In der STF werden mit Hilfe molekularbiologischer Techniken biologische Marker untersucht um die Prognose, Diagnose und Behandlung bei Patienten mit gutartigen oder bösartigen Lungenerkrankungen (z.B. COPD, Bronchialkarzinom, Pleuramesotheliom u.a.) zu verbessern. Für die Durchführung dieser Analysen werden verschiedene Biomaterialien (Blut, Gewebeproben, Atemkondensate, etc.) von Patienten nach vorheriger Aufklärung gesammelt und in der Lungenbiobank in der STF gelagert. Aus diesen Proben werden z.B. Proteine und Nukleinsäuren gereinigt, die das Ausgangsmaterial für eine Vielzahl von Untersuchungen darstellen. Neben der klassischen Lagerung von Proben werden Proben in der Lungenbiobank auch für Forschungsprojekte direkt aufbereitet und verwendet. So werden z.B. Zellkulturen generiert, oder auch Präzisions-Lungenschnitte (sogenannte PCLS) hergestellt, die direkt mit Wirkstoffen behandelt werden können und somit die in vivo Situation im Patienten besser widerspiegeln. 

Genetische und biologische Faktoren können die Biologie von Tumorzellen und deren Ansprechen auf eine Therapie nachhaltig beeinflussen. Die STF untersucht zusammen mit Forschungspartnern mit modernsten biochemischen und molekularbiologischen Techniken diese Parameter. Dies beinhaltet z.B. die Verwendung von Gewebskulturen aus Tumor- und Lungengewebe für Medikamententestung oder die Untersuchung der Aktivität von Genen und deren Einfluss auf die Prognose der Erkrankung. Weiterhin werden Untersuchungen durchgeführt, welche die Gesamtheit der in einem Tumor exprimierten Gene und deren Regulation berücksichtigen (sog. gene profiling). Diese Experimente können zu einer verfeinerten Diagnose und einer verbesserten Prognose beitragen.

Die Thoraxklinik-Heidelberg ist Mitglied im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (https://www.dzl.de), welches an fünf großen Standorten in Deutschland translationale Lungenforschung betreibt. Das Translational Lung Research Center Heidelberg (https://www.tlrc-heidelberg.de) beinhaltet Projektpartner aus der Thoraxklinik, der Uniklinik, der Universität, des DKFZ und des EBML. Die STF und die Lungenbiobank sind im Rahmen des DZL sowie darüber hinaus in verschiedenen nationalen und internationalen Kooperationen sehr stark vernetzt und unterstützt die Partner Biomaterialien und Daten. Enge Kooperationen bestehen vor Ort vor allem mit verschiedenen Partnern aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg sowie des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) und des Universitätsklinikums Heidelberg.

Die STF hat sich das Ziel gesetzt, Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in klinisch anwendbare Untersuchungen umzusetzen ("Translationale Forschung"). Aus der Gesamtheit der erfassten molekularen Marker ergeben sich individuelle Profile von Patienten. Diese können in der Zukunft dazu dienen, die Diagnose mit Hilfe der etablierten klinischen Parameter eventuell zu erweitern und zu verfeinern und möglicherweise die Grundlage bei der Entscheidung für eine individuelle Therapie darstellen. 

Folgendes Methodenspektrum kann in der STF vor Ort bereitgestellt werden:

• Primäre Zellkultur
• Immunoblot
• ELISA
• Isolation von Zellen aus Gewebe und Blut
• Quantitative PCR
• Anfertigung von Kryogewebeschnitten
• Anfertigung von Präzisions-Lungenschnitten (PCLS)