Ing4Life

Über das Projekt

Engineering for Life – Ing4Life

Biologische Systeme sind extrem komplex und verändern sich ständig. Die höchste Komplexität und auch Empfindlichkeit gegen Störungen besitzen hierbei die Nervenzellen im menschlichen Gehirn. Klassische Messverfahren können diese feinen Prozesse oft nur unzureichend erfassen oder beeinflussen die Zellen selbst. Genau hier setzt das Projekt Ing4Life an: Es entwickelt neue, winzige Messsysteme auf einem Chip, die es ermöglichen, lebende Nervenzellen unter möglichst natürlichen Bedingungen in Echtzeit zu beobachten –  mit hoher Genauigkeit, Effizienz und Reproduzierbarkeit.

Dazu werden moderne Technologien aus der Mikroelektronik, Optik und Mikrofluidik auf Chip-Systemen kombiniert; z.B. werden neue Technologien benötigt, um die Analyse mehrerer Parameter in einzelnen, ungestörten lebenden Zellen in Echtzeit zu ermöglichen. Diese Technologien sollten multiplexfähig sein, um die gleichzeitige Analyse vieler Zellen zu ermöglichen, und sie sollten sich für die Massenproduktion eignen, um die Kosten zu minimieren. Fortschritte in den Bereichen Mikrofluidik, Mikrofabrikation und mikroelektromechanische Systeme (MEMS) werden zusammenfassend als „Lab-on-a-Chip” bezeichnet. Auf diesen Chips können Nervenzellen kontinuierlich mit Nährstoffen versorgt, gezielt angeregt und gleichzeitig elektrisch und optisch vermessen werden. Durch die starke Miniaturisierung wird die Störung der Zellen minimiert, sodass ihre natürliche Funktion erhalten bleibt.

Ein besonderer Fokus liegt auf dem Gehirn, da Nervenzellen dort nicht nur Signale weiterleiten, sondern sich auch ständig anpassen, miteinander vernetzen und mit sogenannten Gliazellen interagieren. Störungen dieses empfindlichen Gleichgewichts spielen eine zentrale Rolle bei altersbedingten Erkrankungen. Neue Erkenntnisse darüber könnten helfen, die Ursachen von Demenz besser zu verstehen und gezielt neue Medikamente zu entwickeln.

Projektförderung

Mittel des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen Programmgebiet Stärker entwickelte Region (SER); Förderperiode 2021-2027.

Projektpartner

• TU Braunschweig, Zoologisches Institut, Abt. Zelluläre Neurobiologie, Prof. Dr. Martin Korte
• TU Braunschweig, Zoologisches Institut, Abt. Zelluläre und Molekulare Neurobiologie, Prof. Dr. Reinhard Köster
• TU Braunschweig, Zoologisches Institut, Abt. Zellphysiologie, Prof. Dr. Jochen Meier
• TU Braunschweig, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. Jomo Walla
• TU Braunschweig, Braunschweiger Integriertes Zentrum für Systembiologie (BRICS), Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik, Prof. Dr. Karsten Hiller und Prof. Dr. Thekla Cordes
• TU Braunschweig, Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik (PVZ), Prof. Dr. Andreas Dietzel und Prof. Dr. Iordania Constantinou
• TU Braunschweig, Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), Prof. Dr. Stefanie Kroker und Prof. Dr. Daniel Prades
• TU Braunschweig, Nitride Technology Center NTC, Prof. Dr. Andreas Waag
• Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen, Fakultät für Ingenieurwissenschaft und Gesundheit, Prof. Dr. Wolfgang Viöl

Sprecher

Prof. Dr. Martin Korte

TU Braunschweig
Institut für Zell- und Neurobiologie (IZN)
Abt. Zelluläre Neurobiologie

Telefon: +49 (0)531 391 3220
Email: m.korte@tu-braunschweig.de

Koordination

Dr. Anita Remus

TU Braunschweig
FSP Engineering for Health - BRICS Geschäftsführung

Telefon: +49(0)531 391 55102
Email: a.remus(at)tu-braunschweig.de