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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2020-09-01 - 2022-08-31

Breiterer Forschungskontext / theoretischer Rahmen: Cholesterin spielt eine entscheidende Rolle bei den wichtigsten kardiovaskulären und neurodegenerativen Erkrankungen, einschließlich einiger seltener genetischer Störungen, die einen veränderten Cholesterinstoffwechsel zeigen, wie z.B. Niemann-Pick Typ C. Cyclodextrine (CDs) haben aufgrund ihrer Fähigkeit, Cholesterin zu sequestrieren und zu mobilisieren, eine vielversprechende therapeutische Wirksamkeit gezeigt. Die Verabreichung von monomeren CDs leidet jedoch aufgrund ihrer mangelnden Spezifität und ihrer schlechten Pharmakokinetik unter mehreren Nachteilen. Hypothesen / Forschungsfragen / Ziele: Die Funktionalisierung von CDs auf SPIONs könnte eine attraktive theranostische Plattform darstellen, um die Freisetzung des cholesterinspaltenden Makrozyklus zu verbessern und so eine verbesserte Therapie neurodegenerativer Erkrankungen zu ermöglichen. Wir stellen die Hypothese auf, dass CD-basierte, pH-reaktive Eisenoxidnanopartikel (SPIONs) durch einen Prozess der rezeptorvermittelten Akkumulation CDs spezifisch in das Lysosom freisetzen, wo die Cholesterin-Mopping-Aktivität am meisten benötigt wird. Ansatz/Methoden: Monodisperse biokompatible SPIONs werden mit Dimercaptobernsteinsäure für lysosomales Targeting und durch pH-spaltbare Chemie mit CDs modifiziert. Ersteres gewährleistet eine hohe Cholesterinkonzentration am Ort der gewünschten Wirkung; letzteres gewährleistet die Freisetzung des Therapeutikums nur am Wirkort.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2020-04-15 - 2024-04-14

Bakterien innerhalb eines Biofilms sind bis zu 1.000-mal resistenter gegen Antibiotika und von Natur aus unempfindlich gegen die Immunantwort des Wirts. Dies ist besonders relevant für Patienten, die von Mukoviszidose (CF) betroffen sind. CF-Patienten weisen eine Mutation im CFTR-Gen (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) auf, das für die Sekretion von klebrigem Schleim in den Atemwegen der Patienten verantwortlich ist und sie dadurch anfälliger für Infektionen macht. Sobald Pseudomonas aeruginosa die Lunge besiedelt hat, kann es einen schleimigen Phänotyp annehmen, der die Infektion unempfindlich gegen Antibiotika macht. Trotz intensiver Antibiotika-Therapien ist eine chronische Lungeninfektion bei CF-Patienten extrem schwierig oder sogar unmöglich zu behandeln, was zu einer hohen Mortalität führt. Die Gründe für die extreme Resistenz des CF-Biofilms gegen Medikamente sind noch nicht vollständig geklärt, aber es wird vermutet, dass externe Belastungen, die in der lokalen Umgebung der Lunge vorhanden sind, zusammen mit der reichlichen Sekretion von Alginat im Biofilm eine entscheidende Rolle bei der Toleranz von P. aeruginosa gegenüber Antibiotika spielen. Wir gehen davon aus, dass wir durch ein besseres Verständnis und die anschließende Kontrolle der Wechselwirkung von Antibiotika mit den wichtigsten extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) die bestehenden Therapien zur Ausrottung von Mikroorganismen im mukoiden Biofilm verbessern könnten. Die Hauptziele des 4-Jahres-Projekts sind (1) die Etablierung eines relevanten in vitro-Modells des CF-Biofilms, (2) die Bereitstellung beispielloser Einblicke in die Interaktion von Antibiotika mit EPS-Komponenten, (3) die Aufklärung der Wirkung von umweltbedingten Veränderungen der EPS auf P. aeruginosa und (4) die Prüfung von auf den Biofilm ansprechenden Adjuvantien, die die Wirksamkeit von Antibiotika wiederherstellen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-08-26 - 2020-12-31

In diesem Projekt werden wir Kompositfilme entwickeln. Die Kunststoff-Dünnschichte beinhalten Nanopartikeln, so genannte Kvantenpunkte, die das blaue Licht eines LED ins grüne und rote Licht für ein Fernseher umwandeln kann. Wir werden die Herstellung diese Dünnfilme aus Perovskit-Kvantenpunkte untersuchen. Wir werden die Lebensdauer der Filme unter verschiedene Bedingungen testen, die für weitere Produktentwicklung wichtig sind. Am Ende des Projektes haben wir Methoden für Prototypenherstellung entwickelt und mehrere Prototypen getestet haben. Eine Datenbank wird kreiert, die die weitere Entwicklung der Perovskit-Komposit-Technologie ermöglicht.

Betreute Hochschulschriften