Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

EU-Millionenförderung für FMP-Biophysiker - Biosensoren verbessern molekulare Bildgebung

21.09.2009
Dr. Leif Schröder vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) erhält vom Europäischen Forschungsrat (engl. Abkürzung ERC) in den kommenden fünf Jahren fast zwei Millionen Euro Forschungsgelder für die Entwicklung von Biosensoren, mit deren Hilfe sich bildgebende Verfahren verbessern lassen.

Der Biophysiker Dr. Leif Schröder vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) auf dem Campus Berlin-Buch erhält vom Europäischen Forschungsrat (engl. Abkürzung ERC) in den kommenden fünf Jahren fast zwei Millionen Euro Forschungsgelder.

Dr. Schröder leitet seit Sommer dieses Jahres eine Nachwuchsgruppe zur molekularen Bildgebung am FMP, einem Institut im Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB) und Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Mit Schröder und der Diabetesforscherin Dr. Francesca M. Spagnoli vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) gehören zwei Wissenschaftler vom Campus Berlin-Buch zu den rund 240 Spitzenforschern, die der ERC aus 2 503 Bewerbern für die Förderung ausgewählt hat.

Dr. Leif Schröder genießt internationale Anerkennung für seine Forschung zu Xenon-Biosensoren, mit deren Hilfe die molekulare Bildgebung sensitiver und informationsreicher wird. Xenon-Biosensoren sind Messfühler, die mit dem Edelgas Xenon sowie einem biochemischen Molekül verbunden sind. Sie können in Zellen eindringen, an spezifische Strukturen binden und mittels Magnetresonanzverfahren dargestellt werden. Damit lassen sie sich als Kontrastmittel in der Bildgebung einsetzen. Langfristig sollen sie zur frühen Erkennung krankhafter Veränderungen beitragen.

Biomedizinische Grundlagenforschung und Diagnostik sind auf die genaue Darstellung von Zellen, Geweben und Organen angewiesen. Mithilfe von Bildern lassen sich normale Strukturen und Funktionen sowie ihre krankhaften Veränderungen auf zellulärer und molekularer Ebene erkennen und beschreiben. Dr. Schröders Arbeit mit Xenon-Biosensoren hat zum Ziel, Sensitivität und Informationsgehalt der Aufnahmen zu verbessern, die durch Magnetresonanzverfahren gewonnen werden.

Die Magnetresonanzbildgebung (engl. Magnetic Resonance Imaging, MRI) ist eines der aussagekräftigsten bildgebenden Verfahren mittels dessen Schnittbilder von menschlichen (oder tierischen) Körpern erzeugt werden. Die Beurteilung von Organen und ihren krankhaften Veränderungen im frühen Stadium wird jedoch derzeit durch die limitierte Sensitivität und Spezifizität von MRI-Aufnahmen erschwert.

Hier setzt die Forschung des Biophysikers an. Zur Verbesserung des Kontrastes verwendet Dr. Schröder funktionalisierte Xenon-Biosensoren als Messfühler oder Kontrastmittel. Durch ihre Kombination mit einem Sensor-Molekül binden solche Moleküle spezifisch an Zellstrukturen und ermöglichen die Erkennung von krankheitsbedingten Veränderungen. "Zum Beispiel ist es nach dem derzeitigen Forschungsstand vorstellbar, dass Xenon-Biosensoren zur Früherkennung von Krebs eingesetzt werden", erläutert Dr. Schröder. Bislang konnte er in stark vereinfachten Modellen zeigen, dass Xenon-Biosensoren die Anwesenheit eines biochemischen Ziel-Moleküls schon bei sehr geringen Konzentrationen darstellen können, etwa 10 000 mal besser als konventionelle MR-Kontrastmittel. Für die Entwicklung dieser Methode erhielt Dr. Schröder - neben weiteren renommierten Preisen - den "Gorter Award" der "International Society for Magnetic Resonance in Medicine" und im September 2009 den "Young Scientist Award in Medical Physics" der "International Union for Pure and Applied Physics" (IUPAP).

"Das Besondere an dieser Technologie ist eine neuartige Detektionsmethode, bei der einige wenige Biosensoren ihre Information auf nahezu alle verfügbaren Xenon-Atome übertragen und dadurch für einen enormen Verstärkungseffekt sorgen. Die Messzeit zum Testen, ob ein bestimmter Biosensor in der Zielstruktur anwesend ist oder nicht, konnte bereits um einen Faktor 16 Millionen verkürzt werden. Damit ist es erstmals möglich, mit MRI-Aufnahmen Moleküle in geringen Konzentrationen festzustellen, die sonst nur mit nuklearmedizinischen Methoden zugänglich sind", erläutert Schröder.

Dr. Schröder studierte Physik und Chemie an den Universitäten Göttingen und Heidelberg, wo er 2003 promovierte. Nach einem vierjährigen Aufenthalt in Berkeley an der University of California im Labor von Prof. Alexander Pines kehrte er im Sommer dieses Jahres als Emmy-Noether-Stipendiat der DFG nach Deutschland zurück, um am FMP eine Nachwuchsgruppe zur Molekularen Bildgebung aufzubauen. Mit seiner Arbeitsgruppe will er nun die Erkenntnisse zum Einsatz von Xenon-Biosensoren in der molekularen Bildgebung weiterentwickeln. Vor allem geht es ihm als nächsten Schritt darum, sie in biologischen Systemen im Labor oder im Organismus anzuwenden. Am Ende dieses Prozesses wird der Einsatz von Xenon-Biosensoren in Tiermodellen stehen. Damit wird Dr. Schröder einem Einsatz in der Krebsfrüherkennung entscheidend näher kommen.

Der Europäische Forschungsrat, 2007 von der Europäischen Kommission eingerichtet, wird vom 7. Rahmenprogramm der Europäischen Union finanziert.

Dr. Almut Caspary
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94793 102
Fax: +49 (0) 30 94 793 109
e-mail: caspary@fmp-berlin.de

Almut Caspary | idw
Weitere Informationen:
http://www.fmp-berlin.de/
http://erc.europa.eu/index.cfm
http://www.mdc-berlin9/.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Der Herr der Magnetfelder: EU verleiht HZDR-Forscher begehrte Forschungsförderung in Millionenhöhe
12.04.2018 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

nachricht ERC Grant: Wie sich Pflanzen an vielfältige Umweltbedingungen anpassen
09.04.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Im Focus: Basler Forschern gelingt die Züchtung von Knorpel aus Stammzellen

Aus Stammzellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen lassen sich stabile Gelenkknorpel herstellen. Diese Zellen können so gesteuert werden, dass sie molekulare Prozesse der embryonalen Entwicklung des Knorpelgewebes durchlaufen, wie Forschende des Departements Biomedizin von Universität und Universitätsspital Basel im Fachmagazin PNAS berichten.

Bestimmte mesenchymale Stamm-/Stromazellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen gelten als äusserst viel versprechend für die Regeneration von Skelettgewebe....

Im Focus: Basel researchers succeed in cultivating cartilage from stem cells

Stable joint cartilage can be produced from adult stem cells originating from bone marrow. This is made possible by inducing specific molecular processes occurring during embryonic cartilage formation, as researchers from the University and University Hospital of Basel report in the scientific journal PNAS.

Certain mesenchymal stem/stromal cells from the bone marrow of adults are considered extremely promising for skeletal tissue regeneration. These adult stem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Mai zum 7. Mal an der Hochschule Stralsund

12.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Aus dem Labor auf die Schiene: Forscher des HI-ERN planen Wasserstoffzüge mit LOHC-Technologie

19.04.2018 | Verkehr Logistik

Neuer Wirkmechanismus von Tumortherapeutikum entdeckt

19.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics