektrum der Biotechnologie so breit wie das der Farben:

grüne Biotechnologie (Pflanzenbiotechnologie)
gelbe Biotechnologie (Lebensmittelbiotechnologie)
rote Biotechnologie (Medizinische Biotechnologie)
weiße Biotechnologie (Industrielle Produktion)
graue Biotechnologie (Umweltbiotechnologie)
blaue Biotechnologie (Marinebiotechnologie)

Das Biotechnologiestudium an der Hochschule Mittweida vermittelt die Grundlagen für alle diese Bereiche. Eine naturwissenschaftliche Grundausbildung in den Fächern Mathematik, Physik und Chemie gehört genauso dazu, wie die vielen Praktika im Labor oder am PC. Ab dem dritten Semester muss einer von drei Studienschwerpunkten belegt werden. Zur Wahl stehen Umweltbiotechnologie, Molekulare Diagnostik und Bioinformatik. Dabei stehen in der Bioinformatik die Programmierung mit Java, der Umgang mit biologischen Algorithmen oder Biodatenbanken und diskrete Mathematik auf dem Lehrplan. Die Molekulare Diagnostik beschäftigt sich auf molekularer Ebene mit der Biotechnologie. Inhalt dieses Studienschwerpunktes ist das Nutzen neuster biochemischer und molekularbiologischer Verfahren zur Diagnose von biologischen Veränderungen oder Krankheiten. Aber auch der Einfluss der Genomanalyse auf die Züchtung von Tieren und Pflanzen wird beleuchtet. In der Umweltbiotechnologie geht es dagegen um biologische Verfahren zur Vorbeugung und Nachsorge von Umweltschäden und darum, mittels solcher Verfahren Ressourcen verfügbar zu machen. Das Studium ist in jedem Fall so aufgebaut, dass vermitteltes Wissen aufeinander aufbaut und fächerübergreifend zur Anwendung gebracht werden kann.

Praxis für einen abwechslungsreichen Studienalltag

„Wo an einer Universität im Laborpraktikum 100 Studenten auf einen Dozenten und zwei studentische Hilfskräfte kommen, finden sich in Mittweida kleine Gruppen mit vier Personen pro Dozent. Dadurch ist eine intensive Betreuung möglich und jeder Student kann den Versuch eigenständig durchführen. Auch die Seminargruppen bestehen nie aus mehr als 30 Personen und jeder Student hat persönlichen Kontakt zu den Dozenten und Professoren.“ beschreibt Prof. Wünschiers die Studienbedingungen in Mittweida. „Darüber hinaus sind wir als familienfreundliche Hochschule engagiert jungen Familien ein Studium zu ermöglichen – unser jüngster Gasthörer, Linus, ist gerade 1 Jahr alt geworden“, so Professor Wünschiers weiter.

„Mit einem Kind ist das Studium meist nicht mehr so einfach“ weiß Silke Groß, Studentin der Biotechnologie, aus eigener Erfahrung. „An der Hochschule Mittweida ist das anders: Studenten kennen ihre Professoren und Dozenten persönlich, dadurch wird es möglich Praktika auch außerhalb der festgelegten Zeiten durchzuführen oder nachzuholen, wenn mal etwas mit dem Kind ist. Ein Studium der Biotechnologie an der HS Mittweida ist vor allem für praxisorientierte Studenten interessant. Durch die vielen Praktika wird die Theorie gleich angewendet und man versteht, wozu man das alles lernt. Der Studienalltag wird dadurch sehr abwechslungsreich und nicht so trocken.“

Für die Praxisausbildung in Bioverfahrenstechnik besteht eine Kooperation mit dem Helmholtzzentrum für Umweltforschung in Leipzig, wo sich die Mittweidaer Studenten mit der großtechnischen Anwendung der Biotechnologie praktisch auseinandersetzen können. Auch für Forschungsarbeiten, das 12-wöchige Praktikum und Abschlussarbeiten sind gute Kontakte zu Industrie und Unternehmen vorhanden.

Individuelle Betreuung und familiäre Atmosphäre

„Wer ein naturwissenschaftliches Grundinteresse, Wissensdurst und Forschergeist mitbringt, ist in Mittweida genau richtig. Wir fördern unsere Studenten in allen Bereichen. Studenten werden von uns individuell betreut – auch außerhalb von Vorlesungen und Praktika.“ sagt René Kretschmer, Lehrkraft der Fachgruppe Biotechnologie, über die Zusammenarbeit mit seinen Studenten.

„Während meines Abiturs war ich am ‚Tag der offenen Hochschultür‘ eigentlich nur als Begleitperson an der Hochschule Mittweida und ohne eigenes Interesse an einem Studium. Eher zufällig stolperte ich an diesem Tag über den Studiengang Biotechnologie. Der Modulplan sowie Gespräche mit anwesenden Professoren erweckten bei mir jedoch sofort Interesse und so beschloss ich, es in Angriff zu nehmen. Von 2008 bis 2011 studierte ich nun Biotechnologie an der Hochschule Mittweida. Das Studium bereitete mir durch Einblicke in die verschiedensten Anwendungsgebiete, die unglaubliche Vielseitigkeit sowie die familiäre Atmosphäre stets Freude, so dass ich es nie bereute mich für dieses Studium entschieden zu haben. Schnell beschloss ich auch meinen Master in Molekularbiologie/Bioinformatik an der Hochschule abzulegen, in dessen Endphase ich mich derzeit befinde. Und ich habe immer noch das Gefühl mit diesen Entscheidungen alles richtig gemacht zu haben.“ berichtet Tina Giersch über ihr Studium.

Wer im Bachelorstudiengang Biotechnologie auf den Geschmack gekommen ist und sich weiter qualifizieren möchte, kann den Master Molekularbiologie/Bioinformatik anschließen. Darin werden die Kunstfertigkeiten auf den Gebieten der Gentechnik, Systembiologie und Synthetischen Biologie weiter vertieft.

Biotechnologen besuchen Gymnasium in Oschatz

Biotechnologie

Seit einigen Jahren gibt es an der Hochschule Mittweida für die Schüler des Gymnasiums Mittweida eine regelmäßige Arbeitsgruppe im Bereich Biotechnologie, wo sie aktiv werden können und etwas über Biotechnologie lernen. „Wir hatten uns überlegt, dass wir dieses Konzept noch erweitern können“, sagt Sandra Feik von der Fachgruppe Biotechnologie. Gesagt getan: Über Mitarbeiter René Kretschmer entstand der Kontakt zum Thomas-Mann-Gymnasium Oschatz und das Angebot war sehr willkommen. So zog die Fachgruppe aus, um die praktische Arbeit an Ort und Stelle anzubieten. Übrigens zum ersten Mal außerhalb der Grenzen Mittweidas.

Da das Gymnasium natürlich nicht über ein ausgerüstetes Labor verfügt, musste die Fachgruppe alle Utensilien selbst mitbringen. „Wir hatten verschiedenste Dinge dabei. Das reichte von einfachen Stiften, Kitteln, Pipetten bis zu Bunsenbrennern und Petrischalen, um die Experimente überhaupt durchführen zu können“, sagt Sandra Feik und fügt an: „Wir haben die Schüler in kleine Gruppen eingeteilt, um gezielt auf sie einzugehen und natürlich damit die Experimente auch gelingen.“

Organismen in der Luft

Untersucht wurden verschiedene Dinge des Alltags. Sandra Feik erklärt: „Wir haben zum Beispiel Mikroorganismen aus der Luft quantifiziert.“ Die durch die Luft schwebenden Mikroorganismen fallen zufällig auf die Pertischalen und beginnen die im Medium enthaltenen Nährstoffe zu verstoffwechseln und zu wachsen. Durch die nachfolgende Untersuchung konnten die Schüler mit eigenen Augen sehen, wie viele der kleinen Lebewesen in unserer Luft leben. In einem ähnlichen Experiment untersuchten die Jungs und Mädels der 11. Klasse, wie viele Keime sich auf den menschlichen Fingern tummeln. Abschließend führten sie einen Vereinzelungsausstrich (aus einer Bakterienmischkultur wurden die Mikroorganismen getrennt) mit anschließender Bakterienidentifikation durch.

Insgesamt kann die Fachgruppe ein positives Fazit ziehen. „Die gesamte Aktion ist sehr gut angekommen. Die Schüler und Lehrer waren begeistert und haben nachgefragt, ob wir im nächsten Jahr wieder vorbeikommen könnten“, sagt Sandra Feik. „Natürlich kommen wir gern wieder und würden diese Praktika auch an weiteren Gymnasien durchführen.“ Bei Interesse melden Sie sich bei Sandra Feik unter feik@hs-mittweida.de.