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EXC 2067:  Multiscale Bioimaging: Von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen

Fachliche Zuordnung Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Grundlagen der Biologie und Medizin
Medizin
Neurowissenschaften
Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
Förderung Förderung seit 2019
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390729940
 
Das Exzellenzcluster Multiscale Bioimaging: von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen (MBExC) leistet Pionierarbeit bei der Entwicklung innovativer Methoden für eine skalenübergreifende und multimodale Analyse grundlegender biologischer Prinzipien von Herz und Gehirn, deren Erkrankungen die häufigsten Todesursachen sind. Durch die Erforschung krankheitsrelevanter Eigenschaften von Kardiomyozyten und Neuronen – in Netzwerken elektrisch aktive Zellen mit hohem Energiebedarf – kombiniert MBExC Spitzenforschung auf einzelnen Längenskalen (Moleküle, Zellen, Organe) mit einer integrativen Perspektive. Unsere multidisziplinäre Zusammenarbeit nutzt komplementäre Stärken und wichtige Synergien, einschließlich künstlicher Intelligenz, um unser Verständnis dieser lebenswichtigen Organe und ihrer Erkrankungen zu revolutionieren. In der ersten Förderphase erzielte MBExC bedeutende Fortschritte in der optischen Nanoskopie, Kryo-Elektronentomographie, Röntgen-, Lichtblatt- und Ultraschallbildgebung sowie der Optogenetik. Damit haben wir Lücken zwischen molekularen, zellulären und Gewebeskalen überbrückt und tiefe Einblicke in die gemeinsamen und unterschiedlichen Mechanismen der Funktion und Dysfunktion von Herz und Gehirn sowie deren Interaktion gewährt. MBExC hat neue therapeutische Ansätze entwickelt, herausragende Wissenschaftler*innen gewonnen, Infrastruktur geschaffen und über achtzig Forschende in frühen Karrierephasen im neuen Hertha Sponer College ausgebildet. In der zweiten Förderphase plant MBExC, die quantitative skalenübergreifende Physiologie und Pathophysiologie von Herz und Gehirn zu etablieren, mit einem Schwerpunkt auf integrativen Ansätzen für zeit- und ortsaufgelöste Beobachtung, Manipulation und Wiederherstellung ihrer Funktion. Aufbauend auf Forschungsstärken von MBExC und Göttingen Campus werden wir Schlüsselfunktionen untersuchen, die Neuronen und Kardiomyozyten gemein sind: mitochondriale Genexpression, epigenetische Regulation, Proteostase, Ca2+-Signalgebung, Membranfusion und Plastizität. Für die klinische Umsetzung der Ergebnisse nutzen wir die Göttinger Universitätsmedizin, drei Gesundheitsforschungszentren, das Else Kröner-Fresenius-Zentrum und das Fraunhofer-Institut. MBExC wird seine Ergebnisse umfassend nutzbar machen, Patient*innen aktiv einbeziehen, und den Dialog mit Öffentlichkeit und Politik fortsetzen. Das Hertha Sponer College treibt die interdisziplinäre Ausbildung und Karriereentwicklung voran. Um MBExC weiter zu stärken, werden wir herausragende Wissenschaftler*innen in den Bereichen experimentelle Biophysik, biophysikalische Chemie, computergestützte Biologie und Netzwerk-Erkrankungen rekrutieren, wobei Vielfalt und Gleichstellung Schlüssel zu erfolgreicher und nachhaltiger Forschung sind. Der umfassende Ansatz positioniert MBExC an der Spitze der multidisziplinären Forschung, ermöglicht Durchbrüche, revolutioniert unser Verständnis von Herz und Gehirn und verbessert so Heilungs- und Therapiechancen.
DFG-Verfahren Exzellenzcluster (ExStra)
Antragstellende Institution Georg-August-Universität Göttingen
 
 

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