Weiterentwicklung von genetisch codierten K+ Biosensoren

Kalium-Ionen (K+) sind entscheidend für viele lebenswichtige Prozesse im menschlichen Körper. Sie beeinflussen unter anderem die Kommunikation von Nervenzellen, den Herzrhythmus und den Stoffwechsel. Trotz ihrer Bedeutung ist es bisher schwierig, Veränderungen der K+-Konzentration in lebenden Zellen und Organismen präzise zu messen. Unser Forschungsprojekt setzt genau hier an: Wir entwickeln innovative, genetisch kodierte fluoreszierende Biosensoren, die es ermöglichen, Kalium-Ionen mit hoher Genauigkeit in Echtzeit zu visualisieren. Durch den Einsatz moderner Methoden wie künstlicher Intelligenz, molekularer Simulationen und innovativer Bildgebungsverfahren verbessern wir die Empfindlichkeit und Präzision dieser Sensoren. Dies erlaubt es uns, K+-Schwankungen in lebenden Zellen und sogar in lebenden Mäusen zu beobachten. Besonders wichtig ist dies für das Verständnis neurologischer Erkrankungen, bei denen K+ Veränderungen eine Schlüsselrolle spielen. Unser interdisziplinäres Forschungsteam aus Österreich und Deutschland kombiniert Expertisen aus Biochemie, Biophysik und Neurowissenschaften. Gemeinsam arbeiten wir daran, neue Möglichkeiten für die biomedizinische Forschung zu schaffen, um langfristig neue Therapieansätze für Krankheiten zu ermöglichen, die mit gestörten zellulären K+-Haushalten in Verbindung stehen. Dieses Projekt trägt dazu bei, unser Wissen über fundamentale zelluläre Prozesse zu erweitern und bietet wertvolle Werkzeuge für die biomedizinische Forschung der Zukunft.