Untersuchung der Mechanik zellulärer Prozesse

• Applicant: Professor Dr. Manfred Radmacher
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 1999 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5208142

Die mechanischen Eigenschaften von Zellen bestimmen nicht nur deren Form und Struktur, sondern spielen auch bei dynamischen Prozessen wie der Bewegung und Teilung von Zellen eine wichtige Rolle. Obwohl das Interesse an der Mechanik von Zellen schon sehr alt ist, konnte mangels entsprechender Untersuchungstechniken dieses Problem nur in Ansätzen oder nur in speziellen Fällen angegangen werden. Zur Charakterisierung eines so stark strukturierten Objekts, wie es eine Zelle darstellt, wird eine Technik benötigt, die sich durch hohe räumliche Auflösung und Kraftempfindlichkeit auszeichnet. Gerade das Kraftmikroskop erfüllt beide Kriterien hervorragend, und bietet sich somit an, um quantitativ die Elastizität von lebenden Zellen zu messen. Dies soll nun ausgenutzt werden um die Mechanik dynamischer Vorgänge lebender Zellen direkt zu untersuchen. Beiliegend hierzu werden Experimente und Modellrechnungen für bestimmte im Rahmen dieses Projektes bearbeitete Fragen entwickelt. Konkret werden folgende Ziele verfolgt: (1) vergleichende Studien der Bewegung von Fibroblasten und Keratinozyten, (2) Untersuchung der Mechanik der Zellteilung, (3) theoretische Modellierung der Elastizität dünner Filme (Finite-Elemente-Simulation, kurz FEM) und (4) anhand eines Modellsystems soll die Mechanik von Fasern in einer weichen Gel-Matrix (Modell für Aktinbündel) charakterisiert werden.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: USA
• Participating Person: Professor Dr. Ken Jacobson