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Projektübersicht

Untersuchungen zur Zellmechanik während der Phagozytose mittels photonischer Kraftmikroskopie

Projektbeschreibung

Optische Pinzetten haben sich als ein ideales Werkzeug in der Biophysik bewiesen, um lokal Störungen speziell bei Zellen zu induzieren. In Kombination mit interferometrischem Tracking lassen sich gerichtete und stochastische Bewegungen von Kolloiden und Organellen nanometergenau und mikrosekunden schnell dreidimensional aufzeichnen. Dies erlaubt neue Einblicke in die Zellmechanik, welche zu einem guten Anteil von thermischen Fluktuationen im milli- und micro-sekunden Bereich dominiert wird. Im vorliegenden Projekt soll sowohl die passive, also auch die durch Filopodien aktiv gesteuerte Aufnahme von künstlichen Bakterien während der Phagozytose untersucht werden. Durch Einsatz eines photonischen Kraftmikroskops, welches mittels optischer Kräfte Reaktionen der Zelle induziert und aus den Bewegungen der künstlichen Bakterien über eine große spektrale Bandbreite Wechselwirkungen misst, soll speziell die Mechanik von molekularen Motoren und dem lokalen Zytoskelett während der Phagozytose untersucht werden. Einerseits soll die Rolle der molekularen Motoren bei der Filopodien-Retraktion nach Anbindung eines Latexbead-Bakteriums geklärt werden, andererseits sollen die biophysikalischen Parameter bei der passiven Aufnahme verschiedenster Partikel durch die Fresszellen besser verstanden werden. Hier ist es von großem Interesse, welche physikalischen Gesetze die zelluläre Aufnahme von Wirkstoffen beeinflussen. Über Fluktuationsanalysen lassen sich vermutlich sogar die Wechselwirkung einzelner Rezeptor- Liganden Paare messen. Durch eine Kombination von kohärenten Lichtstreuexperimenten mit verschiedenen Fluoreszenztechniken soll die Korrelation zwischen molekularen Motoren und der lokalen Zytoskelett-Dynamik während der Phagozytose besser verstanden werden.

Laufzeit

01.03.2011 bis 31.07.2017

Projektleitung

Rohrbach A

Finanzierung

Deutsche Forschungsgemeinschaft
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