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NAWI Graz Infrastrukturförderung
Forschung kann in den Naturwissenschaften nur dann erfolgreich betrieben werden, wenn die erforderlichen Geräte zur Verfügung stehen. Darüber hinaus ist das Vorhandensein der Ausstattung eine Grundvoraussetzung für die Genehmigung von Forschungsprojektanträgen.
NAWI Graz hat diesen Umstand rasch erkannt und ab 2008 begonnen, kooperativ genutzte Forschungsinfrastruktur zu fördern:
Dies hat einerseits zu einer höheren Diversifzierung des Gerätepools geführt, weil Infrastruktur nur einmal am Standort gekauft wird und dadurch mit demselben Budget mehr Instrumente angeschafft werden können. Darüber hinaus ist die Auslastung kostenintensiver Geräte durch die Nutzung von Forscher:innen beider Häuser optimiert. Und nicht zuletzt ist die gemeinsame Nutzung von Geräten eine Keimzelle für zukünftige Kooperationen.
Zunächst erfolgte die gemeinsame Anschaffung und Nutzung von einzelnen Geräten, die am Standort nicht vorhanden waren, oder die bestehende Geräte zwingend oder sinnvoll ergänzten. Aus NAWI Graz-Infrastrukturmitteln wurden ausschließlich Zusatzfinanzierungen im Ausmaß von max. 50 % des Kaufpreises genehmigt. Im Zeitraum von 2008-2015 wurden mehr als 150 gemeinsam genutzte Geräte gefördert.
Mit Fokus auf größere Verbünde, die Forschende noch breiter bündelt, forciert man seit einigen Jahren ausschließlich die Förderschiene der NAWI Graz-Central Labs/-Core Facilities: Central Labs führen mehrere, thematisch in einem Zusammenhang stehende Geräte an einem Ort zusammen, die von allen NAWI Graz-Wissenschafter:innen genutzt werden können. Dadurch wird die Auslastung der Geräte verbessert und Messzeiten verkürzt. Bei Core Facilities handelt es sich um einzelne Großgeräte, die mehrere Forschungsgruppen dringend benötigen.
Auch bei Central Labs und Core Facilities werden maximal 50 % aus NAWI Graz-Mitteln kofinanziert. Das mehrstufige Verfahren für die Einrichtung eines solchen Großgeräts/Gerätepools beginnt mit einen jederzeit einreichbaren Erstvorschlag (auf Grund der Komplexität solcher Vorhaben kein formaler Antrag, sondern ein Konzept) einer interuniversitären Initiativgruppe, der - sofern eine positive Grundsatzentscheidung getroffen wird - gemeinsam mit dem NAWI Graz Steering Committee weiterentwickelt wird.
Derzeit sind über 30 NAWI Graz-Central Labs bzw. -Core Facilities eingerichtet (siehe nachfolgende Auflistung, umgekehrt chronologische Reihenfolge)
Direktlinks zu den Central Labs/Core Facilities der Perioden:
Weitere bestehende Core Facilities am Standort Graz sind in der Forschungsinfrastruktur-Datenbank des BMBWF gelistet.
Central Labs und Core Facilities Start 2022-24
(gemeinsam angeschafft mit Geosphere Austria und dem Österreichischen Archäologischen Institut, ÖAW)
Partner: Univ.-Prof. Dr. Christoph Hauzenberger (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)
Aufgrund des hohen Bedarfs an Altersdatierungen wurde ein Laser Ablation ICPMS (Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry) angeschafft. Die Laser Ablation ICP-MS ist eine empfindliche Analysenmethode zur schnellen Multi-Elementbestimmung im Spuren- und Ultraspurenbereich. Das Gerät ist darüber hinaus eine großartige Ergänzung zum Central Lab Water, Minerals and Rocks.
Ansprechpartner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Roland Resel (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Sterrer
Die Messung des Kontaktwinkels zwischen einer Flüssigkeit und einer Oberfläche ist wichtig, um die Oberflächenenergie zu charakterisieren und weitere Eigenschaften wie Alterung, Oberflächenmobilität und Benetzbarkeit zu verstehen. Viele neue Materialien erfordern Oberflächen, bei denen diese Eigenschaften bekannt sein müssen
Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Werner Lienhart und Univ.-Prof. Tobias Bolch (TU Graz) und Ao. Univ.-Prof. Wolfgang Sulzer (Uni Graz)
Ein Optical Distributed Sensor Interrogator sendet optische Wellen in eine Glasfaser (bis 100m), die entlang eines Objekts (z.B. eine Brücke) verläuft, und ermittelt anhand des Rückstrahlverhaltens Dehnungen und an der Oberfläche und im inneren des Objekts mit einer Auflösung von <= 5mm und einer Frequenz von 250 Hz. Somit kann die Messung entlang einer Faser die gleiche Information wie 20000 Dehnmessstreifen liefern. Die mit dem Gerät identifizierten Änderungen können bsp. Risse im Beton oder Fels sein. Das Gerät kann darüber hinaus bei dynamische Messungen auch Vibrationen erfassen.
Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Birgitta Schultze-Bernhardt (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Peter Banzer (Uni Graz)
Dieser spezielle Laser vereint zwei Ultrakurzpulslaser innerhalb eines Laserresonators. Dait wird der Doppelkamm besonders stabil, rauscharm und kompakt. Die außergewöhnlich hohe Pulswiederholungsrate von 1GHz ermöglicht eine extrem schnelle Datenerfassung. Er eignet sich für Dualkamm bzw. Dualkamm-Raman-Spektroskopie im Labor, ist aber auch kompakt genug für den Einsatz im Feld.
Central Labs und Core Facilities Start 2019-21
Ansprechpartner: Ao Univ.-Prof. Dr. Roland Resel (TU Graz) und Ass.-Prof. Dr. Stefan Kowarik (Uni Graz),
Röntgen-Texturgoniometer ermöglichen es, die bevorzugte Ausrichtung von Kristallen qualitativ und quantitativ zu bestimmen. Dabei liegt der Fokus auf dünnen Schichten (bis 30nm) von organischen Filmen von molekularen Kristallen, Polymeren, Flüssigkristallen. Um die beste Expertise in diesem Feld zu erreichen, bestehen Kooperationen zwischen Materialwissenschafter:innen, Pharmazeut:innen, Dünnschichtexpert:innen, Elektroniker:innen und weiteren internationalen Partner:innen.
Partner: Univ.-Prof. Dr. Walter Kurz (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)
Diese Core Facility vereint Analysemöglichkeiten für kontinuierlichen Durchfluss- und Elementaranalysator-Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie, um stabile Isotopenverhältnisse von Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel zu analysieren. Damit ist es möglich, stabile Isotopen in verschiedenen geologischen, hydrologischen und biologischen Proben zu untersuchen. Die Core Facility bietet die Möglichkeit, geochemische, biochemische, hydrologische und klimatische Prozesse in der Grundlagen- und angewandten Forschung innerhalb der Erd-, Umwelt- und Klimawissenschaften zu untersuchen.
Partner: Dr. Klemens Rumpf (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Roland Würschum (TU Graz)
Das Vibrating Sample Magnetometer arbeitet im Bereich ± 3.2 T und erlaubt schnelle Messungen bei hoher Empfindlichkeit. Magnetisierungsmessungen können in Abhängigkeit vom angelegten Feld bzw. von der Temperatur durchgeführt werden. Die Probentemperatur kann in einem breiten Bereich von 4,2 - 1273 K variiert werden, während die Probenmagnetisierung gleichzeitig parallel und senkrecht zum angelegten Feld sowie in Abhängigkeit vom Drehwinkel gemessen werden kann. Darüber hinaus sind Magnetwiderstandsmessungen in einem Temperaturbereich zwischen 100 und 673 K möglich.
Partner: Univ.-Prof. Dr. Steffen Birk (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)
Gerade in den Geowissenschaften, die stark von Feldforschung geprägt ist, sind mobile Geräte eine ideale Anschaffung. NAWI Graz hat daher die Anschaffung von Fluoreszenzspektrometer gefördert. Die Geräte werden für Markierungsversuche von Fluoreszenztracern und Nachweis sowie Abbau von PASP verwendet
Central Labs und Core Facilities Start 2016-18
Partner: Univ.-Prof. Dr. Christoph Hauzenberger (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz)
Die modernen Geowissenschaften haben sich in den letzten Jahrzehnten zu einer quantitativen Naturwissenschaft gewandelt. Wichtige Fortschritte gab es bei der räumlich hochauflösenden Analyse von Elementen. Feldemissionsmikrosonden ermöglichen chemische Analysen mit einer Ortsauflösung im Nanometerbereich. Damit eröffnen sich vollkommen neue Arbeitsgebiete in Geowissenschaften, Physik, Chemie, Archäologie/Archäometrie, Materialwissenschaften, uvm. Der Betrieb einer Feldemissionsmikrosonde am Standort Graz ist daher für eine ideale Erweiterung für das bestehende NAWI Graz Central Lab für Water, Minerals and Rocks.
Partner: Univ.-Prof. Dr. Martin Schultze (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Sterrer (Uni Graz)
Das Photoemissions-Elektronenmikroskop ist ein ideales Add-On zur gebündelten Expertise in Elektronenmikroskopie und Nanostrukturierung, um den zeitlichen Ablauf von Prozessen auf der lateralen Nanometerskala zu untersuchen und zu kontrollieren: zB Wie schnell wird eine Lichteinstrahlung innerhalb einer Nanostruktur in andere Energie umgewandelt? Wie schnell erfolgt der Elektronentransfer eines auf Nanostrukturen aufgebauten Katalysators zu einem „angedockten“ Molekül?
Partner: Univ.-Prof. Dr. Peter Macheroux und Univ.-Prof. Dr. Bernd Nidetzky (TU Graz), Univ.-Prof. Dr. Karl Gruber und Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Kroutil (Uni Graz)
Der Ursprung vieler Krankheiten, die Wirkungsweise von Medikamenten oder die Effizienz von Enzymen in der Biotechnologie sind von den Interaktionen zwischen Proteinen, Nukleinsäuren, Enzymen mit ihren Substraten und anderen Biomolekülen bestimmt. Das Central Lab „Analytische Methoden zur Charakterisierung von bio-molekularen Wechselwirkungen“ kombiniert neuartige optische und thermodynamische Methoden zur Untersuchung der Wechselwirkungen von Biomolekülen.
Partner: Ass.-Prof. Dr. Johannes Liesche (Uni Graz) und Assoc.Prof. Dr. Andreas Winkler (TU Graz)
Die Aufrüstung des vorhandenen TEM zu einem cryo‐TEM‐Instrument mit hochauflösendem Kamerasystem erlaubt eine wesentliche Erweiterung des Auflösungsbereiches, der notwendig ist, um biologische Proben (z.B. Proteine und Proteinkomplexe, Membranproteine, Viren, 2D‐Kristalle, ...) unter nahezu nativen Bedingungen bei cryogenen Temperaturen und ohne chemische Modifikationen zu untersuchen und mittels eines hochauflösenden/hochempfindlichen Kamerasystems zu dokumentieren. Darüber hinaus ermöglicht das cryo‐TEM‐System das Austesten verschiedenster Präparationsverfahren (Puffer‐ und Einfrierbedingungen) und die diffizile Probenpräparation vor Ort.
Partner: Assoc.Prof. Dr. Markus Koch (TU Graz) und Ao. Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn (Uni Graz)
Die Core Facility kombiniert ultraschnelle Laserspektroskopie mit optischer Mikroskopie, mit dem Ziel Nano- und Quantenmaterialien mit Femtosekunden-Zeitauflösung und Nanometer-Ortsauflösung zu untersuchen. Das Verständnis ultraschneller Vorgänge in kondensierter Materie hat unmittelbaren Einfluss auf wichtige Anwendungen mit gesellschaftlicher Relevanz. Bei der Umwandlung von Sonnenenergie in andere Energieformen spielen sowohl bei der Photovoltaik als auch bei der Wasserstoffproduktion durch photokatalytische Wasserspaltung ultraschnelle Prozesse eine Schlüsselrolle. Femtosekunden-Dynamiken bestimmen aber auch Entwicklung von Quantenpunkten als effiziente Einphotonen-Lichtquellen, die eine Grundlage für die Realisierung von Quantentechnologien.
Central Labs und Core Facilities Start 2013-15
Ansprechpartner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Gerald Kothleitner(TU Graz)
Mit dieser Core Facility konnte 2015 eine große Instrumentenlücke im Bereich der Nanowissenschaften geschlossen werden. Viele zentrale Forschungsfragen betreffen den technologisch schwer zu erschließenden Bereich von 1-10nm. Das neue Elektronenstrahl- Nanolithographiesystem deckt nicht nur diesen Bereich ab, sondern ist auch in der Lage, größere Flächen (cm2) zu strukturieren. Die Initiative für diese Core Facility beruht auf einer langen institutionalisierten Kooperation zwischen TU Graz und Uni Graz in diesem Bereich.
Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Ronald Kühnlein (Uni Graz)
Mit Blick auf die ethischen Aspekte der Forschung, wurde in Graz mit einer eigenen Professur zur Stärkung alternativer Modellorganismen Rechnung getragen. Anhand der Taufliege (Drosophila) werden in dieser Core Facility Fragen zum Energie- und Fettstoffwechsel untersucht. Dadurch kommen die klassische Modellorganismen wie Maus oder Ratte seltener zum Einsatz.
Ansprechpartner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Walter Keller (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Peter Macheroux (TU Graz)
Die Core Facility Spektralpolarimeter erweitert den existierenden Gerätepool im Bereich Bioscience, um die Charakterisierung von Makromolekülen wie Proteinen, Peptiden und Nukleinsäuren durchzuführen. Das Instrument ermöglicht die hochgenaue und rasche Aufklärung von Sekundärstrukturen von gelösten Proteinen, effiziente Fachbestimmung und die biophysikalische Charakterisierung von Makromolekülen hinsichtlich ihrer thermischen und chemischen Stabilität sowie ihrer Interaktion mit Liganden.
Ansprechpartner: Anorganische Chemie (Monika Filzwieser), TU Graz
Seit geraumer Zeit bietet das Institut für Anorganische Chemie der TU Graz C7H/N7S Elementaranalyse als Service für den Standort an. Über NAWI Graz war es möglich, den bestehenden Gerätepool zu erneuern und erweitern.
Ansprechpartner: Ao. Univ.-Prof. Dr. Walter Keller (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Peter Macheroux (TU Graz)
Die Core Facility besteht aus einem Multi Angle Light Scattering (MALS Detektor), einem Upgrade zu einem bestehenden Chromatographiesystem zur Reinigung von Proteinen, Peptiden und Nukleinsäuren zur Kopplung an ein HPLC_System. Dieser Geräteverbund erlaubt es, den oligomeren Zustand von Proteinproben und deren Molekulargewicht exakt zu ermitteln.
Partner: Univ.-Prof. Dr. Leonhard Grill (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Martin Schultze (TU Graz)
Bei der umfassenden Untersuchung von Proben sind in vielen Fällen Messungen mit verschiedenen Geräten erforderlich (z.B. Rastersondenmikroskopie, Photoemissionsspektroskopie, Desorptionsspektroskopie). Nur so können alle benötigten physikalischen und chemischen Charakteristiken erschlossen werden. Die Core Facility erlaubt den Verschluss von Proben in einem Vakuumkoffer. Dadurch wird sichergestellt, dass die Proben beim Wechsel zu einem anderen Messgerät oder überhaupt an einen anderen Ort nicht kontaminiert oder verändert werden.
Central Labs und Core Facilities Start 2010-12
Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Martin Dietzel (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Walter Kurz (Uni Graz)
Das NAWI Graz Central Lab for Water, Minerals and Rocks basiert auf einer Initiative der Erdwissenschaften und wurde 2011 gestartet. Untersucht werden in diesem Central Lab vor allem die Bildung und der Zerfall von Mineralen, sowie das Alter und die Chemie des Planeten Erde. In einem Reinraum werden die empfindlichen Proben für die Experimente und Analysen aufbereitet. 2012 erfolgte als Erweiterung die Installation eines Multi Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometers (MC-ICP-MS), mit dessen Hilfe es möglich ist, die Konzentration und Masse von Atomen in Wässern, Mineralen und Gesteinen zu bestimmen.
Ansprechpartner: Assoz.-Prof. Dr. Tobias Eisenberg (Uni Graz) und Assoc.Prof. Dr. Harald Pichler (TU Graz)
Im Laufe des Jahres 2013 wurde mit GRACIA ein Central Lab zur Fluoreszenzbasierten Hoch-Durchsatz Zellanalyse in seiner ersten Ausbaustufe eingerichtet. Dieses besteht aus einem High-Throughput Zellanalysegerät (BD LSRFortessa), einem Zell-Sortiergerät (BD FACSAria II), sowie Serversystemen zur Auswertung und Speicherung der gewonnenen Daten. In Kombination mit der vorhandenen Expertise in Graz bietet sich so die einzigartige Chance, auf funktioneller Ebene Systembiologie zu betreiben. Auch die Ursachen für Störungen des menschlichen Fettstoffwechsels sowie von neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson können anhand von Modellorganismen und Hochdurchsatz-Screens von Substanzen und Genen schneller identifiziert und charakterisiert werden.
AnsprechpartnerInnen: Assoz-Prof. Dr. Georg Raber (Uni Graz) und Univ.-Prof. Dr. Gabriele Berg (TU Graz)
Seit 2012 führt das NAWI Graz Central Lab Environmental, Plant & Microbial Metabolomics Forscher:innengruppen aus Biowissenschaften, Chemie und Pharmazie näher zusammen. Ziel des Central Labs ist die Erforschung der chemischen Strukturen von pflanzlichen und mikrobiellen Inhaltsstoffen, sowie deren biologische Wirkung und Auswirkung auf die Umwelt. Zentrales Analyseinstrument des Central Labs ist ein hochauflösendes MS, das an ein UHPLC gekoppelt ist.
Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Viktor Hacker (TU Graz) und Dr. Sigurd Schober (Uni Graz)
Ziel dieses Central Labs ist es, Biomasse wie Algen, Holz oder auch Lebensmittelabfälle vollständig stofflich verwertbar zu machen. Die Herausforderung: Will man beispielsweise Faserpflanzen oder Laub- und Nadelhölzer als Rohstoffbasis für verschiedene Syntheseverfahren nutzen, muss man deren starre Struktur verfahrenstechnisch aufbrechen. Dabei fallen durch die thermische und chemische Belastung bis zu 50 Prozent derzeit stofflich nicht verwertbare Nebenprodukte an. Interdisziplinäre Arbeitsgruppen von TU Graz, Uni Graz und Joanneum Research bündeln ihre Kräfte bei der Entwicklung neuer Technologien, mit denen biologische Rohstoffe wie etwa Algen oder Pflanzenfasern vollständig zur Herstellung und Isolierung von Naturstoffen, Wirkstoffen und verschiedenen Grundchemikalien genutzt werden können.
Ansprechpartner: Univ.-Prof. Dr. Peter Grabner (TU Graz) und Univ.-Prof. Dr. Gundolf Haase (Uni Graz)
Die Einrichtung des gemeinsamen Bachelorstudiums Mathematik erforderte einige Investitionen, die in Form einer Core Facility umgesetzt wurden. Das Teaching Center Mathematik umfasst somit eine Hörsaalerweiterung, die Einrichtung von Lernräumen für Studierende und auch die Erweiterung der vorhandenen E-Book-Bibliothek für Studierende aber auch Lehrende.
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