Zelluläre Mechanik: Diplomarbeit
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Thema der Diplomarbeit: Mitarbeit im Projekt Duchenne-Muskeldystrophie: Auswirkungen auf Membran und Zytoskelett

Ziel des Projekts ist die selektive Untersuchung von Fluidität und Elastizität der Plasmamembran und des Zytoskeletts von nativen und kultivierten Muskelzellen von Muskeldystrophie-Patienten, mdx-Mäusen und gesunden Kontrollen. Insbesondere wird die Bindung des Zytoskeletts an die Plasmamembran bestimmt.

Das Arbeitsprogramm umfasst räumlich aufgelöste Untersuchungen zur Elastizität. Dabei kommen zwei vergleichende Methoden zum Einsatz, „fluorescence lifetime imaging“ und die Kraftmikroskopie. Die Messung derBindung zwischen Plasmamembran und Zytoskelett erfolgt mittels TIRFS/TIRFM. Die einzelnen Schritte sind:

  • Aufbau und Anpassung der nano-optischen Methoden zur Messung der Fluidität mittels TIRFS und dem Sensor-molekül Laurdan (ILM, FH Aalen)
  • Etablierung der Parameter „generalized polarization“ und „effektive Fluoreszenz-Lebensdauer“ von Laurdan für die zu untersuchenden Zellkulturen ( ILM, FH Aalen)
  • Bereitstellung der Proben (Physiologie)
  • Analyse der Steifigkeit und Fluidität normaler und Dystrophin-defizienter Muskelzellen (DMD und mdx) mittels TIRFS (ILM) und Rasterkraftmikroskopie (Exp. Physik)
  • Darstellung der ultrastrukturellen Veränderungen an Membranen und Zytoskelett (Elektronenmikroskopie).
  • evtl. noch Standardisierung einer mechanischen Belastung der Muskelzellen mit AFM und Messung des Kalziumeinstroms in die Zellen fluoreszenzmikroskopisch und elektrophysiologisch mit der Patch-Clamp-Technik (Exp. Physik, ILM, FH Aalen, Physiologie)

Fragen für die Diplomarbeit in der experimentellen Physik

  • Optimale Präparation der Zellen für die Messung im AFM
  • Einfluss der Sondenpräparation
  • Elektrophysiologische Messungen zusammen mit AFM-Messungen

Umfeld

Dieses Diplomarbeitsthema ist Teil des Kompetenzzentrums Funktionelle Nanoskopie in den Lebenswissenschaften der Universität Ulm. Diese Diplomarbeit wird in enger Kooperation mit dem Institut für Laseranwendungen in der Medizin und Messtechnik durchgeführt. Weitere Kooperationspartner sind die Zentrale Einrichtung Elektronenmikroskopie sowie das Institut für   Angewandte Physiologie.

Betreuung

Dr. Sabine Hild (Tel. 23016) und Othmar Marti (Tel. 23011)

©Institute of Experimental Physics, Ulm University , Albert-Einstein-Allee 11, D-89069 Ulm, Germany. Phone: +49 731 50 23010, Fax: +49 731 50 23036, e-mail: nawi.expphys@uni-ulm.de.
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