Phasenempfindliche, sondenfreie aktive Mikrorheologie in lebenden Zellen

• Antragsteller: Professor Dr. Moritz Kreysing
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik ; Biophysik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 515462906

Die Rheologie (griechisch) ist die Wissenschaft vom Fließen. In der Praxis werden die rheologischen Eigenschaften von Materialien bestimmt, indem eine äußere Kraft als Stellvertreter verwendet wird, die als Störfaktor auf ihre Grenzflächen einwirkt. Dies ist bei Makromaterialien (Wasser, Glycerin usw.) leicht möglich, stößt jedoch an Grenzen, wenn der mechanische Zugang schwierig ist. Dies gilt insbesondere für Zellen und sich entwickelnde Embryonen, deren Struktur, Funktion, physiologischer und kranker Zustand oder Entwicklungspotenzial vermutlich mit ihrer Zytoplasma-Rheologie zusammenhängt. Hier schlagen wir vor, die Verwendung optisch erzeugter, thermoviskoser Strömungen als sondenfreie Methode zur Messung der Rheologie in lebenden Zellen voranzutreiben, insbesondere des Gelierverhaltens, für das wir frühere Messungen der Schwingungsamplituden auf den Zeitbereich ausdehnen. Diese Arbeit wird uns in die Lage versetzen, die Materialeigenschaften von Zellen und ihren Bestandteilen mittels interaktiver Mikroskopie zu quantifizieren, was uns die Möglichkeit eröffnet, die subzelluläre Rheologie als leistungsfähigen Vorhersagefaktor für Veränderungen in der Zellphysiologie und der Krankheitsentwicklung zu nutzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen