All posts by : Karin Janz

Our group is performing research on anaesthetic and antinociceptive processes in animals. We have a solid expertise for applied veterinary neurophysiology.

One of our current research focus is the investigation of the electroencephalographic (EEG) modulation from anaesthetics. Our aim is to characterize means of monitoring depression of consciousness (depth of anaesthesia) during general anaesthesia. Many studies have been performed in humans, and refinement of the methods is still ongoing. Recent developments include the evaluation of the color density spectral array from the frequency analysis of the EEG signal. Data in animals is very sparse.

A further output of our research is oriented towards a better understanding of mechanisms of unconsciousness during anaesthesia and compared physiology among animal species.

The present project is focusing on the modulation of the EEG activity by Propofol in pigs. Up-to-date equipment to capture and record the EEG in real-time was purchased including an experimental amplifier-recording unit (BioPac) and its software package (Acknowledge). The Berne University Research Foundation has awarded us a grant for 2/3 of the costs of the acquisition of the electroencephalographic (EEG) machine and the related software.

Electroencephalographic and electromyographic activity was collected in pigs receiving increasing dose of Propofol. Data were obtained from electrodes placed at the surface of the skin over the skull of the animal (frontal, temporal and caudal brain regions). Raw EEG data were processed to obtain power spectrum and a continuous time course of the density spectral array was evaluated, as well as other EEG-derived parameters (e.g. spectral edge frequencies, suppression ratio, frequency band ratios).

Specific patterns on the EEG signal could be investigated in relation to propofol administration and species-specific standardized anaesthetic signature observed and investigated.

Dr. med. Vet. Olivier Levionnois
Departement für Klinische Veterinärmedizin (DKV)
Klinische Anästhesie

anaesthesie.dkv.unibe.ch

The work of our group is focused on the synthesis, in vitro and in vivo evaluation of trithiolato-bridged dinuclear ruthenium(II)-arene compounds as well as on the investigation of their interactions with cellular targets and of their mechanism(s) of action. Some of our compounds have very promising cytotoxic anticancer and antiparasitic activities, and we expect that some of these compounds will be able to enter preclinical tests in the near future.

It is compulsory for us to determine their possible mechanism of action and their fate in cells in order to identify valuable candidate for pharmacological applications. The determination of various physicochemical parameters is therefore compulsory.

The laboratory devices that we were able to acquire thanks to the UniBern Forschungsstiftungs’ grant, a sophisticated pH-meter, a thermo-controlled shaker and a centrifuge have become essential for us. Since our ruthenium compounds currently synthesized are becoming more and more sophisticated, they require several synthetic steps reactions. Due to high cost of some starting materials, they are available in only limited quantities. The thermo-controlled shaker built-in PID control ensures consistent shaking results and precis temperature control that greatly enhance the stability of the reactions and the overall yields. The centrifuge including spin columns and microliter tubes to sediment particles allows to rapidly and efficiently purify the samples by centrifugation. We can now perform numerous and reliable compulsory tests/assays such as solubility, lipophilicity, or stability in various media and ensure their accuracy and reproducibility. Among other, the specialized pH meter allows to precisely controlling and adapting the pH of the media, for instance to mimic the blood stream (pH ~7.3) or the cytosol of cancer cells (pH ~ 5.5-6).

The team members largely benefit from this new equipment and they have acquired new practical skills related to the realization of specific physicochemical and biochemical experiments.

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PD Dr. Julien Furrer
Departement für Chemie, Biochemie und Pharmazie
NMR group​

furrer.dcb.unibe.ch

Der Erreger der Malaria wird durch Anopheles-Moskitos auf den Säugerwirt übertragen. Im Säugerwirt entwickelt er sich zunächst in Leberzellen, bevor er dann rote Blutzellen befällt. Erst durch die wiederholte Infektion einer immer grösser werdenden Zahl von roten Blutzellen entwickelt sich die Krankheit Malaria.

Das Labor von Prof. Heussler am Institut für Zellbiologie untersucht die Leberphase des Parasiten und nutzt dazu ein Malaria-Mausmodel. Wenn man die Biologie des Parasiten zu einem frühen Zeitpunkt der Infektion besser versteht, können Massnahmen ergriffen werden, um die Infektion zu stoppen und die Krankheit nicht zum Ausbruch kommen zu lassen.

Da nur einzelne Leberzellen befallen werden, sind wir auf effiziente mikroskopische Analysen angewiesen. Mit der Unterstützung von 15.000 CHF der UniBern Forschungsstiftung konnte ein Nanolive Mikroskop (3D CellExplorer) teilfinanziert werden, das die Untersuchung von lebenden infizierten Zellen erlaubt. So können wir die vollständige Parasitenentwicklung in Leberzellen verfolgen und den Zeitpunkt bestimmen, an dem gezielte genetische Mutationen zur Hemmung der Parasitenentwicklung führen.

Durch das grosse Anwendungsspektrum des 3D CellExplorers ist es auch für andere Forschungsgruppen interessant. Wir haben es deswegen in den Gerätepool des Microscope Imaging Centers (MIC), einer Imaging Plattform der Universität Bern, aufgenommen. Somit können alle Forschenden der Universität Bern vom neuen Mikroskop profitieren.

Prof. Dr. Volker Heussler
Institut für Zellbiologie
Forschungsgruppe Development of Plasmodium parasites in hepatocytes

www.izb.unibe.ch

Antikörper (Immunoglobuline) sind eine der am besten verstanden Makromoleküle und finden Anwendung in vielen Bereichen der Medizin z.B. Krebsmedizin, Autoimmunerkrankungen oder Antigen-schnelltests.

Immunoglobulin A ist die häufigste Antikörperklasse im Menschen und wird größtenteils auf den Schleimhäuten sezerniert. Die Funktionen von IgA in der Körperabwehr oder der Aufrechterhaltung der Homeostase zwischen Wirt und Mikrobiom sind jedoch weitgehend noch nicht verstanden. Ein Grund dafür, im Gegensatz zu anderen Antikörperklassen, ist die Schwierigkeit hochreines IgA herzustellen.

Im Labor von Prof. A. Macpherson stellen wir monoklonale IgA Antikörper her die wir auf ihre Funktionen untersuchen können. Durch die Unterstützung der UniBern Forschungsstiftung von 10.300 CHF wurde Spezialequipment finanziert, dass uns erlaubt unser produziertes IgA anzureichern und aufzureinigen. Dank dieses eigens dafür gefertigten Apparatur können wir jetzt die Funktionen von IgA in der Beziehung zwischen Wirt und seinem Mikrobiom bestimmen.

Dr. Tim Rollenske
Mucosal Immunology
Department for Biomedical Research
www.mucosalimmunology.ch

www.mucosalimmunology.ch

Ein fünf Jahre dauerndes SNF Eccellenza Projekt des Walter Benjamin Kollegs

Im SDATS-Projekt an der Universität Bern wird unter der Leitung von Prof. Dr. Adrian Leemann untersucht, wie sich schweizerdeutsche Dialekte in den letzten 70 Jahren verändert haben (vgl. www.sdats.ch). Dazu werden Befragungen mit rund 1000 Personen aus 125 Ortschaften durchgeführt.

Im Rahmen der Erhebungen, die im Februar 2020 begannen, wurden DialektsprecherInnen zunächst vor Ort befragt und mit speziellem Audio-Equipment aufgenommen, welches die für phonetische Analysen notwendige, hohe Tonqualität gewährleistet (siehe Abbildung 1).

Schon kurz nach erfolgreichem Start mussten die Erhebungen aber aufgrund der Corona-Pandemie abrupt unterbrochen werden. Um das Projekt in dieser Krisensituation weiterführen zu können, wurde ein neuer Weg eingeschlagen, der an modernste Technologie anknüpft, welche die meisten SchweizerInnen täglich mit sich herumtragen: Ihr Smartphone.

In kürzester Zeit hat das Team eine App entwickelt, mit der sich DialektsprecherInnen aufnehmen, während sie per Videogespräch angeleitet werden (siehe Abbildungen 2 und 3). Diese Methode soll aber die traditionelle Feldforschung nicht einfach ersetzen, sondern sinnvoll ergänzen. So werden zwar aktuell nur virtuelle Befragungen durchgeführt; sobald sich die Lage wieder beruhigt, sind aber wieder Erhebungen vor Ort geplant, um beispielsweise ältere Personen ohne die nötige technische Ausrüstung nicht auszuschliessen.

Die UniBern Forschungsstiftung unterstützt unser Projekt mit einem Gesamtbetrag von 9’500 CHF, welcher unter anderem für die technische Ausrüstung (Laptop, Mikrophone, Audio-Interface, Kopfhörer) eingesetzt werden konnte; andererseits in der jetzigen Situation auch Postsendungen mit Erhebungsmaterial für die TeilnehmerInnen ermöglicht.

Prof. Dr. Anselm Gerhard, Prof. Dr. Adrian Leemann
Walter Benjamin Kolleg

www.wbkolleg.unibe.ch