Analytische Techniken
Durchflusszytometrie
Die Durchflusszytometrie ist eine laserbasierte Methode, mit der mehrere Zellparameter gleichzeitig analysiert werden können. Wir verwenden ein Miltenyi MACSQuant® Analyzer 10 Durchflusszytometer, um die Zelldichte von Phytoplankton- und Bakterienkulturen zu bestimmen und zelluläre Eigenschaften wie den Lipid- und Proteingehalt mit Färbetechniken zu messen. Darüber hinaus werden auch Zellgröße und Transparenz gemessen.
CASY
Die CASY®-Technologie basiert auf dem elektrischen Nachweis von Zellen, die eine Messpore passieren. Zellen mit intakten Zellmembranen erzeugen ein Signal mit einer Intensität, die proportional zum Volumen der Zelle ist. Dieses Gerät wird daher zur Messung von Kulturdichten und Zellgrößen verwendet.
Elementare Analysen
Elementaranalyse von Kohlenstoff und Stickstoff aus festem Probenmaterial. (CN)
Der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt von Phytoplankton und Zooplankton wird mit einem CHNS-Analysator ermittelt. Die Proben durchlaufen einen Hochtemperatur-Verbrennungsprozess, bei dem CO2 und N2 entstehen. Diese Gase werden in verschiedenen Schritten gereinigt, um eventuelle Nebenprodukte zu entfernen, und durch eine TPD-Säule (temperaturprogrammierte Desorption) voneinander getrennt. Die einzelnen Gase werden dann mit Hilfe eines Wärmeleitfähigkeitsdetektors nachgewiesen und quantifiziert.
Photometrische Analyse des Phosphorgehalts in festem Probenmaterial. (P)
Die quantitative und qualitative Bestimmung des Phosphorgehalts im Plankton erfolgt durch die kolorimetrische Analyse von Orthophosphat (PO4). Der gebundene Phosphor wird durch Oxidation in Phosphat umgewandelt und nach Färbung mit Molybdat und Ascorbinsäure kann Phosphat quantitativ durch Photometrie bei 880 nm bestimmt werden. Als Ergebnis erhält man die Konzentration des elementaren Kohlenstoffs, der in organisch gebundener Form vorliegt.
Elementaranalyse von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC)
Der gelöste organische Kohlenstoff wird durch Verbrennung von vorgefilterten flüssigen Proben bei 750 °C gemessen. Bei diesem Hochtemperatur-Verbrennungsprozess mit anschließender katalytischer Oxidation wird der gebundene Kohlenstoff vollständig in CO2 umgewandelt. Dieses CO2 wird anschließend einer dreistufigen intensiven Trocknung an einem Trägergas (synthetische Luft) unterzogen und gereinigt. Der Unterschied zwischen synthetischer Luft und CO2 wird mit einem Weitbereichs-NDIR nachgewiesen.
Fluorometrische Analyse
Quantifizierung von Proteinen in festem Probenmaterial (FP)
Die quantitative Bestimmung des Gesamtproteingehalts in einer Probe wird durch Fluoreszenzmessung bei 355 und 590 nm durchgeführt. Zu diesem Zweck wird das Probenmaterial mit Ultraschall extrahiert, mit einem Quantification Kit gefärbt und mit einem Fluorometer gemessen.
Quantitative RNA:DNA-Analyse von festem Probenmaterial (RNA/DNA)
Das RNA:DNA-Verhältnis ist ein nützlicher Indikator für den Ernährungszustand und das Wachstum von Meeresorganismen. Die quantitative Analyse von RNA und DNA wird durchgeführt, indem die RNA und DNA mit Ethidiumbromid angefärbt und die Gesamtfluoreszenz der Nukleinsäuren gemessen wird. Die RNA wird dann durch RNase eliminiert und die verbleibende DNA wird gemessen. Die Differenz zwischen den beiden Messungen ergibt den RNA-Gehalt der Probe.
Luminometrische Analyse
Messung der alkalischen Phosphatase in festem Probenmaterial (AP)
Alkalische Phosphatase ist ein Enzym, das Phosphorsäureester in Phosphat und Alkohol hydrolysiert. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase ist in P-limitierten Organismen höher, um den P-Erwerb und die P-Retention aus aufgenommenen Nahrungsmitteln zu erhöhen. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase wird daher als Indikator für P-Stress bei aquatischen Konsumenten verwendet. Die alkalische Phosphatase wird mit Ultraschall aus dem Probenmaterial extrahiert und mit einem Färbereagenz angefärbt, bevor sie gemessen wird.
Hochgeschwindigkeitskamera
Aufgrund ihrer Größe und Geschwindigkeit kann das Verhalten von kleinem Zooplankton (<500µm) weder mit bloßem Auge noch mit herkömmlichen Videomethoden im Detail untersucht werden. Daher zeichnen wir Muster und Mechanismen der Nahrungsaufnahme und Bewegung mit einer hochwertigen Hochgeschwindigkeitskamera PHANTOM Lab110 auf und analysieren sie.
Zellphysiologie
Zur Untersuchung der Phytoplanktonphysiologie verwenden wir einen Oroboros, der die O2k-Technologie für hochauflösende Respirometrie in Mitochondrien und Zellforschung liefert. Der O2k ermöglicht die Messung der Zellatmung bei kontrolliertem Sauerstoffgehalt, kombiniert mit Redoxbiologie (NADH und CoQ), ROS-Produktion, mitochondrialem Membranpotential, ATP-Produktion, Ca2+ oder pH-Wert.