Professor Dr. Malte Gather, Leiter des Humboldt Centre for Nano- and Biophotonics am Department für Chemie der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln, erhält für sein Forschungsprojekt CELL-FORCE eine „Proof of Concept“-Förderung des Europäischen Forschungsrates (ERC). Mit dieser Förderlinie wird das kommerzielle oder gesellschaftliche Potenzial eines laufenden oder abgeschlossenen ERC-Projekts erkundet. Die Förderung durch den Proof of Concept erfolgt als fixe Pauschale von 150.000 Euro. CELL-FORCE erforscht eine neue Mikroskopiemethode, die eine direkte und robuste Darstellung der Kräfte ermöglicht, die Zellen auf ihre unmittelbare Umgebung ausüben. Das Projekt prüft zudem die kommerzielle Durchführbarkeit der neuartigen Methode. Es knüpft an Gathers mittlerweile abgeschlossenes Projekt „Advanced Bioderived and Biocompatible Lasers“ (ABLASE) an, für das er einen ERC Starting Grant erhalten hatte.
Biologische Zellen üben ständig Kräfte auf ihre Umgebung aus, die in Größe, räumlicher Verteilung und zeitlicher Entwicklung stark variieren können. Diese Kräfte sind entscheidend für viele Prozesse in der zellulären Mechanobiologie, wie Zellwachstum, Gewebebildung, Wundheilung und das Eindringen von Krebszellen in gesundes Gewebe. Um zu verstehen, wie sich zelluläre Kräfte auf die Mikroumgebung auswirken, muss man in der Lage sein, sie mit ausreichender örtlicher und zeitlicher Auflösung (z.B. kontinuierlich über mehrere Tage mit subzellulärer räumlicher Auflösung), einem hinreichend großen Sichtfeld (z.B. zur Untersuchung großer zusammenhängender Zellcluster) und entsprechender Empfindlichkeit abzubilden. Trotz erheblicher Fortschritte, die in den letzten Jahren in diesem Bereich der funktionellen Biobildgebung erzielt wurden, werden die bestehenden Methoden den Anforderungen noch nicht gerecht. Dieser Mangel an geeigneten Methoden hat zur Folge, dass die zellulären Mechanobiolgie in kommerziell und gesellschaftlich wichtigen Bereichen wie der Entwicklung neuer Medikamente oder der klinischen Diagnostik bislang vergleichsweise wenig Beachtung findet.
Die deutlich höhere Empfindlichkeit der neuen Methode im Vergleich zu etablierten Verfahren ermöglicht genaue Messungen von vertikalen Kräften und von Zellen, die nur eine geringe Kraft ausüben. Da für die Messung nur eine geringe Lichtintensität erforderlich ist und die Zellen nach der Messung weiter in der Zellkulturschale verbleiben können, können mit der Methode, die im Rahmen von CELL-FORCE entwickelt wird, Langzeitmessungen an großen Zellpopulationen ohne Schädigung der Zellen durchgeführt werden, was nachgelagerte Anwendungen wie Molekülmarkierungen erleichtert. Dies wird neue kommerzielle Möglichkeiten z.B. in der Krebsforschung, der Arzneimittelentwicklung und langfristig auch in der Diagnostik eröffnen.
Die ERC-Förderlinie Proof of Concept (PoC) ist eine Förderung, die zusätzlich zu den Hauptförderlinien des ERC (Starting, Consolidator, Advanced und Synergy Grant) vergeben werden kann. Sie richtet sich somit ausschließlich an Forschende, die bereits einen ERC-Grant innehaben und ein Forschungsergebnis aus ihrem laufenden oder bereits abgeschlossenen Projekt über die Forschung hinaus weiter entwickeln möchten.
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