SFB 1032:  Nanoagenzien zur raumzeitlichen Kontrolle molekularer und zellulärer Reaktionen

• Fachliche Zuordnung: Physik ; Biologie ; Chemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2024
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 201269156

Der Sonderforschungsbereich, SFB 1032, entwickelt nanoskalige biomolekulare Konstrukte, sogenannte Nanoagenzien, welche funktionale Prozesse auf molekularer Ebene kontrollieren können, um damit auf programmierbare Weise an lebende Zellen anzukoppeln. Hauptentwicklungsstrategien sind (i) nukleinsäure-basierte Gerüste, (ii) funktionalisierte Membranen und nanostrukturierte Oberflächen und (iii) makromolekulare Leitstrukturen in 3D-Geweben. Die SFB-Struktur ist dargestellt im Projektbereich A, “Raumzeitliche Kontrolle in nanoskaligen Reaktionsnetzwerken”, welcher sich auf Designprinzipen von Nanoagentien aus DNA, Proteinen und Lipidmembranenen fokkussiert und im Projektbereich B, “Nanosysteme, die zelluläre Dynamik kontrollieren”, wo nanoskalige Agentien genutzt werden, um lebende Zellen physisch zu steuern oder genetisch zu kontrollieren. Die übergeordnete Herausforderung des SFBs ist es, künstliche Konstrukte auf mehreren Längenskalen herzustellen, um zelluläre Einflussnahmen zu kontrollieren und zu quantifizieren, Bildgebungsmethoden voranzutreiben und konsequent theoretische Konzepte zu entwickeln und unter wohl-kontrollierten Randbedingungen anzuwenden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

• A02 - Sensorik und Kontrolle mit nukleinsäure-basierten hybriden Nanoaktuatoren (Teilprojektleiter Simmel, Friedrich )
• A03 - Programmierbare Musterbildung in Systemen aus kommunizierenden Untereinheiten (Teilprojektleiter Gerland, Ulrich )
• A04 - Mechanische Züchtung von DNA/RNA-Sequenzen (Teilprojektleiter Braun, Dieter )
• A05 - Nano-agentien zur Manipulation der angeborenen Immunantwort (Teilprojektleiter Carell, Thomas )
• A06 - DNA-Origamis für die Strukturanalyse von Gastmolekülen und plasmonverstärktem SERS (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Heuer-Jungemann, Amelie ;  Liedl, Tim )
• A07 - Röntgenstreuung an DNA Objekten und photoschaltbaren Membranen (Teilprojektleiter Nickel, Bert ;  Rädler, Joachim )
• A08 - Raum-zeitliche Kontrolle von Licht-gesteuerten plasmonischen und photoschaltbaren Nanoagenten (Teilprojektleiter Lohmüller, Theobald )
• A09 - Raumzeitliche Positionierung von Nanoagentien durch Selbstorganisation von Proteinen (Teilprojektleiterin Schwille, Petra )
• A10 - Kontrolle der Strukturbildung von Organoiden durch die mechanische Plastizität von Kollagennetzwerken (Teilprojektleiter Bausch, Andreas )
• A11 - Nanoabbildung der Interaktion von DNA-Nanoagenten mit Zellen (Teilprojektleiter Jungmann, Ralf )
• A12 - RNA-Apatmere als Sensoren für die miR200-Familie von Mikro-RNAs (Teilprojektleiterin Schneider, Sabine )
• A13 - Membran Sensoren mit Hilfe von DNA Nanotechnologie (Teilprojektleiter Tinnefeld, Philip )
• B01 - Oberflächenstrukturen zur Kontrolle von Zellmigration (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Rädler, Joachim ;  Veigel, Claudia )
• B02 - Musterbildung und Formbildung in Zellulären Systemen (Teilprojektleiter Frey, Erwin )
• B03 - Synergie zwischen moderner Fluoreszenz-basierte Methoden und Nanoagents (Teilprojektleiter Lamb, Don C. )
• B04 - Nukleinsäure Nanoagenten, die die intrazelluläre Mikro-RNA 200c nützen, um Funktionen in Brustkrebszellen ein/aus zu schalten (Teilprojektleiter Wagner, Ernst )
• B08 - Kontrolle zellulärer Funktion durch strukturierte Umgebungen: Künstliche Angiogenese (Teilprojektleiter Zahler, Stefan )
• B09 - Räumlich-zeitlich Kontrolle über zelluläre bzw. membran Funktionen mit photoschaltbare Nanoagenzien (Teilprojektleiter Thorn-Seshold, Oliver )
• B12 - Physikalische Prinzipien der Zellmigration in engen und strukturierten Umgebungen (Teilprojektleiter Broedersz, Chase )
• MGK - Integriertes Graduiertenkolleg (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Braun, Dieter ;  Liedl, Tim ;  Ruthardt, Nadia ;  Rädler, Joachim ;  Tinnefeld, Philip )
• Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Rädler, Joachim )

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Enzym-Netzwerke nach Maß (Teilprojektleiter Gaub, Hermann E. )
• B05 - Schaltbare Mesoporöse Nanokonstrukte zur Steuerung von Zellfunktionen in Raum und Zeit (Teilprojektleiter Bein, Thomas )
• B06 - Abbildung zellulärer Antwort für zeitlich und räumlich programmierte Nanopartikel auf der Einzelzellebene (Teilprojektleiterin Ruthardt, Nadia )
• B07 - Nanoagentien in 3-dimensionalen Hydrogelen aus Biopolymeren (Teilprojektleiter Lieleg, Oliver )
• B10 - Räumlich-zeitliche Kontrolle der Immunzellmigration durch multifunktionale Nanokonstrukte in vivo (Teilprojektleiter Krombach, Fritz ;  Rehberg, Markus )
• B11 - Nanoagentien für die kontrollierte Manipulation von Zell-Matrix-Interaktionen (Teilprojektleiterin Engelke, Hanna )

• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Beteiligte Hochschule: Technische Universität München (TUM)
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB)
• Sprecher: Professor Dr. Joachim Rädler