Core Facilities

Mit der Sequenzierplattform des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB), dem CCGA, hat das UCCSH Zugang zu einem der größten akademischen Sequenzierzentren Deutschlands.

Zusammen mit drei weiteren Zentren ist das CCGA Teil der DFG-geförderten nationalen Sequenzierinfrastruktur und bietet „Next-Generation-Sequencing“ (NGS) Methodik am Puls der Zeit an.

Die Infrastruktur des CCGAs mit den aktuellen „Short-Read“ Sequenzierern der Firma Illumina (2x NovaSeq 6000, HiSeq 4000, NextSeq 500, 2x MiSeq) und einem MGI G400 verfügt über eine theoretische Kapazität von mehreren hundert humanen Genomen (30-fache Abdeckung) pro Woche. Komplementiert wird dies durch einen Hochdurchsatz-“Long-Read” Sequenzierer (PacBio Sequel II) sowie durch ein Instrument zur Einzelzellanalyse (10X Genomics Chromium). Robotik der Firma PerkinElmer (2x SciClone, 2x Zephyr, 2x Janus NGS) ermöglicht stark standardisierte Hochdurchsatz-Prozessierung.

Um die generierten NGS-Daten effizient zu prozessieren, betreibt das CCGA einen dezidierten Computer-Cluster mit über 1200 Kernen und einer kombinierten Speicherkapazität von deutlich über 3 Petabyte.

Die detaillierte Charakterisierung von einzelnen Zellen innerhalb komplexer Zellgemische wie Blut oder Gewebe ist eine zentrale Herausforderung der modernen Biomedizin, um die molekularen und zellulären Zusammenhänge pathologisch relevanter Prozesse aufzuklären. Die Durchflusszytometrie stellt eine der wichtigsten Kerntechnologien dar, um einzelne Zellen multiparametrisch und im Hochdurchsatz zu charakterisieren und für nachfolgende Analysen aufzureinigen, z.B. verschiedene Sequenzierungstechnologien („-omics“) oder funktionale Testungen.

Als Core Facility ermöglichen wir wissenschaftlichen Nutzern zentralen Zugang zu State-of-the-Art Equipment und Know-how für die multi-parametrischen Zellanalyse sowie zur Zellsortierung. Zusätzlich bieten wir theoretische und praktische Technologie-Schulungen sowie fachkundige Beratung und Unterstützung bei Versuchsplanung und Analyse an. Je nach Anforderung der Anwendung, können drei Durchflusszytometer mit verschiedenen Konfigurationen genutzt werden. Zur Isolierung spezifischer Zellpopulationen von Interesse stehen zwei Zellsorter zur Verfügung.  Um quantifizierende Daten mit hochauslösenden Bildern zu kombinieren, können Analysen mit einem Image Flow-Cytometer durchgeführt werden.

Das Serviceangebot steht allen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des UKSH und verwandter Forschungseinrichtungen gegen Gebühr offen.

CYTO Kiel – Cytometry Facility |UKSH
Institut für Immunologie
Michaelisstr. 5 | Haus U30
24105 Kiel
Webseite  

Das Hämatologie Labor Kiel der Klinik für Innere Medizin II bietet ein umfassendes Spektrum sowohl konservativer als auch innovativer Methoden zur Lymphom- und Leukämiediagnostik an. Ziel ist dabei eine exakte Charakterisierung der Leukämie, da dies die Voraussetzung für eine optimale Therapie darstellt.

Unser erklärtes Ziel ist es, Ärztinnen und Ärzten wie Patientinnen und Patienten eine optimale Dienstleistung anzubieten. Angesichts der rasanten Entwicklungen auf dem Gebiet der hämatologischen Spezialdiagnostik ist dies eine große Herausforderung. Wir stellen uns dieser Aufgabe mit der exzellenten fachlichen Kompetenz unseres Teams, unserer langjährigen Erfahrung in der hämatologischen Diagnostik sowie Investitionen in modernste Technologien.

Die Serviceplattform für (Medizinische) Systembiologie ist im Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie (LIED) angesiedelt. Ihre Aufgaben sind die bioinformatische Betreuung von Forschungsprojekten der Institutionen, Arbeitsgruppen und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein und seinen angeschlossenen Universitäten.

Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Hauke Busch berät und plant multi-Omics Projekte, um frühzeitig zu klären, welche wissenschaftlichen Fragen im Rahmen der Versuchsplanung beantwortet werden können und zu welchem Preis. Sie entwickelt die gewünschten Ziele für die Datenauswertung und führt die bioinformatische Analyse und Modellierung durch. Das Methodenspektrum der Service Unit ist breit gefächert und umfasst Genom-, Transkriptom-, Epigenom-, Metabolom-, Microbiom- und Metagenomstudien verschiedenster Organismen.  Die Arbeitsgruppe kooperiert eng mit der Sequenzierplattform des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB) und auch weiteren Sequenzierserviceprovidern. Für Microbiomstudien und Einzelzellanalysen besteht ein Zugang zu einem eigenen Illumina MIseq Sequenzierer bzw. einem „Rhapsody“ Gerät der Firma BD. Für die Datenauswertung und Modellanalyse steht ein Computer Cluster an der Universität Lübeck mit mehr als 1500 Cores und 600 TB Plattenspeicher zur Verfügung.

Im Rahmen von Onkologischen Projekten führen wir die Analyse von Whole Genome und Exome Daten durch und integrieren Mutationsdaten, insbesondere von einzelnen Patientinnen und Patienten mit deren Tumortranskriptom und Epigenom, um neue personalisierte Therapiestrategien und Biomarker zu entwickeln. Insbesondere hat die Service Unit den bioinformatorischen Lead des molekularen Tumorboards am UKSH. Im Rahmen der Medizininformatik Konsortien HighMed und MIRACUM werden gleichzeitig IT Konzepte geschaffen, um multi-Omics Daten im Versorgungskontext des MTB zu standardisieren, visualisieren und generell nutzbar zu machen. 

Mikroorganismen, die am und im menschlichen Körper leben, spielen eine wesentliche Rolle bei der Erhaltung der menschlichen Gesundheit.

Im Vergleich zu anderen Körperstellen beherbergt der menschliche Magen-Darm-Trakt die größte Gemeinschaft von Mikroben. Darmbakterien sind verantwortlich für die Energieproduktion, z.B. die Fermentation unverdauter Kohlenhydrate, die Biosynthese von Aminosäuren und Vitaminen; sie sind am Gallensäurestoffwechsel beteiligt und spielen eine Rolle bei der Entwicklung des Immunsystems sowie bei der Immunmodulation. Veränderungen einer stabilen mikrobiellen Darmgemeinschaft können zu metabolischen und komplexen Autoimmunerkrankungen wie entzündlichen Darmerkrankungen führen. Es hat sich gezeigt, dass die Darmmikrobiota durch zahlreiche Aspekte wie genetische Variation des Wirts, Antibiotika-Einsatz, Ernährungsgewohnheiten und andere Umweltfaktoren (Rauchen, Geographie, Infektionen usw.) verändert werden können. Der derzeitige Schwerpunkt unserer Studiengruppe liegt auf der Identifizierung genetischer und nicht-genetischer Faktoren, die das Mikrobiom formen. Multi-OMICs-Studien, die mikrobielle Profile, metabolische, genetische, phänotypische und ernährungswissenschaftliche Daten integrieren, werden durchgeführt, um relevante Faktoren und Mechanismen zu identifizieren.

Aufgrund der optimalen Infrastruktur, die in den letzten 15 Jahren aufgebaut wurde, und des ständigen Einsatzes / der Entwicklung modernster Sequenzierungstechnologien hat sich das IKMB auf dem wissenschaftlichen Gebiet der Genomik und des Mikrobioms in den Bereichen Gesundheit und Krankheit einen starken nationalen und internationalen Ruf erworben. Unser Mikrobiom-Labor verfügt über etablierte Hochdurchsatz-Methoden zur Bestimmung der bakteriellen, archaellen und pilzlichen Vielfalt in einer bestimmten Probe (16S rDNA-Hochdurchsatz-Sequenzierung). Die Probenherkunft reicht dabei von humanen Stuhlproben über Haut- und Mundabstriche bis hin zu Biopsien. Darüber hinaus wurden Shotgun-Metagenom-Sequenzierungen auf Illumina NovaSeq 6000-Geräten etabliert. Zudem haben wir eine Pipeline zur Sequenzierung des gesamten Genoms von Tausenden von Bakterien und zum Nachweis ihrer genetischen Variation eingerichtet. Unsere Sequenzierungs- und Analyseinfrastruktur ist offen für wissenschaftliche Kooperationspartner.

Das Molecular Imaging North Competence Center (MOIN CC) ist ein interdisziplinäres Zentrum, das als Core-Unit der CAU für Bildgebung in vivo fungiert.

Die Entwicklung und Anwendung multimodaler Visualisierungsverfahren steht für präklinische Forschung, insbesondere auch zur Tumor Theranostik, aber auch für Bildgebung an biologischen Proben und zur (Nanopartikel-) Materialforschung zur Verfügung.

Zu den Verfahren zählen die Hochfeld Magnetresonanztomographie, auch mit Hyperpolarisation, die Mikro Computertomographie, die Fluoreszenztomographie und Biolumineszenz, die hochauflösende Sonographie und Photoakustik sowie (Multiphoton-) Mikroskopie. Dies wird ergänzt durch quantitative Bildverarbeitung und -analyse, insbesondere auch mit Verfahren der künstlichen Intelligenz.

Ziel der „Klinischen Proteomforschung“ ist es, eine individualisierte Medizin (Diagnose, Prognose, Therapie & Nachsorge) mit Hilfe von Proteinbiomarkern zu ermöglichen. Während Genom- und Transkriptom-Analysen schon heute eine wichtige Grundlage für die individuelle Medizin darstellen, werden Proteinanalysen in Zukunft noch detaillierter und möglicherweise zielgerichteter erlauben, den Krankheitsphänotyp und geeignete Therapieziele zu definieren. Vor diesem Hintergrund wurden komplexe Methoden (ESI-Massenspektrometrie, 2-dimensionale Gelelektrophorese, quantitativer Western Blot) im klinischen Kontext etabliert, die für ausgewählte Projekte als enge Verzahnung von Forschung und Patientenbehandlung für die individuelle Versorgung krebskranker Menschen zur Verfügung stehen.

Das Zentrum für Klinische Studien Kiel (ZKS Kiel) ist eine Einrichtung der Medizinischen Fakultät der CAU zu Kiel mit Sitz am UKSH, Campus Kiel.

Das Zentrum für Klinische Studien Lübeck (ZKS Lübeck) ist eine zentrale Einrichtung der Universität zu Lübeck mit Sitz am UKSH, Campus Lübeck.

Ziel beider Einrichtungen ist es, klinische Studien, insbesondere die im akademischen Umfeld, effektiv zu unterstützen, um eine hohe Qualität der patientenorientierten Forschung sicherzustellen. Das ZKS Kiel und das ZKS Lübeck bieten gleichermaßen Beratung und Dienstleistungen für Ärztinnen und Ärzte bzw. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Planung und Durchführung klinischer Studien mit Arzneimitteln, Medizinprodukten und nach der Berufsordnung der Ärzte an.

Die Arbeitsweise richtet sich hierbei nach den aktuellen EU-Regularien sowie nach Arzneimittel- und Medizinproduktegesetz (AMG, MPG), den entsprechenden Verordnungen und der Good Clinical Practice (GCP).

Zur Gewährleistung qualitativ hochwertiger klinischer Forschung werden an beiden Standorten verschiedene Fortbildungen für Prüferinnen und Prüfer sowie Studienassistentinnen und ‑assistenten nach den aktuellen Vorgaben der Bundesärztekammer (Curriculare Fortbildung) angeboten.