Forschung Gottfried Schatz Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Signaling

Teamleiter: Rainer Schindl

Fokus: Elektrophysiologie und bioelektronische Medizin: elektrophysiologische Charakterisierung von Ionenkanälen, Stimulierung von Nervenzellen mit optoelektronischen Folien und Chemotherapie mit Ionenpumpen.

Vernetzung: Mit dem Labor von Klaus Groschner, Lehrstuhl für Biophysik werden optische Tools für die Aktivierung von Ionenkanälen entwickelt (Optoelektronik und Optopharmakologie). Mit dem Team von Ruth Prassl, Lehrstuhl für Biophysik, analysieren und stimulieren wir Neuronen im Kontakt mit Optoelektronik Folien hochauflösend. Die Optische Stimulierung von Neuronen sowie die Behandlung von Glioblastomen wird gemeinsam mit Silke Patz und Muammer Ücal, Universitätsklinik für Neurochirurgie der Med Uni Graz, erforscht.

Projekte

Kalziumsignalisierung und Genregulation

  • Wir untersuchen die Funktion von Ionenkanälen und ihre Rolle für die Signalweiterleitung, speziell für die Genregulation. Unsere Forschung konzentriert sich auf den molekularen Mechanismus von speicherabhängigen Kalziumkanälen, die die Aktivierung des Immunsystems steuern. Im Labor kombinieren wir live-cell Techniken, Elektrophysiologie und Fluoreszenzmikroskopie, in Kombination mit Punktmutanten, um die Struktur und den Mechanismus von Ca2 + -Signalkomplexen zu bestimmen. Gemeinsam mit Informatiker*innen arbeiten wir an in-silico Modellen um die Funktion von Ionenkanälen über molekulardynamische Simulationen zu bestimmen. Im derzeit finanzierten FWF-Projekt untersuchen wir die Aktivierung des Transkriptionsfaktors in zeitlich und räumlich geformten Kalzium-Mikrodomänen einzelner lebender Zellen.
  • Projektdauer: 2020-2022
  • Gefördert durch: FWF
  • Projektpartner*innen: Dr. Christoph Romanin, Johannes Kepler Universität Linz, Dr. Daniel Bonhenry, tschechische Akademie der Wissenschaften

Gezielte elektronische Chemotherapie an Hirntumoren

  • Wir wollen eine grundlegend neue und gezielte Verabreichung von Chemotherapeutika in unmittelbarer Nähe von Tumoren etablieren, um eine höhere Wirksamkeit als die systemische Chemotherapie zu erzielen und dadurch Nebenwirkungen zu reduzieren. Um eine optimierte räumliche Einschränkung der chemotherapeutischen Behandlung von Hirntumoren wie Glioblastoma multiforme (GBM) zu erreichen, arbeiten wir mit Partner*innen der Universität Linköping (LiU) an einem neuartigen Implantat, dass auf der Technologie organischer elektronischer Ionenpumpen (OEIPs) basiert. Diese Technologie soll in ein Gehirnimplantat integriert werden, das mit zugelassenen und wirksamen Chemotherapeutika gefüllt ist. Einen positiven Synergieeffekt erwarten wir durch gleichzeitige Behandlung von Ionenpumpe und Bestrahlung. Ein weiterer Vorteil ist es, dass die gepumpten Chemotherapeutika nicht durch die Blut-Hirn-Schranke eingeschränkt sind. Daher wird das OEIP-basierte Implantat für die lokale Anwendung bei Glioblastomen durch präzise elektronische Steuerbarkeit von Chemo-Dosierung und Timing optimiert.
  • Projektdauer: 2020-2022
  • Gefördert durch: FWF und Akademie der Wissenschaften
  • Projektpartner*innen: Daniel Simon, LIU, Silke Patz, Medizinische Universität Graz

Lehrstuhl für Biophysik

Ass.-Prof. Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr.
Rainer Schindl 
T: +43 316 385 71532

Gehirnimplantat

Video aus der Reihe "Wissenswert"