Biomicrofluidic Systems

Micro-posts capturing different vesicle structures
Micro-posts capturing different vesicle structures

Die Arbeitsgruppe ist Teil des Verbundprojektes MaxSynBio, welches von der Max-Planck-Gesellschaft und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Übergreifendes Ziel von MaxSynBio ist es künstliche Bio-Systeme aus funktionalen Modulen zu synthetisieren. Dies geschieht mit Hilfe der synthetischen Biologie (Bottom-up-Ansatz). Das interdisziplinäre Projekt verbindet insgesamt neun Max-Planck-Institute aus den Bereichen Biologie, Chemie, Physik und Ingenieurswissenschaften.

Hauptaugenmerk der Arbeitsgruppe „Biomicrofluidic Systems“ ist es, besser zu verstehen, wie Zellen es schaffen ihre verschiedenen Organellen zu organisieren und aufrecht zu erhalten. Modellmembranen, die aus  Phospholipid-Doppelschichten bestehen, werden eingesetzt um die Plasmamembran der Zelle nachzuahmen. Riesige Lipidvesikel imitieren dabei die Zellen und ihre Organellen. Mikrofluidische Bauteile, die eigens in der Gruppe entwickelt werden, integrieren „Mikropfeiler“, die die einzelnen Vesikelstrukturen (Abbildung) einfangen und erfassen können. Diese Vorgehensweise erlaubt nicht nur eine spezielle räumliche Anordnung der Vesikel, sondern auch die schrittweise Bildung von komplexen Vesikel-Ansammlungen durch eine präzise fluidische Steuerung und Temperaturkontrolle. Mit Entwicklung solcher künstlichen biomimetischen Systeme wollen wir wertvolle Erkenntnisse darüber erhalten, wie sich die frühe Protozelle in die moderne Zelle verwandelt hat.

Methodiken:

  • Mikrofluidische Systeme
  • Lipidvesikel einschließlich GUVs und LUVs
  • Phasengetrennte Lipiddomänen
  • Modernste Mikroskopiemethoden einschließlich Konfokalmikroskopie, FLIM und STED
  • Membran-Membran Adhäsion
  • Membranproteine einschließlich Ionenkanäle und Ionentransporter
 
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