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Magazin | May 26, 2018

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Biologie: Externe Masterarbeiten für Naturwissenschaftler

n.reinhard@die-masterarbeit.de'

Während es in vielen technischen Bereichen (Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften, etc.) durchaus gängige Praxis ist, mit Unternehmen für Abschlussarbeitsprojekte zu kooperieren, so ist dies in vielen naturwissenschaftlichen Fächern noch nicht an vielen Hochschulen der Fall. Insbesondere in der Chemie ist es aber so, dass durch die oftmals technische Anwendung des Know-Hows Kooperationen zu Stande kommen, da Unternehmen sich gezielt an die Lehrstühle wenden, um wissenschaftliche Unterstützung bei der Weiterentwicklung der Verfahren und Produkte zu erhalten. Gleichzeitig gibt es spezielle Wirtschaftschemie-Studiengänge – unter anderem an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf und der Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster. Auch hier wird das Schnittstellenwissen von Naturwissenschaft und Betriebswirtschaft mittlerweile gezielt gefördert.

Aber auch in der Biologie ist es durchaus so, dass die Kooperationen von Wissenschaft und Wirtschaft zunehmen. Gerade im Bereich Biotechnologie und Biochemie gibt es viele Ausgründungen aus der Hochschule und Universität. In der Berlin sitzen einige junge Firmen direkt an der Charité und forschen an hochinnovativen neuen Methoden oder Produkten. Dieses gleichzeitig hochschul- und wirtschaftsnahe Umfeld bietet natürlich für Studierende der Biologie das ideale Umfeld, um eine externe Abschlussarbeit durchzuführen. Viele Biotech-Unternehmen sind oftmals sehr zögerlich, was die gezielte Ausschreibung von Projekten angeht und sprechen eher Praktikanten an, um im direkten Kontakt mögliche Themenfelder zu besprechen. Genügend Themen – so wird allseits bestätigt – gibt es auf jeden Fall. Und viele Biologie-Studierende sind gezielt auf der Suche nach solchen Themen. Wir stellen Euch exemplarisch drei Biologie-Themen vor, die sich für eine Abschlussarbeit eignen.

Thema Masterarbeit Biologie: “Etablierung einer Beziehung zwischen dem Verhalten von Zellen in einer Kultur und der tatsächlichen, lokalen Sauerstoffkonzentration durch das nicht-invasive Sauerstoffmessprinzip”

Biologie-Studierenden ist der Unterschied natürlich seit den frühen Semestern bekannt, während bloßes Biologie-Schulwissen nicht unbedingt ausreichend ist, um die Unterscheidung nachzuvollziehen. “In vivo” heißen in der Wissenschaft all jene Prozesse, die in lebendigen Organismen ablaufen. “In vitro” heißen hingegen all die Abläufe oder Prozesse, die in einer künstlichen Umgebung stattfinden, sich also außerhalb von lebendigen Organismen abspielen. Verschiedene Reaktionen werden – insbesondere wenn es darum geht neuartige Wirkstoffe zu testen – zunächst in vitro abgespielt, um dann mit Genehmigung die selbe Reaktion in lebenden Organismen zu testen.

Die Beobachtung von Zellen unter in vivo nahen Bedingungen bei in vitro Assays ist eine wichtige Zielstellung in vielen Bereichen der Zellbiologie. Die ibidi GmbH, ein bayrisches Unternehmen aus der Nähe von München, stellt das OPAL-System für optische Sauerstoffmessungen in der Zellkultur bereit.

Aufbauend auf Vorexperimenten sollen Studierende in einer Abschlussarbeit durch das nicht-invasive Sauerstoffmessprinzip eine Beziehung zwischen dem Verhalten von Zellen in einer Kultur und der tatsächlichen, lokalen Sauerstoffkonzentration erarbeiten. Dabei soll ein Modellsystem etabliert werden, das in der Zellkultur universell anwendbar ist.

Die Ergebnisse sollen von den Studierenden in Produktverbesserungen oder -entwicklungen, Anwendungsprotokolle und vertriebliche Informationen eingearbeitet werden. Insbesondere für Studierende mit fundierten theoretischen und praktischen Kenntnissen in den Bereichen Zellkultur und Mikroskopie könnte die ibidi GmbH also ein perfektes Umfeld für eine herausfordernde Abschlussarbeit sein. Die ibidi GmbH ist als Unternehmen spezialisiert auf funktionale zellbasierte Assays und deshalb unmittelbar involviert in der Erforschung neuartiger Tumortherapien. Für Biologie-Studierende also ein dynamisches und spannendes Umfeld mit viel Potenzial.

Thema Masterarbeit: “Untersuchung der Immunologie einer südostasiatischen Fledermaus (Chaerophon plicatus)”

Neben den beschriebenen Möglichkeiten in der Zellbiologie / Biochemie, gibt es natürlich auch noch weitere spannende Feld für Biologie-Studierende: Evolutionäre Ökologie, Evolutionsgenetik und Reproduktionsmanagement gehören dazu. Wie verhalten sich unterschiedliche Lebewesen im Anbetracht von Änderungen in ihrer Umgebung? Welche Anpassungen erfolgen und wie prägen diese die Evolution der betrachteten Gruppe? Diese Untersuchungen sind per Definition sehr langfristig angelegt, um relevante Entwicklungen zu beobachten.

Das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung im Forschungsverbund Berlin e.V. – genauer gesagt die Forschungsgruppe “Evolutionäre Ökologie (AG: Chronoökologie)” – beschäftigt sich mit genau solcher anwendungsorientierter Grundlagenforschung. Das Institut untersucht die Vielfalt der Lebenswesen, Mechanismen evolutionärer Anpassungen und Anpassungsgrenzen inklusive Krankheiten von Wildtieren in- und außerhalb menschlicher Obhut und ihre Wechselbeziehungen mit Mensch und Umwelt in Deutschland, Europa und dem außereuropäischen Ausland.

Im Fokus einer Abschlussarbeiten soll dabei die Analyse von Verhaltensänderungen von Zootieren infolge von Enrichment-Maßnahmen sein. Enrichment-Maßnahmen sind dabei gezielte Modifikationen der Umgebung der Tiere, welche das natürliche Verhalten der Tiere fördern und die allgemeine Befindlichkeit verbessern sollen. Im Rahmen der Abschlussarbeit sollen die Studierenden dabei mit dem Tierpark Berlin kooperieren. Zunächst soll das Verhalten der Fledermäuse und ihr Aufenthaltsort im Gehege protokolliert werden, um hierauf basierend verschiedene Enrichment-Maßnahmen zu konzipieren. Diese Maßnahmen sollen anschließen umfassend bewertet und hinsichtlich ihrer Praktikabilität und Effektivität einschätzt werden. So können Biologie-Studierende in ihrer Masterarbeit gezielt dazu beitragen, dass artgerechtes Verhalten von Tieren gefördert wird.

Biologie: Thema Masterarbeit: “Umweltrelevante N-Verluste und Minderungspotenziale im Rahmen der N-Düngung”

Ein weiteres Themengebiet, welches für Studierende der Biologie / Biowissenschaften / Biochemie interessant sein könnte, ist die Auseinandersetzung mit Düngerstoffen und deren Auswirkung auf Pflanzen und Umwelt. Einer der wichtigsten Pflanzennährstoffe ist Stickstoff (N), da es eine große Rolle für das Pflanzenwachstum ausübt.

In einem natürlichen Erdboden sind – stets abhängig von der jeweiligen Düngung – schon diverse N-Formen vorhanden. Das Unternehmen SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH beschäftigt sich im Kerngeschäft mit eben solchen Düngemitteln und verfügt über eine große Forschungs- & Entwicklungsabteilung für die kontinuierliche Erweiterung der im Unternehmen verfügbaren Düngemittel. Dazu muss natürlich die Wirkung der neu konzipierten Düngemittel auf Pflanzen und Umwelt umfassend dokumentiert und analysiert werden, um relevante Einschätzungen über die Effektivität des Düngemittels zu erfahren.
In diesem Rahmen bietet die SKW Stickstoffwerke Piesteritz auch regelmäßig Studierenden der Biologie und Chemie die Möglichkeit, Abschlussarbeiten durchzuführen. Dabei stehen die Stickstoff-Dünger im Vordergrund. So können Studierende beispielsweise analysieren, welche umweltrelevanten N-Verluste es gibt und welche Minderungspotenziale verschiedene N-Dünger in diesem Kontext haben. Gleichzeitig kann auch die Dynamik im Boden im Mittelpunkt einer Abschlussarbeit stehen – welche Beschaffenheit des Bodens hat welche Auswirkungen auf die jeweilige Effizienz der N-Düngung? Interessierte Biologie-Studierende können diesen Fragen in einem praxisnahen Kontext nachgehen. Dabei verfügt die SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH bei Leipzig über eine große landwirtschaftliche Anwendungsvorschung. Dort werden die umfangreichen Feld- und Gewächshausversuche auf einer großen Fläche durchgeführt.