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Struktur des Forschungsprogramms

Übersicht und Einblick in die Teilprojekte
Forschungsprogramm
Unter Berücksichtung des biologischen Aspekts wurde das Forschungsprogramm des GRK in drei Teilbereiche eingeteilt, welche stark miteinander vernetzt sind. Den Projekten können mehrere Projektleiter übergeordnet sein, denen wiederum mehrere Doktoranden zugeordnet sind.
 
 

Bereich A: Bildgebung zellulärer Transportprozesse

 

A1 Multifunktionale Transporter

Projekt A1 umfasst die Darstellung und Charakterisierung multifunktionaler Transportsysteme zur selektiven Adressierung  spezifischer Zellorganellen und Organe.
 

A3 Wellenlängenverschiebende siRNA-Sonden

Die Entwicklung wellenlängenverschiebender siRNA Sonden zur Untersuchung von Transport und Prozessierung von siRNA in lebenden Zellen und höheren Organismen ist Gegenstand des Projekts A3. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf der Minimierung der Interferenz zwischen der siRNA Sonde und dem zu untersuchenden Prozess.
 

A4 Entwicklung langwellig emittierender (>650 nm) Fluorophore für die Bildgebung in lebenden Zellen

Projekt A4 fokussiert sich auf die Entwicklung von Zink(II)-dipyrrinato Komplexen als rot und nahinfrarot (NIR) emittierende Fluorophore, die in der Bildgebung lebender Zellen Anwendung finden. Die zusätzliche Funktionalisierung der chromphoren Gruppe ermöglicht es, die entsprechenden Metallkomplexe für die Detektion biologischer Moleküle einzusetzen.
 
 

Bereich B: Bildgebung und lichtinduzierte Modulation zellulärer Prozesse 

 

B4 Lichtinduzierte Steuerung von membranaktiven Peptiden und deren Bildgebung  

Die Herausforderung für Projekt B4 liegt in der Entwicklung zellpenetrierender Peptide, die sowohl eine effiziente Steuerung durch Licht, induziert durch einen diarylethylen-basierten Fotoschalter, als auch eine hohe Fluoreszenzquantenausbeute aufweisen. Diese  Eigenschaften ermöglichen die Anwendung der Peptide in der Diagnostik und der direkten Behandlung von Krankheiten.
Zusätzlich beinhaltet dieses Projekt auch die Entwicklung eines elektronentranportierenden Transmembranpeptids, welches durch Lichtinduktion stimuliert werden kann.
 

B5 Supramolekulare DNA Architekturen zur Untersuchung von frühen Signalwegen 

Projekt B5 umfasst die Entwicklung sogenannter multiscale origami structures as interface for cells (MOSAICs) um sowohl die frühen EGFR Signalwege als auch die frühe Aktivierung von Mastzellen zu untersuchen. Weiterhin werden 3D Mikro-Bioreaktoren (spezifizierte Silica-Nanopartikel) eingesetzt, deren Membranen EGF Liganden aufweisen, um anschließend Informationen über die Interaktion mit der jeweils eingekapselten Zelle zu erhalten.
 
 

Bereich C: Bildgebungsmethoden in lebenden Organismen 

 
 

C1 Detektion von Glukose und kleiner Moleküle 

Projekt C1 fokussiert sich auf die Detektion von Glukose und kleiner Moleküle mittels neuer injizierbarer Sensormoleküle. Diese auf Nanopartikeln basierende Konstrukte enthalten genetisch modifizierte Proteine, die die Eigenschaften besitzen, Metaboliten binden zu können. Mit Hilfe dieser neu entwickelten Sensoren ist es möglich, den Metabolismus während der Embryonalentwicklung bis hin zu metabolischen Veränderungen im adulten Fisch zu untersuchen.
 

C2 In vivo Bildgebungsverfahren mittels multimodaler Transportsysteme 

Die Herausforderung für Projekt C2 liegt in der Entwicklung multimodaler Transportsysteme, welche sowohl für die optische, als auch für die funktionelle (mulifunktionelle) Auswertung von Bildgebungsverfahren von großer Bedeutung sind. Hierfür werden systematische Screenings in Zebrafischen durchgeführt, um potenzielle, beispielsweise organspezifische Kandidaten zu identifizieren.
 

C3 cnRNA imaging in the CNS

Das grundsätzliche Ziel von Projekt C3 liegt in der Entwicklung effizenter fluoreszenter Methoden, um damit die Anwesenheit von niederkonzentrierten ncRNAs in fixierten Zellen und Gehirnschnitten des Zebrafischs nachzuweisen.