Forschung Gottfried Schatz Forschungszentrum

Forschungsschwerpunkt Präzisionsmedizin

Teamleiterin: Karin Kornmüller

Fokus: Nanopartikel dienen als natürliche oder biomimetische Transportsysteme für neue Medikamente. Der Fokus unserer Forschung liegt auf der Entwicklung und Charakterisierung von Lipid- und Protein-Komplexen als Wirkstoffträgersysteme, die spezifisch auf bestimmte Zelltypen, Gewebe oder biologische Barrieren wirken. Als Kernkompetenzen werden modernste Methoden aus den Bereichen Nanopartikelsynthese, Strukturbiologie und Nanometrologie vereint.

Vernetzung: Eine lehrstuhlübergreifende enge Zusammenarbeit besteht mit den Forschungsteams des Lehrstuhls für Zellbiologie, Histologie und Embryologie, vor allem im Bereich Elektronenmikroskopie, sowie methodisch mit Forscher*innengruppen des Lehrstuhls für Molekularbiologie und Biochemie. Eine intensive Zusammenarbeit besteht mit der Nano Optics Gruppe von Ulrich Hohenester (Institut für Physik, Uni Graz), mit David Clases (Nano Micro Lab, Institut für Chemie, Uni Graz) und mit dem FELMI-ZFE (Electron Microscopy and Nanoanalysis, TUG, Harald Fitzek). International arbeiten wir eng mit Teams an Großforschungsanlagen (Synchrotrons und Neutronenquellen) zusammen: Heinz Amenitsch (ELETTRA, Trieste, Italy), Judith Peters (ILL, Grenoble, France), Tamas Foeldes (ILL, IBS, ESRF, Grenoble, France), Ambroise Desfosses (IBS, Grenoble, France), außerdem mit Mounir Tarek (LPCT, Université Lorraine, France) und Burkhard Bechinger (UNISTRA, Université Strasbourg, France).  Technologie-Entwicklung findet in enger Kooperation mit BRAVE Analytics GmbH statt.

Projekte

AAMLA: Apolipoprotein AI (apo-AI) Peptid-Lipid Komplexe

  • Das Ziel des Projektes ist es, strukturelle und dynamische Eigenschaften von künstlich hergestellten High Density Lipoprotein (HDL) Nanoteilchen (AAM-NPs) zu bestimmen und mit deren biologischem Verhalten zu korrelieren.Diese Nanoteilchen besitzen anti-entzündliche und anti-oxidative Eigenschaften und sind als neue Klasse von Therapeutika vorgeschlagen. Des weiteren wird untersucht, wie oxidierte Lipide, die maßgeblich am Krankheitsgeschehen beteiligt sind, die Struktur und Funktionsweise unserer Nanopartikel beeinflussen.
  • Projektdauer: 2021-2025
  • Gefördert durch: FWF, ANR
  • Projektpartner: Gunther Marsche (OLRC/MUG, Austria), Mounir Tarek (LPTC: U Lorraine, France), Burkhard Bechinger (UNISTRA: U Strasbourg, France) 

NanoPAT: Prozess analytische Technologien für industrielle Nanopartikel Produktionen

  • Forschung und Produktion von Objekten mit Nanogröße erfordern ausgereifte nanometrologische Methoden zur Charakterisierung, Erfassung und Prozessüberwachung. Das Horizon2020 EU-Projekt NanoPAT entwickelt Echtzeit-Nano-Charakterisierungstechnologien vom Labormaßstab bis hin zu Industrieanlagenanwendungen. Basierend auf dem neuen OptoFluidic Force Induction (OF2i) - Prinzip entwickelte die Nanomedizin-Forschungsgruppe eine Technologie, die kontinuierliche Größen-, Konzentrations- und Verteilungsdaten als online anwendbaren Sensor liefert.
  • Projektdauer: 2020-2024
  • Gefördert durch: EU (Horizon 2020)
  • Projektleitung: Christian Hill (Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik, Med Uni Graz)
  • Projektpartner*innen: European Consortium.

 

LOGOS-TBI: Licht-kontrollierte organische Halbleiter-Implantate bei Schädel-Hirn-Trauma

  • Ziel ist die Entwicklung neuer Konzepte zur Zellregeneration nach schweren Hirnverletzungen. Nanostrukturierte organische Implantate enthalten eine photoaktive Schicht, die Lichtimpulse in Oberflächenladungen umwanden kann. Damit kann eine Lichtstimulation ein Aktionspotential in angrenzenden Neuronen auslösen. Damit wollen wir die neuronale Vernetzung fördern, die Konnektivität verbessern und die Regeneration von verletztem Hirngewebe ermöglichen. Dieses interdisziplinäre Projekt umfasst Strukturbiologie und Nanomedizin, Biophysik, Elektrotechnik, Neurowissenschaften und experimentelle Neurotraumatologie.
  • Projektdauer: 2019-2024
  • Gefördert durch: FWF Zukunftskolleg
  • Projektpartner*innen: Ücal Muammer (Universitätsklinik für Neurochirurgie, Med Uni Graz), Susanne Scherübel-Posch (Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik, Med Uni Graz), Theresa Rienmüller (TU Graz), Rainer Schindl (Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik, Med Uni Graz), Vedran Đerek (Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb), Eric Głowacki (CEITEC, Brno University of Technology, Czech Republic).

 

STRUDEL: Struktur und Dynamik von Low Density Lipoprotein (LDL)

  • LDL ist ein natürliches Nanoteilchen, das den Transport von Cholesterin im menschlichen Kreislaufsystem steuert – es spielt eine prominente Rolle in der Entstehung von Atherosklerose. Die Entwicklung neuer Behandlugsstrategien braucht ein tiefes Verständnis der molekularen Struktur und Funktion von LDL. Seine komplexe dreidimensionale Struktur, bestehend aus Lipiden und Protein, ist jedoch noch nicht vollständig gelöst. Unser Ziel ist es, nicht nur die Struktur von LDL zu beschreiben, sondern besonders auch seine dynamischen Aspekte mit einzubeziehen. Das gelingt uns mit einem integrativen Ansatz, der verschiedenste state-of-the-art Methoden kombiniert: (Cryo-)Elektronenmikroskopie, MD Simulationen, High-Speed Atomic Force Microscopy, Röntgen- und Neutronenstreuung.
  • Projektdauer: 2022-2027
  • Gefördert durch: FWF, ANR
  • Projektpartner*innen: Judith Peters & Tamas Foeldes (ILL, Grenoble, France), Ambroise Desfosses (IBS, Grenoble, France), Peter Hinterdorfer (JKU Linz, Austria).

AoDiSys: Asynchronous Dilution System für industrielle Herstellungsprozesse in Pharma, Biotechnologie und Materialtechnologie

  • Dieses dreijährige FFG Projekt zielt auf die wissenschaftliche Begleitung zur Entwicklung, Implementierung und Validierung des AoDiSys (Asynchronous Dilution System) ab, das für industrielle Herstellungsprozesse in Pharma, Biotechnologie und Materialtechnologie zusammen mit BRAVE Analytics GmbH konzipiert ist. AoDiSys ermöglicht die Integration der Nanopartikel-Charakterisierungstechnologie OF2i® (OptoFluidic Force Induction) in Prozessanlagen, um Echtzeit-Prozessfeedback und Qualitätskontrolle für nanopartikelbasierte Produkte wie Infusionen, Vakzine und Beschichtungen zu verbessern. Dies reduziert Ausschuss, spart Ressourcen und Energie und bietet neue Einblicke in Prozessabläufe.
  • Projektdauer: 2023-2026
  • Gefördert durch: FFG
  • Projektleitung: Christian Hill (Lehrstuhl für Medizinische Physik und Biophysik, Med Uni Graz)
  • Projektpartner*innen: BRAVE Analytics GmbH, Industriepartner

Lehrstuhl für Biophysik

Dr.in rer.nat.
Karin Kornmüller MSc
T: +43 316 385 71695