Molekulare Signalübertragung
Unser Labor kombiniert Biotechnologie und In-vivo-Bildgebung, um zu verstehen, wie molekulare Signale komplexe biologische Systeme wie das Gehirn von Säugetieren prägen.
Visualisierung von Gehirnsignalen
Unser Gehirn besteht aus 170 Milliarden Zellen unterschiedlicher Art, die komplexe Netzwerke aus Nervenfasern, Blutgefäßen und Gliazellen bilden. Diese Zellen kommunizieren miteinander durch Signalmoleküle wie Neurotransmitter, Neuropeptide und Hormone, um Informationen über die Umwelt zu verarbeiten, Erinnerungen zu speichern und eine gesunde Gehirnfunktion aufrechtzuerhalten. Wir entwickeln und wenden Methoden an, die diese Signalmoleküle in Echtzeit visualisieren, um ihr Zusammenspiel auf gehirnweiter Ebene zu verstehen. Die Kombination modernster bildgebender Verfahren, einschließlich optischer, Ultraschall- und Magnetresonanztomographie (MRT), ermöglicht es uns, grundlegende molekulare Aspekte der Gehirnfunktion von Säugetieren in Modellorganismen zu untersuchen und Implikationen für gesunde und pathologische Zustände des menschlichen Gehirns abzuleiten.
Molekulare Biotechnologie
Wir nutzen synthetische Biologie und Protein-Engineering, um neue Werkzeuge zur Messung und Steuerung biologischer Prozesse zu entwickeln. Einerseits konstruieren wir optogenetische Aktoren, um Biomoleküle und ihre Funktionen durch Licht präzise zu manipulieren, wodurch wir die Bedeutung einzelner Moleküle in biologischen Funktionen verstehen können. Andererseits bauen wir biologische Sensoren, die mithilfe verschiedener bildgebender Verfahren molekulare Signale im gesamten Gehirn auslesen und visualisieren. Beide Ansätze ergänzen sich, um die Rolle molekularer Signale für die Funktion einzelner Zellen und ganzer Organismen zu untersuchen.