Institutsbereiche

Molekular- und Zellphysiologie (IBI-1)

Das IBI-1 benutzt physikalische, biologische, mikroskopische und computergestützte Methoden, um die Mechanismen der molekularen und zellulären Signalverarbeitung zu verstehen - von den Eigenschaften einzelner Moleküle und Proteine über die zelluläre Signalwandlung bis zur Informationsverarbeitung in intakten neuronalen Netzwerken.

Molekular- und Zellphysiologie (IBI-1)

Mechanobiologie (IBI-2)

Die Forschungsarbeiten des IBI-2 sind darauf ausgerichtet, vertiefte Erkenntnisse über die Informationsverarbeitung durch lebende Zellen zu gewinnen. Sie kommunizieren, d. h. sie tauschen Informationen aus, wobei sie chemische und physikalische Signale nutzen. Im Rahmen unserer Forschungsarbeiten fokussieren wir uns auf die Erzeugung, Wahrnehmung und Verarbeitung mechanischer Signale, welche durch Zellen des zentralen Nervensystems erzeugt werden. Dazu zählen unter anderem Kräfte, Steifheit und Topographie. Unsere Forschungsschwerpunkte liegen auf dem Zusammenspiel von Zellarchitektur und mechanischen Eigenschaften, den Wechselwirkungen von Zellen mit ihrer Umgebung, d. h. mit der extrazellulären Matrix oder benachbarten Zellen, sowie der Wahrnehmung und Verarbeitung mechanischer Signale durch Zellen. Die Beantwortung dieser Fragen ist für die Aufklärung zahlreicher physiologischer und pathologischer Prozesse von entscheidender Bedeutung, beispielsweise für die Embryonalentwicklung, die Krebsentwicklung oder die Entstehung einer Gehirnerschütterung. Im Rahmen dieser Forschung werden modernste Instrumente der Zellbiophysik und Zellbiologie eingesetzt, welche bei Bedarf weiterentwickelt werden. Das übergeordnete Ziel unserer Forschung ist es, von der Grundlagenforschung zu wissensbasierten Methoden der Diagnose, Prävention und Behandlung in der Medizin beizutragen.

Mechanobiologie (IBI-2)

Bioelektronik (IBI-3)

Wir forschen im Bereich der Bioelektronik, einem interdisziplinärem Wissenschaftsgebiet an der Schnittstelle von Biologie und Elektronik. Insbesondere nutzen wir biologische Materialien und biologische Architekturen für informationsverarbeitende Systeme und neue Anwendungen, wie z.B. Sensoren, Aktoren und biomedizinische Geräte. Ein Schlüsselaspekt bei unseren Forschungsaktivitäten ist das bessere Verständnis der Schnittstelle zwischen biologischen Materialien und Elektronik.

Bioelectronik (IBI-3)

Biomakromolekulare Systeme und Prozesse (IBI-4)

Wir untersuchen das kollektive Verhalten von Systemen, die aus miteinander wechselwirkenden Biomakromolekülen, roten Blutkörperchen oder neuartigen thermosensitiven DNA-Hybridteilchen bestehen, mit dem Ziel, ein grundlegendes quantitatives Verständnis ihres Phasen- und Transportverhaltens und ihrer biologischen Funktionen zu erlangen. Dabei nutzen wir unsere Expertise in der Kolloidphysik, um zu analysieren, wie diese Systeme bei realistisch hohen Konzentrationen der Komponenten auf externe Stimuli wie Konzentrations- und Temperaturgradienten, Scherströmungen, elektrische Felder oder räumliche Beschränkungen reagieren. Unsere wichtigsten Untersuchungsmethoden sind spezielle Mikroskopie- und Streutechniken, rheologische Messverfahren und Mikrofluidik sowie theoretische Methoden und Computersimulationen.

Biomakromolekulare Systeme und Prozesse (IBI-4)

Strukturbiochemie (IBI-7)

Die Funktion jeder Zelle und jedes Organismus hängt entscheidend von den dynamischen Wechselwirkungen zwischen biologischen Makromolekülen und von deren korrekter dreidimensionaler Struktur ab. Fehlerhafte Wechselwirkungen und falsch gefaltete Strukturen führen zu Krankheit und Alterung. Im IBI-7 – Strukturbiochemie ist es Ziel der Forschung, diese Wechselwirkungen zu verstehen und die dreidimensionale Struktur der an entscheidenden zellulären Prozessen beteiligten Proteinkomplexe zu bestimmen. Dazu setzen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen alle verfügbaren atomar auflösenden strukturbiologischen Methoden wie Röntgenkristallographie, Kernspinresonanz (NMR)-Spektroskopie und Kryo-Elektronenmikroskopie ein. Einen großen Schwerpunkt bilden amyloide Proteinaggregate. Wie diese hochgeordneten Prion-ähnlichen Strukturen in atomarer Auflösung aussehen, wie sie sich bilden, wachsen und sich vermehren, ist Gegenstand unserer Forschung. Auch welche Abwehrmechanismen wir im Laufe der Evolution gebildet haben und wie wir durch gezielte D-Peptid-Wirkstoffe Amyloid-Fibrillen wieder in harmlose Monomer-Bausteine zerlegen können, wird erforscht. Die D-Peptid-Entwicklungsplattform beginnt bei der Lead-Identifizierung und führt über die Validierung mit Zellkulturen und Tiermodellen bis hin zur klinischen Forschung. Weitere anwendungsnahe Projekte beschäftigen sich mit DNAzymen, neuropathischem Schmerz und der Impfung gegen neurodegenerative Krankheiten.

Strukturbiochemie (IBI-7)

Technische und Administrative Infrastruktur (IBI-TA)

Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Verwaltung beraten und unterstützen in allen Belangen rund um Personalangelegenheiten, Bestellwesen, Öffentlichkeitsarbeit und mehr. Konstrukteure und Mechaniker arbeiten eng mit den Wissenschaftlern zusammen; Programmierer und IT-Spezialisten beraten und entwickeln Gerätetreiber und Steuerungssoftware genauso wie Bild gebende Verfahren für Echtzeit-Simulationen. Der Institutsbereich 4 des IBI wird von der Technischen und Administrativen Infrastruktur PGI/JCNS-TA betreut. Die Institutsbereiche 2 und 3 werden betreut von der Technischen und Administrativen Infrastruktur IBI-TA .

Technische und Administrative Infrastruktur (IBI-TA)

Technische und administrative Infrastruktur (PGI-TA / JCNS-TA)

Letzte Änderung: 28.11.2024