5-Laser Zellsortiersystem

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531942116

Die fluoreszenzbasierte Zellsortierung ist eine leistungsfähige Technik zur Trennung und Isolierung von Zellen auf Grundlage ihrer physikalischen und biochemischen Eigenschaften. Das Verfahren beruht auf der Verwendung von Fluoreszenzsonden zur Markierung von Zellen und der Anregung der fluoreszierenden Moleküle durch einen Laserstrahl. Aufgrund der breiten Anwendbarkeit der Methode bringt dieser Antrag fünf Forschungsgruppen der Universität Bayreuth zusammen, deren Interessen von Biochemie und Genetik bis hin zu Biomechanik, Biotechnologie und Materialwissenschaften reichen. Wir planen, das Instrument zu nutzen, um große Mengen totipotenter Stammzellen für die Regenerationsforschung aus einem regenerationsfähigen Organismus zu isolieren. Dies wird es uns ermöglichen, genregulatorische Mechanismen zu erforschen, die für die Funktion der Stammzellen wichtig sind. Gleichzeitig wird die Fähigkeit des Geräts zur Isolierung einzelner Zellen die Analyse von Zell-zu-Zell-Variationen ermöglichen. In separaten Projekten mit menschlichen Zellen werden wir Einzelklone nach Transduktionsexperimenten mit Lentiviren auszuwählen. Diese Möglichkeit erlaubt es uns, unsere Interessen an der Homöostase genetischer Information während der Zellteilung und der eukaryotischen Transkriptionsregulation voran zu treiben. Darüber hinaus wird das Gerät die Einführung fluoreszenzmarkierter Moleküle in beliebige Zielzellen ermöglichen. Diese transduzierten Zellen werden anschließend verwendet, um die Kräfte zu untersuchen, die die Zelladhäsion, -migration und -differenzierung regulieren. Die Untersuchung der Gewebemechanik ist zum einen eine Voraussetzung für die Beurteilung der Bedeutung der Zellmechanik für Krankheiten und zum anderen eine wesentliche Voraussetzung für die Kombination ingenieurwissenschaftlicher Ansätze mit der Nanofabrikation von 3D-Materialien. Darüber hinaus erfordert die Herstellung und Anwendung von bioinspirierten Materialien den Einsatz der Zellsortierung. Dies ist der Fall, da primäre Zellen vor ihrer Verwendung in der Gewebezüchtung und -regeneration isoliert werden müssen. Außerdem nutzen wir die Zellsortierung, um Primärzellen zu manipulieren, die mit klassischen Methoden nur schwer zu manipulieren sind. Schließlich werden wir das Instrument auch nutzen, um die Wechselwirkung von Polymeren und anderen Partikeln mit Zellen zu untersuchen. Damit wollen wir sowohl ihr Zusammenspiel beim Organ-Drucken und beim Tissue Engineering entschlüsseln als auch ihre Aufnahme in Zellen aus der Umgebung untersuchen. Insgesamt wird das hier beantragte Hochleistungsgerät bestehende Forschungslinien an der Universität Bayreuth stärken. Vor allem aber wird es uns ermöglichen, neue Forschungsfelder zu erschließen, die bisher mangels eines vergleichbaren Instruments für uns nicht zugänglich sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: 5-Laser Zellsortiersystem
• Gerätegruppe: 3500 Zellzähl- und Klassiergeräte (außer Blutanalyse), Koloniezähler
• Antragstellende Institution: Universität Bayreuth
• Leiter: Professor Claus-Dieter Kuhn, Ph.D.