Fluoreszentes Bioimaging zur zwei-dimensionalen Darstellung des Sauerstoffpartialdruckes in akuten und chronischen Wunden
Leitung: Priv.-Doz. Dr. med. Philipp Babilas
Mitarbeiter: Dr. med. Stephan Schreml
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Messung des Sauerstoffpartialdrucks für experimentelle wie auch für klinische Fragestellungen sowie die Validierung dieser Methodik in akuten und chronischen Wunden fortgesetzt. Das Messverfahren entstammt dem fluoreszenten Bioimaging und ermöglicht die nicht-invasive, kartographische Darstellung des Sauerstoffpartialdrucks. Die Messgenauigkeit des Verfahrens ist deutlich höher, als bei dem Standardverfahren, der Clark-Elektrode (in Kooperation mit Professor Dr. Otto S. Wolfbeis, Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik, Universität Regensburg).
Förderung: DFG
Zwei-dimensionale pH-Wert Messung in akuten und chronischen Wunden mittels planarer Sensoren
Leitung: Priv.-Doz. Dr. med. Philipp Babilas
Mitarbeiter: Dr. med. Stephan Schreml
Chronische Wunden sind ein in der Humanmedizin interdisziplinär weit verbreitetes Krankheitsbild mit großer sozioökonomischer Bedeutung. Das besondere Charakteristikum chronischer Wunden ist die immense Therapieresistenz. Die genaue Pathophysiologie chronischer Wunden ist nicht geklärt. Der pH-Wert ist als ein zentraler pathophysiologischer Faktor der Wundheilung bekannt. Chronische Wunden als äußerst heterogene, flächige Hautveränderungen profitieren in besonderer Weise von einer flächigen, zweidimensionalen Messmethode, da nur die diese eine repräsentative Darstellung der gesamten Wunde ermöglicht. In diesem Zusammenhang soll im Rahmen dieses Forschungsprojektes die nicht-invasive, zweidimensionale Messung des pH-Wertes mittels dynamischer Lumineszenzlöschung genutzt werden (in Kooperation mit Professor Dr. Otto S. Wolfbeis, Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik, Universität Regensburg).
Förderung: DFG
Nutzung von Clustering-Algorithmen zur Erfassung statistischer Zusammenhänge in den geometrischen Merkmalen der kartographischen Darstellung von Sauerstoffpartialdruck und pH-Wert in verschiedenen Dermatosen
Leitung: Priv.-Doz. Dr. med. Philipp Babilas, Prof. Dr. rer. nat. E. Lang (Institut für Biophysik und physikalische Biochemie, Universität Regensburg)
Mitarbeiter: Dr. med. Stephan Schreml
Die kartographische, zweidimensionale Messung wichtiger Parameter der Hautphysiologie soll durch die Etablierung einer digitalen Bildverarbeitung unterstützt werden. Ziel soll sein, über pattern recognition und clustering-Algorithmen statistische Zusammenhänge in den geometrischen Merkmalen des generierten Bildmaterials aufzuklären. So sollen die verschiedenen Bildmuster, welche sich bspw. durch die Darstellung der heterogenen Gefäßnetze und Gewebsdurchblutung ergeben, analysiert werden. Auf dieser Grundlage können Charakteristika verschiedener Hauterkrankungen definiert werden. Es soll geklärt werden, ob eine Korrelation zwischen den geometrischen Merkmalen einer Entität und der Diagnose, der Therapie oder der Prognose vorliegt und ob Angaben zur Diagnose, Therapie oder Prognose mit Hilfe eines entsprechenden Algorithmus antizipiert werden können.
Prospektive, randomisierte, kontrollierte, monozentrische zweiarmige, einfach-blinde Studie zur ICG-augmentierten Diodenlasertherapie zur Behandlung von venösen und kapillären Gefäßfehlbildungen
Leitung: Priv.-Doz. Dr. med. Philipp Babilas, Prof. Dr. med. Rolf-Markus Szeimies
Mitarbeiter: Dr. med. Stephan Schreml, Doktoranden
Die Behandlung von Feuermalen erfolgt heute üblicherweise mittels Farbstofflasertherapie. Hierbei gelingt die komplette Aufhellung nur selten. Um das Ausmaß der klinischen Aufhellung der Feuermale zu verbessern, soll unmittelbar vor Lasertherapie ein Farbstoff appliziert werden, welcher das anschließend applizierte Laserlicht absorbiert. Dies soll, in Übereinstimmung mit einem bereits durchgeführten Tierexperiment, zu einer Steigerung der thermischen Schädigung und damit zu einem verstärkten Aufhellungseffekt führen.
Nachweis von UV-Strahlung induziertem Singulett Sauerstoff mittels seiner Lumineszenz in vitro und in vivo
Leitung: Priv. Doz. Dr.rer.nat. Wolfgang Bäumler, Dr.rer.nat. Tim Maisch
Mitarbeiter/innen: Dipl. Physiker Johannes Regensburger, Anita Gollmer (Physik Diplomandin)
Ultraviolettes Licht verursacht in der Haut Schäden, die ein vorzeitiges Altern, Lichtinduzierte Dermatosen oder Hauttumoren entstehen lassen, die durch hochreaktivem Singulett Sauerstoff verursacht werden können. Singulett Sauerstoff wird direkt und nicht-invasiv mittels seiner Lumineszenz detektiert. Im Vorhaben werden die Mechanismen der Entstehung von Singulett Sauerstoff durch UV-Licht in vitro und in vivo untersucht.
Förderung: eigene Mittel und Industriemittel
Singulett Sauerstoff Lumineszenz als nicht-invasiver Sensor des Sauerstoffpartialdrucks in vitro und in vivo
Leitung: Dr.rer.nat. Tim Maisch, Priv. Doz. Dr.rer.nat. Wolfgang Bäumler
Mitarbeiter/innen: Dipl. Physiker Johannes Regensburger, Anita Gollmer (Physik Diplomandin)
Die photodynamische Erzeugung von Singulett Sauerstoff in Bakterien und Tumorzellen führt zu oxidativen Schäden an Lipiden und Proteinen. In der Folge davon kommt es zu einer raschen Abnahme der lokalen Sauerstoffkonzentration, das wiederum die Effektivität des photodynamischen Prozesses beeinträchtigt. Die Lumineszenz des Singulett Sauerstoffs kann genutzt werden, um die aktuelle Sauerstoffkonzentration, insbesondere in Zellen zu visualisieren.
Förderung: eigene Mittel
Quantitative Analyse von Tätowierungspigmenten in der Haut
Leitung: Priv. Doz. Dr.rer.nat. Wolfgang Bäumler, Dr.rer.nat Rudolf Vasold
Mitarbeiter/innen: Eva Engel (Chemie-Doktorandin), Francesco Santarelli (MTA), Katharina Gastl (cand. chem.)
In Deutschland sind laut einer aktuellen Umfrage 23 % der Menschen zwischen 15 und 29 Jahren tätowiert. Aufgrund fehlender gesetzlicher Kontrollen werden dabei Substanzen unbekannter Zusammensetzung und Konzentration in die Haut eingebracht. Es wird erstmalig die mittlere Konzentration von Farbpigmenten in tätowierter Haut bestimmt. Dieses Vorhaben ist ein erster, wichtiger Schritt, um ein eventuelles Gesundheitsrisiko der Tätowierungen und einer lichtinduzierten Spaltung von Tätowierungspigmenten abschätzen zu können.
Förderung: DFG, BA 1741/3-1
Gesundheitliche Probleme mit Tätowierungen und der Lasertherapie von Tätowierungen
Leitung: Priv. Doz. Dr.rer.nat. Wolfgang Bäumler
Mitarbeiter/innen: Ines Klügl (cand. med.)
Im Laufe der Zeit wurden in der medizinischen Fachliteratur diverse Fälle publiziert, die ein mögliches gesundheitsschädigendes Risiko, das von Tätowierungen ausgehen kann, beschreiben. Derzeit gibt es aber kaum quantitative Untersuchungen, die sich mit den gesundheitlichen Risiken von Tätowierungen und der Laserbehandlung von Tätowierungen auseinandersetzen. Es soll mit Hilfe einer Umfrage (www.tattoo-umfrage.de) zu Tätowierungen und deren Laserbehandlung untersucht werden, wie häufig gesundheitliche Probleme mit Tätowierungen entstehen.
Förderung: eigene Mittel
Computergestützte Modellrechnungen zur thermischen Zerstörung von Blutgefässen mittels Laser und IPL
Leitung: Priv. Doz. Dr.rer.nat. Wolfgang Bäumler, Dr. Gal Shafirstein (UAMS, Little Rock, USA)
Der Einsatz von Lasern und hochintensiver Blitzlampen in der Medizin, insbesondere in der Dermatologie, hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Deswegen sollen unter Anwendung verschiedener mathematischer Modelle (z.B. Monte-Carlo, Finite-Elemente) Lichtabsorption, Streuphänomene, der Transport von laserinduzierter Wärme im Gewebe, die Bestimmung der erreichten Spitzentemperaturen in Zielstrukturen und der dadurch verursachten Effekte untersucht werden. Gleichzeitig werden die Berechnungen mit histologischen Befunden und den klinischen Ergebnissen bei Patienten verglichen.
Förderung: Industriemittel
Genpolymorphismen bei sklerosierenden Hauterkrankungen
Leitung: Priv. Doz. Dr. S. Karrer
Mitarbeiterin: Petra Weiderer
Die Untersuchung von funktionellen Genpolymorphismen bei sklerosierenden Hauterkrankungen (systemische Sklerodermie, zirkumskripte Sklerodermie, Keloide) hat zum Ziel, einen Beitrag zur Aufklärung der Pathogenese dieser Erkrankungen zu leisten (in Kooperation mit der Klinik für Innere Medizin I, PD Dr. C. Hellerbrand und mit dem Institut für Pathologie, Fr. Prof. Dr. A.K. Bosserhoff).
Förderung: Deutsche Stiftung Sklerodermie
Signalwege der Photodynamischen Therapie
Leitung: Priv. Doz. Dr. S. Karrer, Prof. Dr. R.-M. Szeimies
Mitarbeiterin: Petra Weiderer
Zum besseren Verständnis des Wirkmechanismus der Photodynamischen Therapie (PDT) werden mögliche Signalwege der Photodynamischen Therapie (Aktivierung von MAPK-Kinasen: ERK1/2, p38, JNK) in vitro an Zellkulturen humaner Fibroblasten und Keratinozyten untersucht (in Kooperation mit dem Institut für Pathologie, Fr. Prof. Dr. A.K. Bosserhoff).
Förderung: eigene Mittel
Untersuchung der antifibrotischen Effekte von Interferonen
Leitung: Priv. Doz. Dr. S. Karrer
Mitarbeiterin: Petra Weiderer
Ziel dieser Untersuchungen ist es, die antifibrotischen Effekte verschiedener Interferone (IFN- α , IFN- γ, pegylierte Interferone ) an Fibroblasten von Patienten mit sklerosierenden Hauterkrankungen (Sklerodermie, Keloide) in vitro zu untersuchen (in Kooperation mit der Klinik für Innere Medizin I, PD Dr. C. Hellerbrand).
Förderung: eigene Mittel
Wundmanagement
Leitung: Priv. Doz. Dr. S. Karrer
Im Rahmen einer ambulanten Wundsprechstunde werden klinische Ansätze zur Verbesserung der Wundheilung bei chronischen und akuten Wunden erprobt und systematisch ausgewertet.
Förderung: Industriemittel
Graft-versus-host Erkrankung nach Stammzelltransplantation
Leitung: Priv. Doz. Dr. S. Karrer, Prof. Dr. R.-M. Szeimies
In Kooperation mit der Abteilung für Hämatologie und Internistische Onkologie (Prof. Dr. R. Andreesen, Prof. Dr. E. Holler, Prof. Dr. M. Kreutz, Dr. U. Schulz) werden unterschiedliche Fragestellungen zur Entstehung und Prophylaxe der Graft-versus-host Erkrankung der Haut nach allogener Stammzelltransplantation bearbeitet.
Antibakterielle Photodynamische Therapie
Leitung: Dr. rer. nat. T. Maisch, Prof. Dr. R.-M. Szeimies
Mitarbeiter/innen: Doktoranden
Die Effektivität verschiedener topisch applizierbarer Photosensibilisatoren in der Inaktivierung von Bakterien auf der Haut wird in vitro untersucht und die zugrundeliegenden Mechanismen beleuchtet (in Kooperation mit dem Institut für Med. Mikrobiologie und Hygiene, Prof. Dr. N. Lehn).
Förderung: EU-CRAFT-Projekt, Industriemittel
Endothelaktivierung nach allogener Knochenmarkstransplantation: Welchen Einfluss hat dies auf die Haut?
Leitung: Dr. rer. nat. T. Maisch, Prof. Dr. R.-M. Szeimies, Priv.-Doz. Dr. S. Karrer
Mitarbeiterin: S. Scheuerer
Teilprojekt Dermatologie im Rahmen des Reform C-Projektes: Endothelpathologie in der Transplantationsmedizin: Risikostratifizierung und Transplantationsmonitoring.
Förderung: Reform C-Projekt der Medizinischen Fakultät der Universität Regensburg
Klinische Evaluation der photodynamischen Therapie in der Dermatologie
Leitung: Prof. Dr. R.-M. Szeimies
Mitarbeiter/innen: Dr. med. P. Babilas, Priv.-Doz. Dr. rer. nat. W. Bäumler, Priv.-Doz. Dr. med. S. Karrer, Dr. med. A. Klein, Dr. med. H. Bäcker
Das Vorhaben hat das Ziel, die PDT zur Behandlung von epithelialen Hauttumoren (insbes. aktinischen Keratosen und Basalzellkarzinomen) sowie chronisch-entzündlichen Hautkrankheiten wie der zirkumskripten Sklerodermie zu verbessern und zu validieren (Effizienz, Nebenwirkungen etc.). In diesem Rahmen werden zahlreiche klinische Studien konzipiert und z.T. monozentrisch oder multizentrisch durchgeführt.
Förderung: Industriemittel
Penetrationsverhalten verschiedener Farbstoffe für die Photodynamische Therapie
Leitung: Prof. Dr. R.-M. Szeimies, Dr. rer. nat. T. Maisch
Mitarbeiter/innen: C. Worlicek (Doktorandin), S. Scheuerer
Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung der PDT ist die ausreichende Penetration von für die PDT geeigneten Farbstoffen in die erkrankte Haut. Im Rahmen des Projektes wird die Penetrationsfähigkeit verschiedener Farbstoffe mittels fluoreszenzoptischer Verfahren untersucht sowie mittels TUNEL- oder NBTC-Assays im ex vivo-Modell die Induktion eines phototoxischen Schadens bei nachfolgender Bestrahlung ermittelt.
Förderung: eigene Mittel, Industriemittel
Signaltransduktionswege bei der Behandlung epithelialer Tumoren der Haut
Leitung: Prof. Dr. R.-M. Szeimies, Priv.-Doz. Dr. S. Karrer
Mitarbeiterin: P. Weiderer
Mögliche Signaltransduktionswege bei der topischen medikamentösen Behandlung epithelialer Hauttumoren werden untersucht und miteinander verglichen (in Kooperation mit dem Institut für Pathologie, Prof. Dr. A. Bosserhoff).
Förderung: eigene Mittel
Vergleich verschiedener Lichtsysteme hinsichtlich ihres Einsatzes bei der photodynamischen Therapie
Leitung: Prof. Dr. R.-M. Szeimies
Mitarbeiter/innen: Dr. med. P. Babilas, Priv.-Doz. Dr. rer. nat. W. Bäumler, Priv.-Doz. Dr. med. S. Karrer, Dr. rer. nat. T. Maisch, E. Kohl (Doktorandin), R. Travnik (Doktorand)
Für die photodynamische Therapie an der Haut ist die Verwendung von kohärentem Licht nicht erforderlich, Licht aus inkohärenten Lampen- oder LED-Systemen ist ebenfalls geeignet. Im Rahmen von in vitro-Untersuchungen und auch mittels klinischer Studien wird die Äquivalenz verschiedener Lichtsysteme untersucht.
Förderung: Industriemittel
Retinoblastom Protein bindendes Protein 2 Homolog 1 (RBP2H1)-Defizienz im malignen Melanom
Leitung: Prof. Dr. T. Vogt
Mitarbeiter/innen: Dr. med. A. Rösch , Dipl.-Biol. A. Müller, L. Künzel
RBP2H1 wurde 1995 - 1997 im Rahmen eines Forschungsaufenthaltes am SKCC San Diego USA vom Leiter entdeckt, ein obligat defizientes Genprodukt in malignen Melanomen mit Tumorsuppressorfunktion.
Die jüngsten Arbeiten (J Invest Dermatol 2006, Mod Pathol 2005) zu diesem Thema weisen den Weg zu innovativer molekular orientierter Melanomtherapie.
Förderung: DFG, DDG-Forschungsstipendium, Novartis Forschungspreis und ReFORM B Förderung der Uni Regensburg
Biomarkerinitiative malignes Melanom
Leitung: PD Dr. S. Meyer
Mitarbeiter/innen: T. Schifferstein, J. Heider
Die Prognose- und auch Diagnosestellung beim malignen Melanom ist meist als statistische Aussage im Vergleich zu dem Durchschnitt vergleichbarer Fälle grob, ungenau und und nicht individuell zu stellen. Durch Erfassung der Daten von 2000 Melanompatienten und Etablierung eines 'Tissue Arrays' in diesem Maßstab ist es geglückt, eine Melanobiomarkersignatur aus 7 immunhistochemischen Markern zu bestimmen, die signifikant mit der Prognose der Patienten korreliert und zudem therapeutische Perspektiven eröffnet.
Neue stroma-orientierte und antiangiogenetische Konzepte in der palliativen Tumortherapie
Leitung: Prof. Dr. T. Vogt
Mitarbeiter/innen: Dr. med. C. Hafner, Dr. med. B. Coras, cand. med. A. Bundscherer
Ausgehend von eigenen Phase II Studien (Zusammenarbeit mit Prof. A. Reichle, Onkologie) und Fallberichten zur Wirkung von antiangiogenetisch-stromamodulierenden Pharmaka bei fortgeschrittenen chemorefraktären Tumorerkrankungen (Angiosarkome, andere Weichteilsarkome, Langerhanszellhistiozytosen, malignes Melanom, Kaposi Sarkom u.a.) werden hier die prinzipiellen Wirkansätze auf zelluärem Niveau und in Angiogenesemodellen untersucht mit dem Schwerpunkt Pharmakakombinatorik
Gen-Chip-Analysen zur Differenzierung von Spitz-Tumoren vom malignen Melanom
Leitung: Prof. Dr. T. Vogt
Mitarbeiter/innen: A. Vogl
Ausgehend von Paraffingeweben wurden Affymetrix Chipanalysen durchgeführt. Die regulierten Kandidatengene werden nunmehr durch Tissuearrays weiter evaluiert bzgl. der Möglichkeit die Melanomimitatoren (Spitznävi) von den echten malignen Melanomen in Zukunft besser abzugrenzen.
Onkogene Mutationen in epidermalen Nävi und seborrhoischen Keratosen
Leitung: PD Dr. Christian Hafner, Prof. Dr. Thomas Vogt
Mitarbeiter: Eva Herschberger, Lydia Künzel, Tatjana Schifferstein
Kooperationspartner: Prof. F. Real, CNIO, Madrid; Prof. M. Knowles, Cancer Research UK, Leeds; Prof. Dr. A. Hartmann, Institut für Pathologie, ErlangenEpidermale Nävi (EN) und seborrhoische Keratosen (SK) sind gutartige Hauttumoren, die entweder bereits angeboren sind (EN) oder im Laufe des Lebens erworben werden (SK). Unsere Arbeitsgruppe war daran beteiligt, erstmals die zugrunde liegenden genetischen Veränderungen dieser Hauttumoren zu identifizieren. In beiden Tumoren konnten aktivierende Mutationen im FGFR3-Gen (J Clin Invest 2006; J Invest Dermatol 2006; J Invest Dermatol 2007) und im PIK3CA-Gen (PNAS 2007) identifiziert werden. Dies war insofern überraschend, als diese Mutationen eigentlich onkogen sind und ansonsten in malignen Tumoren gefunden werden, während EN und SK kein malignes Entartungspotential aufweisen. Derzeit untersuchen wir in einer groß angelegten deutsch-spanischen Studie diese Mutationen in 175 SK von 25 Patienten. Die Ergebnisse sollen mit verschiedenen epidemiologischen, histologischen und immunhistochemischen Parametern korreliert werden. Da nicht alle seborrhoischen Keratosen diese Mutationen zeigen, werden weitere Kandidaten-Gene hinsichtlich neuer Mutationen untersucht. Zudem wird FGFR3 mitels Real-Time RT-PCR auch auf transkriptioneller Ebene analysiert.
Förderung: DFG HA 5531/1-1, DDG/ADF-Forschungsstipendium, ReForM-B
Onkogene Mutationen in lentiginösen Hauttumoren
Leitung: PD Dr. Christian Hafner, Prof. Dr. Thomas Vogt
Mitarbeiter: Eva Herschberger, Lydia Künzel, Tatjana Schifferstein
Kooperationspartner: Prof. Dr. A. Hartmann, Institut für Pathologie, ErlangenAufbauend auf der Identifikation von FGFR3- und PIK3CA-Mutationen in seborrhoischen Keratosen (SK) untersuchen wir weitere benigne Hauttumoren, die einen (histologischen) Bezug zur SK aufweisen. So soll z.B. die Lentigo solaris, auch als Lentigo senilis oder Altersfleck bezeichnet, eine initiale Form der SK darstellen. In der Tat konnten wir bei der Lentigo solaris bereits FGFR3- und PIK3CA-Mutationen finden (Br J Dermatol 2009). Daneben untersuchen wir in Abgrenzung zur Lentigo solaris auch die Lentigo simplex. Da diese benigne Hautläsion wiederum ein Vorläufer des melanozytären Nävus sein soll, untersuchen wir hier neben FGFR3 und PIK3CA auch BRAF. Weitere histologische Varianten der SK werd en ebenfalls untersucht.
Förderung: DFG HA 5531/1-1, DDG/ADF-Forschungsstipendium, ReForM-B
Mitarbeiter: Eva Herschberger, Lydia Künzel, Tatjana Schifferstein
Kooperationspartner: Prof. M. Knowles, Cancer Research UK, Leeds
Funktionelle Aspekte von FGFR3-Mutationen in Keratinozyten
Leitung: PD Dr. Christian Hafner, Prof. Dr. Thomas Vogt
Bisher ist nicht bekannt, welche intrazellulären Mechanismen in Keratinozyten mit FGFR3-Mutation daran beteiligt sind, dass benigne akanthotische Hauttumoren (epidermale Nävi, seborrhoische Keratosen) entstehen. Wir verwenden daher FGFR3-mutierte, lentiviral stabil transduzierte HaCaT-Zellen als Modell, um die funktionellen Aspekte genauer zu untersuchen. Hierzu werden z.B. Proliferation, Apoptose, Migration, Attachment sowie mittels Western-Blot Technik verschiedene Signaling-Proteine untersucht. Zudem kommt die Genexpressions-Analyse mittels Array-Technik (Affymetrix) zum Einsatz. Letztlich erhoffen wir uns auch Aufschlüsse darüber, warum die onkogenen Mutationen in den Keratinozyten im Gegensatz zu anderen Geweben kein malignes Wachstum hervorrufen.
Förderung: DFG HA 5531/1-1, DDG/ADF-Forschungsstipendium
PIB schlägt ESKAPE – Neue langfristige Strategien gegen multi-resistente Bakterien
Leitung: PD Dr. Tim Maisch, Prof. Dr. Wolfgang Bäumler
Mitarbeiter: Dr. Johannes Regensburger, Dipl.-Biol. Anja Eichner, MA Fernanda Gonzales, Francesco Santarelli
Aufgrund der zunehmenden Antibiotikaresistenz von Bakterien werden herkömmliche antibakterielle Therapiemaßnahmen mehr und mehr versagen. Dies stellt eine sehr ernste klinische Herausforderung des 21. Jahrhunderts dar. Hervorzuheben sind dabei die sog. ESKAPE-Erreger, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia, Acinetobacter baumanii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter– Stämme, da besonders diese humanpathogenen Erreger der Wirkung von Antibiotika schnell ausweichen ("escape") können. Eine neue Alternative mit großen Erfolgsaussichten ist die Photodynamische Inaktivierung von Bakterien (PIB). Diese Methode nutzt einen Farbstoff, Photosensibilisator (PS), der durch Absorption von sichtbarem Licht Singulettsauerstoff und Sauerstoffradikale generiert. Diese reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) können bei geeigneter Wahl der Parameter die sofortige oxidative Abtötung der Bakterien bewirken. In diesem interdisziplinären Vorhaben sollen die Zusammenhänge von molekularer Struktur eines Photosensibilisators, Phototoxizität, Applikationsform und Therapiefenster gegenüber bakteriellen Infektionen, verursacht durch die sog. ESKAPE-Erreger, erarbeitet werden.
Förderung: Industriemittel, DFG, Bayerische Forschungsstiftung
Photodynamische Inaktivierung von Mikroorganismen im Lebensmittelbereich
Leitung: PD Dr. Tim Maisch, Prof. Dr. Wolfgang Bäumler
Mitarbeiter: Dr. Johannes Regensburger, Dipl-Biol. Anja Eichner, Dipl-Phys. Ariane Felgenträger
Kooperation: Prof. Dr. Burkhard König, Lehrstuhl für Organische Chemie, Universität Regensburg
Die wissenschaftliche Grundlage der antimikrobiellen Photodynamik ist die Interaktion von Licht und speziellen Farbstoffen (sog. Photosensibilisatoren), die zur Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies führt. Damit werden sowohl multiresistente Bakterien als auch weitere pathogene Mikroorganismen wie Pilze und Sporen äußerst effektiv abgetötet. Gegenstand dieser Untersuchungen sind die Entwicklung und Synthese von neuen und modifizierten Photosensibilisator-Moleküle, deren essentielle Eigenschaften Ladung, Größe und Molekulargewicht sind, um diese nicht nur im medizinischen Bereich, sondern vorallem im Lebensmittelbereich erfolgreich einsetzen zu können.
Förderung: Bayerische Forschungsstiftung, Industriemittel
Innovatives Desinfektionsverfahren auf Basis der Photodynamik
Leitung: PD Dr. Tim Maisch, Prof. Dr. Wolfgang Bäumler
Mitarbeiter: Dr. Johannes Regensburger, Dipl-Biol. Anja Eichner, Dipl-Phys. Ariane Felgenträger, Dipl-Phys. Alena Knak
Kooperation: Dr. Hubert Steigerwald, Sensorik-Bayern GmbH, Regensburg; Prof. Dr. Burckhard König, Lehrstuhl für Organische Chemie Universität Regensburg
Basierend auf dem Wirkmechanismus der Photodynamik sollen in diesem Forschungsprojekt die Möglichkeit der Entwicklung selbstdesinfizierender photoaktiver Oberflächen durch Immobilisierung geeigneter Photosensibilisatoren in/auf diesen Oberflächen untersucht werden.
Cold-atmospheric plasma: A new approach to kill microorganisms
Leitung: PD Dr. Tim Maisch, Prof. Dr. Sigrid Karrer
Mitarbeiter: Dr. Julia Heinlin, Judith Heider
In den letzten Jahren hat sich die antimikrobielle Plasmamedizin in infolge des zunehmenden Verständnisses für komplexe Plasmaphänomene und der Entwicklung vielfältiger neuer Plasmaquellen zu einem innovativen interdisziplinären Forschungsgebiet mit großem Potential entwickelt. Unter "kaltem Plasma" versteht man teilweise ionisiertes Gas, das zu einem großen Anteil aus freien Ladungsträgern wie Ionen und Elektronen, freien Radikalen, Molekülen und zusätzlich auch aus neutralen Atomen besteht. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, genaue Kenntnisse über die antimikrobiellen Effekte bei Mikroorganismen zu erhalten. Diese Erkenntnisse stellen wichtige Informationen dar, die für das Verständnis der Wirkungsweise von Plasma gegenüber pathogenen Keimen unerlässlich sind, um beispielsweise die Möglichkeit einer Resistenzentwicklung gegenüber Plasma abzuschätzen.
Förderung: Max-Planck-Gesellschaft, MPE für extraterrestrische Physik
Linolsäure und PPARs in Wechselwirkung mit Singulett Sauerstoff nach UV-A Bestrahlung, Einfluss auf humane Hautzellen
Leitung: PD Dr. Tim Maisch, Prof. Dr. Wolfgang Bäumler
Mitarbeiter: Dr. Johannes Regensburger, Dipl-Phys. Ariane Felgenträger, Francesco Santarelli
Die UV-A Bestrahlung der Haut führt zu verschiedenen biologischen Effekten die vor allem durch die Entstehung von reaktiven Sauerstoffspezies, insbesondere Singulett Sauerstoff, verursacht werden. Vor kurzem konnte erstmals gezeigt werden, dass die Generierung von Singulett Sauerstoff nach UV-A Bestrahlung ohne exogene Photosensibilisatoren in vitro und in vivo möglich ist. Allgemein akzeptiert ist die Tatsache, dass Sonnenlicht und UV Exposition bei der Haut zum "Skin aging" führen und auch die Entstehung von Hauttumoren fördern. Die Verwendung von Linolsäure bei der Behandlung von chronischen und akuten Entzündungszuständen der Haut hat sich als sehr wirkungsvoll erwiesen. Denn ungesättigte Fettsäuren sind für die Barrierefunktion der gesunden Haut notwendig sind. In diesem vorliegenden Projekt soll nun der Einfluss von Linolsäure auf Keratinozyten vor und nach UV-A Bestrahlung untersucht werden. Dabei soll der regulatorische Einfluss von Linolsäure auf Ebene der Proliferation und Differenzierung von Kerationzyten in vitro analysiert werden.
Förderung: Industriemittel
