Ziel

ENROL zielt darauf ab, funktionelle Schnittstellen zwischen anorganischen und bio-organischen Systemen zu entwickeln, um sie auf ein neues Niveau des Verständnisses und der technologischen Anwendungen zu bringen. Wir schlagen daher eine kombinierte und synergetische Anstrengung vor, die auf den folgenden drei Forschungsbereichen (RA) basiert:

• RA1: Theoretische Vorhersage, Modellsysteme und Analyse (Forschungsprojekte 1 bis 7): Die Selbstorganisation von Biomolekülen zu gewünschten Strukturen erfordert ein tieferes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Bestandteilen. Hier sind theoretische Ansätze und die Untersuchung von Modellsystemen unerlässlich, um diese Eigenschaften vorherzusagen. Schließlich erfordern neue Ansätze, wie sie in RA2 entwickelt wurden, auch neue Strategien der Datenanalyse.
• RA2: Synthese, Strukturierung und Instrumentierung (Forschungsprojekte 8 bis 15): Oberflächen werden durch synthetische Polymerchemie oder durch Techniken, die auf der Selbstorganisation von (Bio-)Molekülen und kolloidalen Partikeln basieren, hergestellt. Die Zwei-Photonen-Polymerisation wird zur Erzeugung dreidimensional strukturierter Materialien eingesetzt. Neue chemische Verfahren werden den Weg für eine definierte Funktionalisierung eröffnen. Neue multimodale Bildgebungsansätze werden für die (automatisierte) Quantifizierung von (multi-)zellulären Reaktionen etabliert.
• RA3: Biologische Anwendungen (Forschungsprojekte 16 bis 24): Synthese und Strukturierung werden sich an spezifischen biologischen Anwendungen orientieren. Sie werden als experimentelle Validierungssysteme verwendet, die es uns ermöglichen, die neuartigen Schnittstellen anhand von funktionellen zellbiologischen Messmodellen zu verfeinern und kontinuierlich zu verbessern, wie z.B. multizelluläre Cluster, Immunzellen, Pilze, Neuronen und Kardiomyozyten.

Diese drei Forschungsbereiche sind eng miteinander verknüpft, um einen kontinuierlichen Austausch der neuesten Ergebnisse und einen Know-how-Transfer zwischen den verschiedenen Gruppen zu ermöglichen. Folglich ist jedes PhD-Projekt in ein anregendes Forschungsumfeld eingebettet, das einen kontinuierlichen Prozess der Projektanpassung ermöglicht, um die entwickelten Materialien, die gewählten experimentellen Ansätze und die etablierten theoretischen Vorhersagealgorithmen zu verbessern.