Forschungsarchitektur: Schmucker Würfel

Was tun mit Blutproben oder anderem biologischem Material, das für die Forschung aufbewahrt werden soll? Zwei, drei, vielleicht 30 Jahre, etwa für Langzeitvergleichsstudien? Die Proben werden eingefroren und gelagert. Und zwar nicht im Laboreisschrank, sondern in einer Biobank, einem Schließfachtresor der medizinischen Forschung sozusagen. Ein Standort ist seit 2016 bei der Charité in Betrieb, eine zweiter steht seit Kurzem draußen auf dem Gelände des Forschungscampus Berlin-Buch. 3,8 Millionen Euro haben das Berliner Institut für Gesundheitsforschung/Berlin Institute of Health (BIH) und das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) dafür aufgebracht.

Die Berliner Architekten Heide & von Beckerath machten aus der trivialen Bauaufgabe mit einfachen Mitteln ein kleines Schmuckstück, das in die städtebauliche Struktur des Bucher Campusgeländes eingepasst ist. Es steht am Ende der historischen Hauptachse des ehemaligen Gemeindefriedhofs gegenüber dem architektonisch ebenfalls bemerkenswerten Laborbau, den Volker Staab vor zehn Jahren dort gebaut hatte.

Fenster sind kaum notwendig, denn im Gebäude stehen nur wenige Schreibtische für temporären Gebrauch. So ist das Gebäude im Erdgeschoss fast vollständig mit Holzplatten und im oberen Bereich mit silbern schimmerndem Aluminium verkleidet. Eine umlaufende Dachkrempe und eine ebenso umlaufende hölzerne Sitzbank strukturieren den kubischen Baukörper. Die Sitzbank wird von den Mitarbeitern der umliegenden Institute gerne für Pausen genutzt und bindet das an sich recht selbstgenügsame Gebäude in den Campus ein. Sichtschlitze markieren hohe, zweiflügelige Türen, durch die größere Aggregate eingebracht werden können. Das Gebäude ist an zwei Seiten zur späteren Erweiterung vorgesehen. An der Ostecke wurde ein gebäudehoher, frei stehender Stickstofftank in die Kubatur einbezogen.

1,3 Millionen Proben lagern bei minus 160 Grad

Stickstoff ist das wichtigste Betriebsmittel der Anlage, denn Kern des Gebäudes ist eine Kammer, in der zwei, später bis zu fünf mit Stickstoffseen befüllte Kühltanks stehen, in denen jeweils 1,3 Millionen Proben bei minus 160 Grad gelagert werden. Das Stickstoffsystem gilt als robust und preisgünstig sowie unempfindlich gegenüber Stromausfällen.

Vor der Einlagerung werden die Probensets bei minus 20 Grad Celsius in dem das Lager umgebenden Vorraum ausgepackt, dokumentiert und konfektioniert. Schwerpunktmäßig werden flüssige Proben von großen Patienten-Kohorten aufbewahrt. Zum Beispiel bei Probanden über einen längeren Zeitraum periodisch entnommene Blutproben, die dann auf die langfristige Entwicklung bestimmter krankheitsbezogener Marker untersucht werden. Neu ist auch, dass die Proben in 200-Mikroliter-Portionen unterteilt werden, sodass bei Zwischenuntersuchungen nicht jedes Mal die gesamte Probe aufgetaut werden muss.

Voraussetzung für die Ordnung, Lagerung und Manipulation der Vielzahl von Proben ist ein computergesteuertes Robotersystem, das die gewünschten Proben durch die Schleuse transportiert, in den Tanks verstaut und wieder bereitstellt – und bei minus 160 Grad nicht friert. Der Roboter kann sowohl größere Packungen (Racks), als auch einzelne Proberöhrchen manipulieren. Die neue Biobank in Buch ergänzt die vielfältigen Lagerungsmöglichkeiten des Charité-Standorts um die Tieftemperatursparte jenseits der Minus-80-Grad-Marke.