Laufzeit: 11.2015 – 31.12.2016

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Dr. habil. Stefan Breuer
FB 5, Semiconductor Optics Group

PD Dr. Tobias Meckel | M.Sc. Robert Lehn
FB 10, SFB 1194

Prof. Dr. Helmut Schlaak | Dipl.- Ing. Tanja Grotepaß | Dipl.-Ing. Thomas Winterstein
FB 18, Elektrotechnik und Informationstechnik

Dr. Ljubomira A. Schmitt
FB 11, Material- und Geowissenschaften

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Projektbeschreibung:

Ziel dieses interdisziplinären Projekts ist die Entwicklung einer Papier-basierten Plattform zur dreidimensionalen Kultivierung, Bewegung, kontaktlosen Vermessung und mikroskopischen Untersuchung von Zellen. Anhand gezielter Gradienten und Bewegungsreize der Mikrokulturen von Säugerzellen werden so erstmals zellinterne Prozesse induziert. Basis des Projekts bilden dabei neuartige Papier-Hydrogel-Komposite, deren gezielt optimierte Materialeigenschaften und Ausprägung dazu geeignet sind, eingebettete Hydrogele zu verformen. Anhand der Integration verschiedener technischer Ansätze neuartiger Mikroaktorik in den Papierträger sollen gezielte Mikrobewegungen induziert werden. Eine entsprechende Kontrolle und Kompensation dabei möglicher axialer Bewegung des zellhaltigen Hydrogels soll anhand einer neuartigen halbleiteroptischen Laserinterferometrie berührungslos erfasst werden. Sie soll eine Repositionierung des Objektivs des Mikroskops ausgleichen. Anhand neuer Konzepte zur hochauflösenden Mikroskopie werden die bewegten Zellen untersucht und sichtbar gemacht werden.

Poster (Stand 01.2016) (wird in neuem Tab geöffnet)

Webseite PioneerFund (aktuelle Projekte)

Theses:

Zwei Theses im Institut für Angewandte Physik gründen auf dem FiF Projekt wobei Teil-Ergebnisse des Projektes den Keim für eine zweijährige Forschungsaktivität innerhalb einer Doktor-Arbeit bildete:

D. Hartnagel, Bachelor-Thesis, Institut für Angewandte Physik, zum Thema Halbleiteraserbasierte Abstands-Sensorik, 17. Oktober 2016, Zweitgutachter T. Meckel

C. Weber, Doktor-Thesis, Institut für Angewandte Physik, mit Teilthema zur Zweiphotonen-Mikroskopie mittels nanostrukturierter Halbleiterlaser, Abschluss 2021 (in Vorbereitung)

Konferenz-Beitrag:

D. Hartnagel et al., ”Absolute distance semiconductor laser self- interferometry towards microscopy object position detection,“ Poster Präsentation, DPG Frühjahrstagung, HL 64.39, Dresden, 22 März 2017

FiF-Veranstaltung:

„TU meat & move“ – Zellkulturen in Bewegung In: 2. Tag der Interdisziplinarität, Forum für interdisziplinäre Forschung, Darmstadt, 5. November 2018

Journal-Beitrag:

C. Weber et al., „Zweiphotonen-Mikroskopie mittels nanostrukturierter Halbleiterlaser“, Experimentelle Demonstration verbesserter Zweiphotonen-Mikroskopie, Institut für Angewandte Physik, in Vorbereitung zur Einreichung bei einem Fachjournal in 2021p