Molekulare Elektrophysiologie
Forschungsschwerpunkt "Integrierte miniaturisierte Systeme (IMS)" / Hochschule Kaiserslautern
- 0631/3724-5423
Kurzportrait
Die Arbeitsgruppe Molekulare Elektrophysiologie arbeitet interdisziplinär am Campus Zweibrücken der Hochschule Kaiserslautern im Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik unter Leitung von Prof. Dr. Holger Rabe.
Die Themenschwerpunkte der AG liegen im Bereich der Neuropharmakologie und Rezeptorbiophysik, wobei hier besonders zwei Familien der Liganden aktivierten Ionenkanäle, die GABAA Rezeptoren und die nikotinischen Acetylcholin Rezeptoren, interessant sind. Dabei hat die AG sowohl neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, als auch psychiatrisch relevante Störungen wie Suchterkrankungen im Fokus. Insbesondere wird die präklinische Entwicklung und funktionelle Charakterisierung von neuartigen potentiellen Wirkstoffen und deren chemischen Varianten vorgenommen, wobei auch die Problematik der Subtypspezifität berücksichtigt wird.
Methodischer Schwerpunkt der AG sind Techniken der zellulären Elektrophysiologie. Dafür stehen ein Patch-Clamp Setup mit Applikation System und Geräten zur Glas-Mikroelektroden Herstellung, sowie ein kommerzielles Multielektroden-Array (MEA) System zur Verfügung. Das MEA-System verfügt wahlweise über eine Erweiterung für Messungen an intakten Hirnschnitten und hat zusätzlich die Möglichkeit die Impedanz der MEA-Elektroden zu bestimmen.
Über die Verwendung Techniken hinaus arbeitet die AG auch bei der (Weiter-) Entwicklung elektrophysiologische Methoden mit. Eines der Forschungsziele ist die Entwicklung von optimalen Elektrodenformen und -geometrien mit spezifischen Oberflächeneigenschaften durch neue Methoden der Nanostrukturierung für biomedizinische Fragestellungen. Insgesamt steht im Fokus, ein kostengünstiges hoch Durchsatz-Verfahren für die Substanz Forschung zu entwickeln, das idealerweise die Vorteile der patch-clamp Technik mit denen der MEA-Technik kombiniert.
Ausstattung
Die Arbeitsgruppe "Molekulare Elektrophysiologie" profitiert von der sehr guten Ausstattung des Studienortes Zweibrücken. Neben den naturwissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenlaboren (Chemie, Physik, Biologie, Biochemie und E-Technik) verfügt der Fachbereich IMST über einen umfassend ausgestatteten Reinraum.
https://www.hs-kl.de/forschung/forschungsschwerpunkte/integrierte-miniaturisierte-systeme-ims/ausstattung/
Im Labor der AG stehen darüber hinaus diese spezialisierten Geräte zu Verfügung:
- kompletter patch-clamp Messplatz mit Applikations-System zur Substanzgabe an einzelne Zellen
- Mikroelektroden Herstellung: Pipetten-Puller (Sutter P-97); Mikroschmiede (Narishige MF-810); Chlorierungsstation für Silberdrähte (ALA-Systems)
- kompletter Multielektroden Messplatz mit der Möglichkeit „perforated-MEAs“ zu verwenden (Multi Channel System, MCS)
- Messplatz zur Impedanz-Messung von MCS-MEAs (Multi Channel Systems)