The art of delivery

Uptake into cells by controlled perturbation of the plasma membrane

Laufzeit: 1.2017 – 12.2017

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Projektteam:

Prof. Dr. M. Cristina Cardoso | Dr. Bianca Bertulat | Dr. Henry D. Herce | Anne Peschke
FB 10, Biologie

Prof. Dr.-Ing. Rolf Jakoby | Sönke Schmidt M.Sc | Dr.-Ing. Martin Schüßler
FB 18, Elektrotechnik und Informationstechnik

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Projektbeschreibung:

Das Projekt ist ein erster Schritt zur Entwicklung einer Schlüsseltechnologie, um in Zukunft Krankheitsverläufe (wie z.B. bei Krebs) zunächst auf zellulärer Ebene besser zu verstehen und darauf aufbauend bewusst beeinflussen bzw. therapieren zu können. Es soll in diesem interdisziplinären Projekt versucht werden, 1) neue multifunktionale Applikatoren zu entwickeln und 2) Experimente durchzuführen, mit denen deren prinzipielle Funktion nachgewiesen werden kann. Es soll in diesem interdisziplinären Projekt versucht werden, 1) neue multifunktionale Applikatoren zu entwickeln und 2) Experimente durchzuführen, mit denen deren prinzipielle Funktion nachgewiesen werden kann.

Konferenzveröffentlichung

The Art of Delivery: Uptake into Cells by Controlled Pertubation of the Plasma Membrane In: 2. Tag der Interdisziplinarität, Forum für interdisziplinäre Forschung, Darmstadt, 5. November 2018

Das Projekt dient der Entwicklung einer Schlüsseltechnologie, um in Zukunft Krankheitsverläufe zunächst auf zellulärer Ebene besser zu verstehen und darauf aufbauend bewusst beeinflussen bzw. therapieren zu können. Substanzen in Zellen einzubringen ist in der Regel ein erster Schritt zur Beobachtung bzw. Manipulation von zellulären Abläufen (z.B. Markierung von zellulären Strukturen). Hierfür muss die Zellmembran überwunden werden. Eine dazu häufig eingesetzte physikalische Methode ist die Elektroporation. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten an, dass die Effizienz dieser Methode durch den Einsatz von Mikrowellen gesteigert werden kann.

Mikrowellen-basierte Poration scheint gegenüber der herkömmlichen Elektroporation zellschonender zu sein. Allerdings war es bislang nicht möglich, die hochfrequenten Signale kontrolliert auf Zellen anzuwenden. Um das Potential Mikrowellen-basierter Poration für biomedizinische Fragestellung auszuloten, kombinierten der Fachbereich Elektrotechnik und Fachbereich Biologie Expertise und Ausstattung und konnten erfolgreich verschiedene neue Applikatoren zur Anwendung von Mikrowellenfeldern an Zellkulturen entwickeln, das Anwendungspotential von Mikrowellenbasierter Poration an verschiedenen Zellsystemen testen und erste Daten zur Analyse der zugrundeliegenden Mechanismen sammeln.