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Projekt
Ex-vivo und in-vivo spektroskopische Charakterisierung und Detektion von Häm und Hämabbauprodukten
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Ute Neugebauer; Professor Dr. Jürgen Popp
Fachliche Zuordnung
Public Health, Gesundheitsbezogene Versorgungsforschung, Sozial- und Arbeitsmedizin
Förderung
Förderung von 2012 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198096916
Im Rahmen dieses Projektes werden innovative spektroskopische Ansätze (mit Fokus auf Raman-Spektroskopie) entwickelt und angewandt, um Häm und Hämabbauprodukte (HHDPs) hinsichtlich ihres Abbaumechanismus, ihrer Kinetik und ihrer Wechselwirkungen mit biologischen Zielstrukturen zu charakterisieren. Die spektroskopische Charakterisierung des Zerfalls, des Abbaus und der Freisetzung von CO aus innovativen CORMs (CO-releasing molecules, CO-freisetzende Moleküle), ermöglicht eine Rückkopplung hinsichtlich der im 190 P8 ¿ Popp / Neugebauer Konsortium durchgeführten Synthese. Dadurch können neuartige CORMs mit optimierter Struktur-Aktivitäts-Beziehung entwickelt werden, die zur spektroskopischen Erforschung ihrer biologischen Wechselwirkung in lebenden Zellen geeignet sind. Als Untersuchungsmodell werden Sternzellen der Leber (engl. hepatic stellate cells, HSCs) verwendet, welche eine wichtige Rolle bei Organversagen spielen und die durch HHDPs moduliert werden können. Die Sternzellaktivierung nach Wechselwirkung mit HHDPs wird zeitaufgelöst unter Ausnutzung der charakteristischen spektroskopischen Retinol-Signatur untersucht. Dabei soll erforscht werden, ob ein direkter Zusammenhang zwischen der Kontraktilität hepatischer Sternzellen und ihrem Retinolgehalt besteht. Dazu werden markerfreie und nicht-invasive Bildgebungsmethoden wie z. B. (Resonanz)-Raman-Imaging oder CARS-Mikroskopie etabliert und weiter entwickelt. Diese Methoden werden zum einen zur Lokalisierung von HHDPs und CORMs in biologischen Zellen eingesetzt, aber auch um HSCs in einer komplexen Gewebeumgebung zu untersuchen. Um das Detektionslimit von HHDPs in den Bereich biologisch relevanter Konzentrationen herabzusetzen, werden optische Sensoren für den Nachweis des kleinen Signalmoleküls CO entwickelt. Darüber hinaus ist die Etablierung eines Raman-Differenzaufbaus mittels eines mikrofluidischen Tropfenbasierten Chipsystems zur Detektion und Charakterisierung der molekularen Wechselwirkungen in Häm-Protein- und Häm-Peptid-Komplexen geplant.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
