ArbeitsgruppenBiophotonics
Bildgebung und Zellmanipulation

Bildgebung und Zellmanipulation

Zelluläre Struktur des Darms, Aufnahme mittels Multiphotonenmikroskopie.

Regeneration und zelluläre Reparatur ist ein essentieller Bestandteil allen Lebens. Das Verständnis entsprechender Mechanismen ist notwendig um neue Therapieoptionen, zum Beispiel im Tissue Engineering, zu erschließen. Dafür nutzen wir in der Gruppe eine Vielzahl verschiedener, licht-basierter Techniken. Auch kommen biologische Arbeitsmethoden, wie Zell- und Bakterienkultur oder molekularbiologische Techniken zum Einsatz. Wir sind als Unit 7.7. Mitglied im Exzellenzcluster REBIRTH.

MIKROSKOPISCHE UND FASER-BASIERTE IN VITRO UND IN VIVO BILDGEBUNG

Wir setzen verschiedene Bildgebungstechniken, wie Multiphotonenmikroskopie oder Konfokalmikroskopie ein, um Messungen zur Regenerationsfähigkeit von biologischem Gewebe in Zellkulturen in vitro oder in Tiermodellen in vivo, durchzuführen. So können Gewebe analysiert, einzelne Zellen verfolgt, oder auch Zellkräfte, zum Beispiel mittels Traction Force Microscopy, gemessen werden. Auch arbeiten wir an der Entwicklung neuer Bildgebungstechniken, zum Beispiel unter dem Einsatz optischer Fasern, die eine minimal-invasive Bildgebung ermöglichen, so dass beispielsweise Tierversuche reduziert werden könnten.    

Faser-basierte Fluoreszenzbildgebung lebender Zellen.

LASER-BASIERTE ZELLCHIRURGIE UND MANIPULATION

Laserbasierte Entfernung einer Zwischenscheibe in einer Muskelzelle.

Insbesondere nutzen wir auch Femtosekundenlasersysteme um gezielt einzelne Zellen oder subzelluläre Strukturen mechanisch zu entfernen. Durch die kurze Pulslänge wird keine Wärmeenergie in das Gewebe übertragen und nichtlineare Effekte ermöglichen einen präzisen Abtrag von biologischen Strukturen. Dies setzen wir unter anderem dazu ein, einzelne Elemente von Muskelzellen auszuschalten um ihre Kontraktionsfähigkeit biophysikalisch zu untersuchen. Auch kann diese Technik genutzt werden um einzelne Zellen aus Zellkonstrukten oder in vivo zu entfernen um Rückschlüsse auf Mikroregenerationsprozesse zu erhalten.

SUBGRUPPENLEITER

Dr. Stefan Kalies
Adresse
NIFE/Stadtfelddamm 34
30625 Hannover
Dr. Stefan Kalies
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NIFE/Stadtfelddamm 34
30625 Hannover