Aufnahme in Zellen durch Mikrowellenfeld induzierte Störung der Plasmamembran

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Maria Cristina Cardoso; Professor Dr.-Ing. Rolf Jakoby
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431063518

Die Verfügbarkeit leistungsfähiger Techniken, die die nichtinvasive Einprägung einer Vielzahl von Substanzen zur künstlichen Manipulation von Zellfunktionen ermöglichen, ist für die Grundlagenforschung und potenzielle therapeutische Anwendungen von großer Bedeutung. Die Zellmembran bildet die größte Barriere für den Transport von Molekülen in lebende Zellen. Es bedarf eines interdisziplinären Ansatzes um neue physikalische Technologien zu entwickeln, um diese Barriere vorübergehend zu durchbrechen und den Transport und das Einprägen synthetischer Verbindungen in die molekulare Maschinerie von Zellen zu ermöglichen.Der kürzlich entdeckte Porationsprozess basierend auf Mikrowellensignalen, bietet Perspektiven, um Probleme des aktuellen Standes der Technik zu bewältigen. Wir haben ein interdisziplinäres Team zusammengestellt, um dieses komplexe Problem zu lösen, das Wissenschaftler mit Fachkenntnissen in den Ingenieurswissenschaften und der Biologie umfasst. Basierend auf unserem Proof-of-Concepts, in dem wir einen Prototyp für die mikrowellengestütze Poration entwickelt und getestet haben, der den Transport von fluoreszenzmarkierten Peptiden in lebende Zellen ermöglicht, möchten wir diese durch Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse für den Transport einer Vielzahl von Molekülen verschiedenster Größe in lebende Zellen erweitern. Darüber hinaus werden wir die Auswirkung der neu entwickelten Technik auf die Physiologie der Zellen testen und sie verwenden, um die Zellphysiologie in lebenden Zellen und Organismen in Echtzeit zu manipulieren und zu untersuchen. Basierend auf unseren Ergebnissen werden Richtlinien und Protokolle für die Einprägung neuer Substanzen aufgestellt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen