Untersuchung funktioneller Änderungen von Tumorzellen als Ursache unsymmetrischer Verteilungsfunktionen des Zelldeformationsverhaltens

• Applicant: Professor Dr. Josef Alfons Käs
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2012 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 213669444

Auf Einzelzellbasis hat sich gezeigt, dass für kleine Deformationen Tumorzellen weicher erscheinen als gesunde Zellen, wobei sich hier der Optical Stretcher als vielversprechende Methode erwiesen hat Tumorzellen anhand ihrer mechanischen Eigenschaften zu analysieren. Interessanterweise enthalten Tumore einige Zellen, die besonders stark deformierbar sind, so dass die Verteilungsfunktionen des Deformationsverhaltens nicht-Gaußförmig und zu größeren Deformationen verschoben sind. Betrachtet man Zellen als ein wohl-definiertes Material, bedeutet dieses Verhalten, dass funktionale Änderungen während maligner Transformationen stattfinden müssen, die in diesem Projekt mittels biophysikalischer Ansätze untersucht werden sollen. Hierbei fokussieren wir uns darauf, wie verschiedene Zellzyklusstadien und Unterschiede in der Proliferation von Krebszellen im Gegensatz zu gesunden Zellen, aber auch Zellform und Geometrie die Zellmechanik beeinflussen. Unterschiede im Zytoskelett suspendierter Krebszellen sollen erstmals visualisiert und für besonders weiche und steife Zellen verglichen werden. Hierzu werden wir einen neuen Optical Stretcher mit Zellsortierer anwenden, der die Sortierung der Zellen anhand ihrer Elastizität erlaubt. Weiterhin sollen die mechanischen Eigenschaften krebsartig veränderter Zellnuklei analysiert und deren Einfluss auf die Gesamtzellmechanik korreliert werden. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen Tumoraggressivität und die Möglichkeit zur Metastase eines Tumors anhand biophysikalischer Eigenschaften zu verstehen, um neuartige Diagnosetechniken zu entwickeln.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professorin Dr. Mareike Zink