Massenspektrometrie und molekulare Analytik

Chromatographische und massenspektrometrische Anwendungen I | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574107

Unterrichtssprache Deutsch

Chromatographische und spektrometrische Techniken I

2.00

ECTS

2.00

SWS

Umsetzung einer praktischen Fragestellung in der instrumentellen Hauptkomponenten- und/oder Spurenanalytik (Erstellen eines Analyseplans, Herstellen von Standardlösungen und Verdünnungsreihen, Vermessen von Standardproben mittels chromatographischer und spektrometrischer Techniken, Erstellen von Standardkurven, Probenvorbereitung und Analyse einer Probe mit unbekanntem Gehalt eines bekannten Analyten, Dateninterpretation, Auswertung und Protokollierung

Chromatographische und massenspektrometrische Anwendungen I | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574106

Unterrichtssprache Deutsch

Chromatographische und spektrometrische Verfahren

2.00

ECTS

1.50

SWS

Theorie der chromatographischen Trennung mit Schwerpunktsetzung auf Flüssigchromatographie und Gaschromatographie (mit Dünnschichtchromatographie zur thematischen Einführung) – Flüssigchromatographie (Instrumentierung, Wichtige Kenngrößen, Van-Deemter-Gleichung, Stationäre Phasen, Mobile Phasen, Reversed-Phase Chromatographie, Normal-Phase Chromatographie, Ionenaustauschchromatographie, Hydrophile Interaktionschromatographie, Chirale Chromatographie, Affinitätschromatographie, Gel-Permeations-Chromatographie, Theorie der isokratischen Trennung und der Gradiententrennung, Detektoren) – Gaschromatographie (Instrumentierung, Wichtige Kenngrößen, Raoultsches Gesetz, Trennsäulen, Trägergase, Retentionsmechanismen, Detektoren, Theorie der temparaturabhängigen Auftrennung von flüchtigen und halbflüchtigen Verbindungen)

Experimentelles Design und Analyse I | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574112

Unterrichtssprache Deutsch

Design of Experiments

1.50

ECTS

1.00

SWS

Statistische Versuchsplanung im prä-klinischen als auch analytisch-technischen Umfeld, Versuchsstrategien und Erstellen von Versuchsplänen (Screening Designs, Vollfaktorielle Designs, Response Surface Designs, etc.), Auswertung von experimentellen Daten mit Hilfe der Varianz- und/oder Regressionsanalyse, erfolgskritische Faktoren bei DoE

Experimentelles Design und Analyse I | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574111

Unterrichtssprache Deutsch

Qualitätssicherung und Präanalytik

2.50

ECTS

2.00

SWS

Bedarf an Qualitätsstandards seitens der Food and Drug Administration (FDA) und der Environmental Protection Agency (EPA), allgemeine Kriterien zum Betreiben von Prüflaboratorien (ÖNORM EN 45001, ISO/IEC 17025), Definition, Erläuterung und Kommentierung von Begriffen der Qualitätssicherung, Kontrollen zur Qualitätssicherung, Präanalytische Schritte und deren Bedeutung für die Analyseergebnisse, Präanalytische Artefakte und Anwendungsbeispiele

Experimentelles Design und Analyse I | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574110

Unterrichtssprache Deutsch

Statistische Verfahren – Datenaufbereitung und -analyse

3.00

ECTS

2.00

SWS

Anwendungsorientierte statistische Grundlagen, beschreibende statistische Verfahren für das biometrische Labor, Werkzeuge und Instrumente zur statistischen Datenauswertung und -interpretation, Qualitätssicherung durch statistische Verfahren

Grundlagenkompetenz Chemie | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574103

Unterrichtssprache Deutsch

Allgemeine Chemie und Stöchiometrie

3.00

ECTS

2.00

SWS

Allgemeine und physikalische Chemie (Wiederholung Atomtheorie und der chemischen Bindung, Das Massenwirkungsgesetz und das chemische Gleichgewicht, Chemische Reaktionstypen (Säure-/Basereaktionen, radikalische Reaktionen, Redoxreaktionen), Nomenklatur chemischer Verbindungen, Chemische und enzymatische Katalyse, Die Gibbsche Funktion und deren Bedeutung bei chemischen Reaktionen,Kinetik von chemischen Reaktionen, Hauptsätze der Thermodynamik) Stöchiometrie (Erstellen und parametrisieren von chemischen Reaktionsgleichungen, Berechnung von chemischen Reaktionen und Verdünnungsreihen, wässrige Mischungen, Arbeiten mit Gleichgewichtskonstanten und Säure-/Basenreaktionen, pH-Wert Begriff, pKS und pKB-Werte und Puffersystemen, Konzentrationsangaben und absolute Mengen)

Grundlagenkompetenz Chemie | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574105

Unterrichtssprache Deutsch

Organische Chemie

4.50

ECTS

3.00

SWS

Chemische Bindung in organischen Molekülen, Struktur von organischen Biomolekülen, Stereochemie, Systematik und Eigenschaften der Stoffklassen, Wichtige funktionelle Gruppen und deren Reaktionen, Wichtige Reaktionsmechanismen der organischen Chemie relevant für die folgenden Analyseverfahren

Molekularbiologische Grundlagen und Analytik | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574104

Unterrichtssprache Deutsch

Einführung in die Molekularbiologie

2.00

ECTS

1.00

SWS

Gene, Genstruktur, Chromosomen, Informationsfluss vom Gen zum Protein, DNA-Replikation, Transkription und Translation, genetischer Code, Werkzeuge der Molekularbiologie (Bakterien, Viren, Enzyme), synthetische Oligonukleotide, Grundlagen molekularbiologischer Standardmethoden

Molekularbiologische Grundlagen und Analytik | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574109

Unterrichtssprache Deutsch

Molekulare Analytik I

2.00

ECTS

2.00

SWS

Praxisbeispiele aus der molekularen Analytik inklusive elektrophoretischer Trennverfahren für Nukleinsäuren und Proteine in der Anwendung

Molekularbiologische Grundlagen und Analytik | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574108

Unterrichtssprache Deutsch

Molekulare Zellbiologie und Genetik

4.50

ECTS

3.00

SWS

Vertiefende Genetik und Zellbiologie am Beispiel ausgewählter Organismen, Anwendungen zur genetischen Analyse

Wissenschaftliche Grundkompetenzen | Seminar (SE) | Coursecode: 220574102

Unterrichtssprache Deutsch

Literaturdatenbanken und effektive Recherche

2.00

ECTS

1.00

SWS

Recherchestrategie in Literatur- als auch weiterführenden Datenbanken (Vorstellung der relevanten Datenbanken, Auswahl der Suchbegriffe, sytematische Vorgehensweise, Primärquellen, wissenschaftliche Relevanz, Dokumentation der Suche), praktische Vorgehensmodelle zum effizienten und effektiven Literaturmanagement, Software zur Verwaltung von wissenschaftlicher Literatur

Wissenschaftliche Grundkompetenzen | Seminar (SE) | Coursecode: 220574101

Unterrichtssprache Deutsch

Teammanagement & -interaktion

1.00

ECTS

0.50

SWS

Entwickeln von Haltungen und Strategien, mit deren Hilfe die Effizienz von Teams und die eigene Zufriedenheit in der Zusammenarbeit mit Teamkolleg/inn/en gesteigert und Konflikte reduziert werden können. Kennenlernen und Einsatz digitaler Medien bei der Teamarbeit, Kennenlernen und professioneller Umgang mit digitalen Ressourcen der FH JOANNEUM (Audio-/Videconferencing, Resource Sharing, die Lernplattform Moodle, VPN-Zugang zu Ressourcen des FH-Intranets), Datensicherheit und rechtliche Aspekte (Datenschutzhandbuch der FH JOANNEUM)

Chromatographische und massenspektrometrische Anwendungen II | Übung (UE) | Coursecode: 220574202

Unterrichtssprache Deutsch

Chromatographische und spektrometrische Techniken II

3.00

ECTS

3.00

SWS

Praktische Durchführung von LC und/oder GC-basierten Trennmethoden mit fortgeschrittener Komplexität in Bezug auf die Probenvorbereitung, Trennung und Detektorintegration/-kopplung: – Anwendung strukturspezifischer Probenvorbereitungtechniken zur Isolation eines Analytenpanels aus komplexen Probenmatrices und weiterführenden Aufarbeitung, Anreicherung oder chemischen Umsetzung/Derivatisierung – Chromatographische Methodenoptimierung unter Berücksichtigung methodenspezifischer Kennzahlen bzw. Trennfaktoren zur Anwendung für Multimethoden u.a. im Bereich der Spurenanalytik – Anwendung geeigneter Verfahren zur Methodenoptimierung in Bezug auf Trennleistung sowie zur effektiven Ionisierung von Zielanalyten – Integration universeller und selektiver Detektoren zur Anwendung des erworbenen Wissens aus dem Bereich spektrometrischer Verfahren / Massenspektrometrie auf qualitative Fragestellungen in Bezug auf die Substanzidentifizierung. – Praktisches Arbeiten mit Spektraldatenbanken…

Chromatographische und massenspektrometrische Anwendungen II | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574201

Unterrichtssprache Deutsch

Molekül- und Massenspektrometrie

4.00

ECTS

3.00

SWS

UV/VIS-Spektrometrie (Grundlagen der UV/VIS-Spektroskopie, Grundlegender Aufbau und Funktion eines UV/VIS-Spektrometers, Chromophore und Auxochrome, Spektroskopische Phänomenologie chemischer Bindungen, Strukturanalyse) Infrarot- bzw. Raman-Spektrometrie (Grundlagen der IR-Spektroskopie, Grundlegender Aufbau und Funktion eines IR- bzw. Raman-Spektrometers, Charakteristische Schwingungsspektren chemischer Gruppen, Strukturanalyse Massenspektrometrie (Grundlagen der Massenspektrometrie, Prinzipieller Aufbau eines Massenspektrometers, Techniken der Ionisation von Molekülen und Quellendesign, Hauptfragmentierungsreaktionen organischer Verbindungen, Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Technologien und deren Einsatzgebiete

Chromatographische und massenspektrometrische Anwendungen II | Seminar (SE) | Coursecode: 220574203

Unterrichtssprache Deutsch

Spektreninterpretation

2.00

ECTS

2.00

SWS

– Vorgehensmodelle bei der Interpretation von Spektren chemischer Verbindungen – Interpretation und Diskussion von UV/VIS-Spektren anhand praktischer Beispiele – Interpretation und Diskussion von IR-Spektren anhand praktischer Beispiele – Theorie der Isotopenverteilung bei der Massenspektrometrie – Erweiterte Molekülionentherorie in der Massenspektrometrie – Grundlegende Mechanismen der Ionenfragmentierung in der GC-MS-Ionisationstechnik – Grundlegende Mechanismen der Ionenfragmentierung in der LC-MS-Ionisationstechnik – Interpretation und Diskussion von MS-Spektren anhand praktischer Beispiele – Postulation von molekularen Strukturen mit Hilfe der kombinierten Interpretation von UV/VIS-, IR- und MS-Spektren

Experimentelles Design und Analyse II | Seminar (SE) | Coursecode: 220574208

Unterrichtssprache Deutsch

Medizin- und Wissenschaftsethik

2.00

ECTS

1.00

SWS

Ethik in der Biomedizin (in Bereichen der Gentechnologie, Molekularen Diagnostik, Gentherapie, Planung experimenteller als auch klinischer Studien, Stammzellen, personalisierte Medizin), Ethikkommission, Patientenanwaltschaft, Ethische Aspekte wie Transplantation, Forschung, Reproduktionsmedizin, Intensivmedizin, Palliativmedizin, sozioökonomische Aspekte, Tierversuche

Experimentelles Design und Analyse II | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574209

Unterrichtssprache Deutsch

Validierung in der Analytik

2.00

ECTS

2.00

SWS

Voraussetzungen für die Validierung einer analytischen Methode, Validierungselemente und deren Überprüfung (Richtigkeit, Selektivität, Wiederfindungsrate, Präzision, Genauigkeit, Nachweis- und Bestimmungsgrenze, Robustheit), Methoden zur Charakterisierung von analytischen Methoden, Fließschema zur Methodenvalidierung, Freigabe von Methoden, Dokumentation

Molekularbiologische und diagnostische Anwendungen | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574206

Unterrichtssprache Deutsch

Molekularbiologische und gentechnologische Methoden

5.00

ECTS

3.00

SWS

Planung, Durchführung und Interpretation einer Auswahl an molekularen und gentechnologischen Techniken inkl. Isolierung von Nukleinsäuren (u.a. aus komplexen Probenmatrices wie Bodenproben, Abwasser, und Plasma), Amplifikation und Detektion von Nukleinsäuren (z.B. digital PCR, qPCR, Sequenziertechnologien), Gentechnische Methoden (Vektor- und Wirtssysteme, CRISPR-Cas9 basiertes Genome Editing, Mutagenese, Proteinexpression) sowie bei Interesse Untersuchung bzw. Beeinflussung der Genregulation ( z.B. Real-time PCR, RNA-Interferenz) und High-throughput Screening Technologien. Kriterien f.d. Methodenwahl und Selektion der geeigneten Methode für eine konkrete Fragestellung (z.B. Forensik, Abwassermonitoring, Antikörperproduktion).

Molekularbiologische und diagnostische Anwendungen | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574207

Unterrichtssprache Deutsch

Molekulare Diagnostik I

4.00

ECTS

2.00

SWS

Grundlagen und Aufbauwissen der Molekularen Diagnostik, diagnostische Strategien und Verfahren, Träger- und Testsysteme, Biomarker, Kriterien f.d. Methodenauswahl, praktische Anwendungsbeispiele in Medizin und Industrie und Umwelt (Nachweis genetischer Erkrankungen, Forensik, Detektion von GVOs, Detektion von Pathogenen in Körperflüssigkeiten, Trinkwasser, Futter- und Lebensmittel); Methoden mit Fokus auf deren Anwendung in der Diagnostik: Immunoassays (ELISA, Immuno PCR, Westernblot), PCR (real time PCR, digital PCR), Mutationsanalyse (SNP-genotyping, DNA fingerprinting), Microarray-basierte Methoden (CGH arrays, SNP-arrays, Protein- und Antikörperarrays ), Qualitätssicherung

OMICs Technologien und Bioinformatik | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574205

Unterrichtssprache Deutsch

Angewandte Bioinformatik

4.00

ECTS

2.00

SWS

Vorstellung und Verwendung unterschiedlicher Datenbanken (Sequenz-, Struktur-, Genom- und Interaktionsdatenbanken), prominente Webportale (NCBI, ExPASy, KEGG), Prinzipien der Sequenzanalyse (Alignment, Assembly, Annotierung), Homologien, Prediction Programs (Splice sites, Promoter, Mutationen), Grundbegriffe zu Simulationstechniken, Simulation biologischer Prozesse und Systeme, und Modellierung zellulärer Systeme

OMICs Technologien und Bioinformatik | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574204

Unterrichtssprache Deutsch

Angewandte OMICs Technologien

4.00

ECTS

3.00

SWS

Grundlagen und Besonderheiten von Transcriptomics/ (Epi)-Genomics / Proteomics / Glycomics / Lipidomics / Metabolomics: Biological Question, Experimental Design, Experiment, Image Analysis, Normalization, Data Mining, Verification and Interpretation; Konkrete Anwendungsmöglichkeiten und Auswertestrategien

Dateninterpretation und -dissemination | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574302

Unterrichtssprache Deutsch

Datenmanagement, Dateninterpretation und Strukturanalyse

4.00

ECTS

2.00

SWS

Biologische Datenbank- und Wissensmanagementsysteme, Datenbankstrukturen und Datenformate, Verfahren zur explorativen Datenanalyse, Normalisierungsverfahren und Datenreduktion, ausgewählte Daten- und Strukturanalyse mittels multivariater statistischer Verfahren (z.B. Principal Component Analysis (PCA), Independent Component Analysis (ICA), PLS-Diskriminantenanalyse (PLS-DA), Clusteranalyse) an praxisrelevanten Beispielen

Dateninterpretation und -dissemination | Seminar (SE) | Coursecode: 220574301

Unterrichtssprache Deutsch

Scientific Writing and Dissemination

6.00

ECTS

3.00

SWS

Tipps und Tricks für die Verfassung schriftlicher wissenschaftlicher Arbeiten (Aufbau, Zitieren, graphische Darstellungen), professionelles Verfassen von Abstracts, Short Papers, Full Papers, Posters und Präsentationen in englischer Sprache sowie Planung von Grant Proposals in interdisziplinärer Zusammenarbeit

Massenspektrometrie | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574305

Unterrichtssprache Deutsch

Fortgeschrittene Chromatographische Trennverfahren

3.00

ECTS

2.00

SWS

– Detaillierte Mechanismen in der Gradiententrennung und isokratischen Trennung – Spezielle chromatographische Extraktions- und Anreicherungstechniken (Solid-phase Extraction (SPE), In-tube Extraction (ITEX), Liquid-liquid Extraction (LLE)) – Spezielle Säulenmaterialien (Trägermaterialien und Liganden) und deren Anwendung – Mobile Phasen (Mischbarkeit und Viskosität) – Miniaturisierung – Nano-LC – Vertiefende Diskussion chromatographischer Anwendungen

Massenspektrometrie | Seminar (SE) | Coursecode: 220574303

Unterrichtssprache Deutsch

Spezielle Kapitel der Massenspektrometrie

4.00

ECTS

3.00

SWS

– Theoretischer Hintergrund von Massenanalysatoren – Kopplungsmöglichkeit von Ionisierungstechniken und Massenanalysatoren – Anwendungsgebiete gängiger MS Systeme – Hochauflösende Massenspektrometrie – Datenbankunterstützte Spektrenidentifikation – Lösungswege zur Identifikation unbekannter Proben in der Massenspektrometrie – Massenspektren der unterschiedlichen Verbindungsklassen – Detaillierte Mechanismen der Ionenfragmentierung – Potentiale und Herausforderungen in der Datenprozessierung – Vertiefende Probenvorbereitung – Potentiale von Derivatisierungstechniken – MALDI-MS und SIMS-MS Imaging – Entwicklung von Lösungsstrategien mittels MS für biologische Fragestellungen

Massenspektrometrie | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574304

Unterrichtssprache Deutsch

Spezielle analytische Methoden

13.00

ECTS

7.00

SWS

Planung von komplexen Analyseprozessen ausgehend von der Wahl der geeigneten Trenn- und Detektionsmethode, Vorbereitung der erforderlichen Materialien und Standards sowie der Erstellung eines Analysenplans unter Berücksichtigung folgender Aspekte: – Probenstabilisierung und -lagerung – Anreichung bzw. Isolierung von Analyten aus komplexen Matrices – Optimierung der Probenvorbereitung (Wahl geeigneter Lösungsmittel, Optimierung des pH-Werts und der Ionenstärke eines Lösungsmittels) – Optimierungsstrategien für Eluenten und stationäre Phasen in Bezug auf die chromatographische Trennung – Anforderungsgerechte Optimierung von Geräteparametern zum gesicherten und empfindlichen Nachweis der Zielanalyten – Kalibrierung der benötigten Analysesysteme – Chemometrische Methoden zur Optimierung des chromatographischen Prozesses – Demonstration multivariater Analyseverfahren und Biostatistik im Zuge der Datenauswertung – Systematische Fehlersuche

Molekulare Diagnostik, Therapie und Produktion | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574307

Unterrichtssprache Deutsch

Gentherapie

2.00

ECTS

1.50

SWS

Prinzipien, Methoden in der somatischen Gentherapie, Vor- und Nachteile der jeweiligen Verabreichungsformen, Risiken, rechtliche Aspekte, andere innovative Therapiestrategien, Anwendungsbeispiele;

Molekulare Diagnostik, Therapie und Produktion | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574306

Unterrichtssprache Deutsch

Molekulare Diagnostik II

5.00

ECTS

3.00

SWS

Kriterien für die Auswahl von Biomarkern; Vorgehensweise zur Identifikation neuer Biomarker (in Medizin und Umwelt); single cell analysis; Next Generation Sequencing Spezialwissen und Praktische Durchführung inkl. Datenauswertung

Molekulare Diagnostik, Therapie und Produktion | Vorlesung (VO) | Coursecode: 220574309

Unterrichtssprache Deutsch

Personalisierte Medizin

3.00

ECTS

2.00

SWS

Methoden/Hintergründe und spezielle Aspekte der personalisierten Medizin und deren analytischen Herausforderungen, Chancen und Risiken der individualisierten Medizin

Molekulare Diagnostik, Therapie und Produktion | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574310

Unterrichtssprache Deutsch

Spezielle und Interdisziplinäre Anwendungen

5.00

ECTS

2.50

SWS

Fächerübergreifende Vernetzung und fächerübergreifende praktische Anwendungsbeispiele im Bereich Molekularer Techniken inkl. diagnostischer Methoden z.B. auf Basis Nanotechnologie

Molekulare Diagnostik, Therapie und Produktion | Integrierte Lehrveranstaltung (IL) | Coursecode: 220574308

Unterrichtssprache Deutsch

Tissue and Protein Engineering

5.00

ECTS

3.00

SWS

Stammzellen: Definition der untersch. Stammzelltypen, Generierung bzw. Quellen von SZ, Wachstum, Differenzierung/Entwicklung, Nischen, Manipulation/Modifikation und Charakterisierung; Gewebe-Engineering (Tissue engineering): Organisation und Struktur von Geweben, Immunotoleranz, Regenerierung, Wundheilung, Biomaterialien und extrazelluläre Matrices (Scaffolds); Kulturbedingungen (2/3D-Modelle, Bio-Reaktoren, biomechanische Stimulation), Anwendungen (2/3D-Modelle, Stammzelltherapien, Tissue Eng.), Forschungsprojekt Regenerative Medizin (praktischer Teil): Auswahl neuer therapeutischer Lösungen für klinische Fragestellungen, Erlernen von Strategien zur Reparatur, zum Ersatz und zur Regeneration von verschiedenen Geweben und Organen; Isolierung von SZ aus Organen oder Reprogrammierung, Herstellung von 3D-Modellen (Organoiden, Organ-on-a chip,…), Toxizitätstests. Protein Engineering: Möglichkeiten der gezielten Proteinstrukturveränderung…

Masterarbeit | Seminar (SE) | Coursecode: 220574403

Unterrichtssprache Deutsch

Begleitendes Seminar zur Masterarbeit

2.00

ECTS

1.00

SWS

In dieser die Erstellung der Masterarbeit begleitenden Lehrveranstaltung werden die Richtlinien zur Erstellung einer Masterarbeit näher gebracht. In weiterer Folge werden die Studierenden in fachlicher und methodischer Hinsicht unterstützt.

Masterarbeit | Masterarbeit (MA) | Coursecode: 220574401

Unterrichtssprache Deutsch

Masterarbeit

26.00

ECTS

0.50

SWS

Ziel der Masterarbeit ist die selbstständige Bearbeitung eines innovativen facheinschlägigen Themenbereichs und diesen wissenschaftlich zu untersuchen sowie die Ergebnisse in Form einer wissenschaftlichen Arbeit festzuhalten.

Masterarbeit | Modul-/Abschlussprüfung (FA) | Coursecode: 220574402

Unterrichtssprache Deutsch

Masterprüfung

2.00

ECTS

0.00

SWS

Präsentation und Verteidigung der Masterarbeit Prüfungsgespräch über studienplanrelevante Inhalte