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20.04.2016, 15:30 Uhr

Klasse für Naturwissenschaften und Medizin, 575. Sitzung

Prof. Dr. med. Jan G. Hengstler, Dortmund: Intravitales, funktionelles Imaging mit Zweiphotonenmikroskopie: neue Einblicke in Leberfunktionen und Prinzipien der Gewebeorganisation; Prof.'in Dr. Annette M. Schmidt, Köln: Magnetic Soft Matter – Travelling Length and Time Scales

NM Mittwoch, 20.04.2016 um 15.30 Uhr, 575. Sitzung

Vortrag 1

Eine grundlegende Eigenschaft von Geweben und Organen ist ihre Fähigkeit zur Regeneration. Begrenzte Zerstörungen lösen in der Regel koordinierte Prozesse aus, bei dem ausgehend von überlebenden Zellen die funktionelle Gewebestruktur in voller Komplexität wieder hergestellt wird. Unter noch nicht vollständig verstandenen Umständen wird diese perfekte Regeneration gestört. Stattdessen kommt es dann zur narbigen Ausheilung. Für manche Organe hat diese Narbenbildung fatale Folgen, zum Beispiel die Zirrhose der Leber. Eine kritische Frage besteht nach wie vor darin, welche Ereignisse für ein Umschalten von perfekter zu narbiger Ausheilung verantwortlich sind. Zur Beantwortung dieser und ähnlicher Fragen hat sich in unserem Labor funktionelles Imaging mit Zweiphotonen-Mikroskopie bewährt. Diese Technik ermöglicht nicht invasive Zeitrafferaufnahmen lebender Organe bei einer Auflösung von weniger als 500 nm. Während des Imaging können einzelne Zellen mittels Laserbestrahlung oder auch größere Zellverbände modifiziert oder zerstört und die Konsequenzen verfolgt werden. Eine Schlüsselbeobachtung besteht darin, dass nur die Zerstörung bestimmter Zelltypen des Lebergewebes, nämlich der sinusoidalen Endothelzellen, Narben zur Folge hat, während nach ausschließlicher Zerstörung der Hepatozyten eine perfekte Regeneration beobachtet wird. An diesem und weiteren Beispielen werden Möglichkeiten und Grenzen der intravitalen modellgestützten Zweiphotonenmikroskopie erläutert werden.

Prof. Dr. Jan Hengstler, geboren 1965, hat an der Universität Mainz Medizin studiert (1984–1990) und am Institut für Toxikologie promoviert (1991). Weitere Stationen führten über die Abteilung für Molekulare Toxikologie (Leitung 2003–2007) und das Institut für Rechtsmedizin (kommissarische Leitung: 2006–2007) an das Leibniz-Institut (IFADO) an der TU Dortmund (seit 2007). Jan Hengstler ist Toxikologe mit Schwerpunkt Lebertoxizität. In seiner Gruppe entwickelte er in vitro Systeme für Toxizitätstestungen, welche inzwischen weltweit eingesetzt werden. Neben angewandter Forschung interessiert sich seine Arbeitsgruppe für Grundprinzipien der Gewebeorganisation. Um zu verstehen, wie Millionen an Zellen koordiniert werden, um ein hochspezialisiertes funktionelles Gewebe zu bilden, setzt die Gruppe mathematische Modelle, als auch intravitales Imaging und Geweberekonstruktionstechniken ein.

Vortrag 2

 

We consider a material to be soft when it easily and readily adapts to an external stress, being of crucial impact for the performance of biological tissue and in many areas of material science. Time-dependent and viscoelastic processes, as prominent in many soft matter systems such as polymer- and colloid-based materials, are often dominating the mechanical response. When taken into account properly, dynamic processes in complex fluids, solutions and melts can be exploited for novel adaptive and responsive systems. The talk will summarize examples from our lab demonstrating the potential of dipolar nanoparticles and their tailored interaction with polymer matrices and external fields for the investigation of the quasi-static and frequency-dependent properties of soft matter on the nanoscale. The dynamic behavior of ferromagnetic organic-inorganic hybrid nanoobjects can further be adopted for swimming objects that can be propelled by chemical fuel under very low Reynolds number conditions.

Prof.’ in Dr. Annette M. Schmidt ist seit April 2010 Professorin für Physikalische Chemie an der Universität zu Köln. Von 1991 bis 1989 studierte sie an der RWTH Aachen und der Reichsuniversität Groningen Chemie. 1989 schloss sie das Studium mit ihrer Diplomarbeit „Development of Semi-interpenetrating Polymer Networks for Medical Applications“ ab. 2001 wurde sie mit ihrer Arbeit „Biodegradable Polymer Network Systems with Shape Memory Eff ect and Crystallizable Switching Segment“ an der RWTH Aachen promoviert und leitet seit 2002 das „Smart Nanosized Materials“ Team am Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf. 2009 wurde sie an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität habilitiert und hatte von 2009 bis 2010 eine Vertretungsprofessor für Organische Chemie an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn inne bis sie dem Ruf der Universität zu Köln folgte. Neben einer ganzen Reihe von Preisen und Auszeichnungen hat sie auch eine Emmy Noether-Gruppe von 2007 bis 2010 geführt.