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Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Buchmann Institute for Molecular Life Sciences (BMLS), Physical Biology Group durchgeführt. Das wissenschaftliche Hauptziel ist, ein humanes HCC Organoid Modell für die personalisierte Krebstherapie und der Wirkstoffentwicklung zu etablieren. Die phänotypische Bewertung erfolgt mit Lichtscheibenmikroskopie (LSFM). Das LSFM bietet die besten Voraussetzungen im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren. Eine Weiterentwicklung von LSFM für die industrielle Hochdurchsatzanalyse wird im Projekt angewendet. Die 3D-Bildanalyse erfolgt über einen automatischen Bildanalysestrang. Dadurch werden phänotypische Änderungen in Organoiden quantitativ bestimmt. Weiterhin wird ein systembiologischer Ansatz für therapierte HCC Organoide entwickelt. Dies wird in Form eines angepassten mathematischen Modells für Zellwachstum, Zellmorphologie und Zellkinetik realisiert. Phase 1: Etablierung eines HCC Organoid Modells. Die Entwicklung der Organoide erfolgt aus Lebergewebebiopsien von ca. 10-15 Patienten. Die entwickelten Organoide werden am BMLS mit Lichtscheibenmikroskopie (LSFM) analysiert und validiert. Es wird überprüft, ob alle pathologischen Merkmale einer HCC Erkrankung in den Proben vorliegen. Phase 2: Modellierung der Wirkung von getesteten hepatotoxischen Wirkstoffen. Der Antragsteller entwickelt ein geeignetes mathematisches Modell zur quantitativen Bewertung von bekannten Wirkstoffen in HCC Organoiden. Dadurch wird ein prädiktives Verfahren zur Optimierung neuer Chemotherapeutika erarbeitet. Phase 3: Hochdurchsatzanalyse neuer Wirkstoffe in HCC Organoiden. Basierend auf den Ergebnissen an bekannten Wirkstoffen aus der zweiten Projektphase werden die Organoide in diesem Abschnitt auf unbekannte Wirkstoffbibliotheken getestet.

3D Myooid-Gewebekulturen zur Reduktion und zum Ersatz von Versuchen an Tiermodellen bei Muskelerkrankungen am Beispiel der Duchenne Muskeldystrophie

Das Projekt "3D Myooid-Gewebekulturen zur Reduktion und zum Ersatz von Versuchen an Tiermodellen bei Muskelerkrankungen am Beispiel der Duchenne Muskeldystrophie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Physiologie und Pathophysiologie durchgeführt. Ziel ist es künstlich hergestellte Muskeln (Myooide) als Ersatz für Tiermuskeln als Forschungsproben zu etablieren. Im Kontext der Muskeldystrophie Duchenne soll daran ein innovativer experimenteller Ansatz etabliert werden, der präzise und verlässliche Daten im Bereich Muskelfunktionstestung liefern soll. Im Besonderen soll damit die Wirkung von NO auf die Muskelfunktion mittels simultaner Messungen von Ca2+ Transienten und Kraft als Kernaspekt der Muskeldystrophie bestimmt werden. Im Ziel 1 sollen die Myooide als Ersatz für Tiermuskeln validiert werden. Hierfür werden sie in Zellkultur gezüchtet und stimuliert, sowie genetisch manipuliert. Dies wird mittels Standard proteinbiochemischer Methoden charakterisiert. Hierfür werden größtenteils Methoden, Mittel und Labortiere aus dem Labor verwendet. Es müssen jedoch projektspezifische Verbrauchsmaterialen erworben werden, sowie Aufwendungen für die Tierhaltung bedacht werden. Für die simultanen Messungen von Ca2+ Transienten und Kraft an den Myooiden im Ziel 2 steht bisher nur die Ausrüstung für die Ca2+ Transienten zur Verfügung. Es müssen daher noch die folgenden Messgeräte angeschafft werden: MyoIntGal für die Kraftmessung und ein Power Lab 4/35 mit LabChart Pro Software für die Datenerhebung. Um die physiologischen Parameter bezüglich der Wirkung von NO im Ziel 3 im Detail zu untersuchen, ist die Anschaffung von projektspezifischen Verbrauchsmitteln nötig. Die 3 Ziele sollen von einem Doktorand/-in bearbeitet werden.

VAOII/TPII/03 Auswirkungen des Klimawandels im Alpenraum auf Kranke und Touristen-Ausbau und Internationalisierung d.VAOII an der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus

Das Projekt "VAOII/TPII/03 Auswirkungen des Klimawandels im Alpenraum auf Kranke und Touristen-Ausbau und Internationalisierung d.VAOII an der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Dieses interdisziplinäre Teilprojekt dient der Dokumentation und Analyse von Auswirkungen des Klimawandels im Alpenraum auf Kranke und Touristen. Dazu soll die Epidemiologie von Schwere und Häufigkeit von Lungenerkrankungen (COPD, Asthma, Allergie), im Querschnitt und Verlauf dokumentiert und bezüglich Einflussfaktoren und Veränderungen über die Zeit analysiert werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Betrachtung der Auswirkungen der Exposition in mittlerer Höhe in Abhängigkeit von der allergenen Exposition und von allergiefördernden Faktoren. Auch mit den Einflüssen von regionenspezifischen Klimaveränderungen, sowohl im Hinblick darauf, wie sich Erkrankungen verändern, als auch im Hinblick auf Touristen, für die gesundheitliche Aspekte und Veränderungen der Region bei der Reiseentscheidung eine Rolle spielen, beschäftigt sich das Teilprojekt. Schließlich soll untersucht werden, wie sich der Klimawandel auf das Image und/oder die generelle Attraktivität ausgewählter alpiner Regionen für die entsprechenden (gesundheitlich eingeschränkten) Touristen auswirkt.

'Vorkommen von MRSA in der Stallluft und Abluft von Tierhaltungen' im Rahmen eines thematischen Verbundvorhabens zur MRSA-Problematik als wissenschaftliche Entscheidungshilfe für das BMELV

Das Projekt "'Vorkommen von MRSA in der Stallluft und Abluft von Tierhaltungen' im Rahmen eines thematischen Verbundvorhabens zur MRSA-Problematik als wissenschaftliche Entscheidungshilfe für das BMELV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Tierhygiene, Tierschutz und Nutztierethologie durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes ist die Erfüllung eines Entscheidungshilfebedarfs des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) wissenschaftliche Untersuchungen zum Vorkommen von MRSA (Methicillin resistente Staphylococcus aureus) in der Stallluft und Abluft von Tierhaltungen durchzuführen. Dazu sollen Felduntersuchungen an verschiedenen Stall- und Lüftungssystemen von Schweine-, Rinder- und Geflügelhaltungen durchgeführt werden, die eine Abschätzung des Übertragungsrisikos luftgetragener MRSA-Stämme auf andere Tierbestände oder Anwohner in der Umgebung von Nutztierställen erlaubt. Im Rahmen dieses Vorhabens werden die wichtigsten MRSA-Emissionsquellen anhand qualitativer Nachweise in positiven Nutztierbeständen ermittelt und MRSA quantitativ in der Stallluft und Stallabluft mit zuvor auf ihre Eignung geprüften Luftkeimsammelverfahren bestimmt, um zum einen die Ausbreitung und das Übertragungsrisiko im Stall und zum anderen die Emissionsfracht aus dem Stall abschätzen zu können. Mit den ausgewählten Messverfahren werden MRSA parallel in Luv und Lee an positiv getesteten Ställen qualitativ und quantitativ gemessen, bei gleichzeitiger Vor-Ort-Erfassung der meteorologischen Bedingungen unter Einbeziehung von DWD Wetterdaten. Die MRSA-Immission auf Boden- und Pflanzenoberflächen wird mittels Tupfern in verschiedenen Abständen in der Stallumgebung unter Berücksichtigung der jeweils vorherrschenden Umweltfaktoren beprobt und ergänzend wird eine standardisierte Sedimentationsmethode mit künstlichen, definierten Sammelflächen zum Nachweis von MRSA an verschiedenen Stellen innerhalb und außerhalb der Ställe eingesetzt. Die Ergebnisse des geplanten Vorhabens sollen in die Grundlagen der deutschen Rechtssetzung für die Überwachung von Tierbeständen hinsichtlich des Auftretens von MRSA eingehen und auf gemeinschaftlicher Ebene zur Ausgestaltung des Zoonosemonitoring gemäß Richtlinie 2003/99/EG dienen.

Teilvorhaben 2: Mikrobiologie und Humanpathologie

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Mikrobiologie und Humanpathologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik durchgeführt. Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist die Identifikation der Effekte von Torfersatzstoffen auf das Pflanzenmikrobiom, ebenso die Untersuchungen zur Persistenz von Humanpathogenen in Substraten und die Analyse, ob Torfersatzstoffe mit Humanpathogenen vorbelastet sind.

Entwicklung eines in vitro Modells der Blut-Rückenmarkschranke zur Untersuchung der Pathomechanismen des Schrankenversagens und pharmakologischer Interventionsmöglichkeiten

Das Projekt "Entwicklung eines in vitro Modells der Blut-Rückenmarkschranke zur Untersuchung der Pathomechanismen des Schrankenversagens und pharmakologischer Interventionsmöglichkeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Universitätsmedizin, Institut für Physiologie und Pathophysiologie durchgeführt. Störungen der Blut- und Rückenmarkschranke sind häufige Komplikationen von Rückenmarksverletzungen, die bis heute ausschließlich in Tierversuchen an Ratten, Mäusen und Kaninchen untersucht werden. Bei diesen Versuchen wird das Rückenmark meist mechanisch verletzt, so dass diese Versuche mit erheblichen Leiden, Schmerzen und Schäden verbunden sind. Die Überlebensrate der Tiere schwankt zwischen Stunden und Wochen. Diese belastenden Versuche sollen langfristig durch Versuche mit Zellen ersetzt werden. Eine besondere Rolle im Krankheitsgeschehen spielen Zellen, mit den Gefäße ausgekleidet sind (Endothelzellen). Ziel der auf ein Jahr angelegten Untersuchung ist die Entwicklung einer äußerst langlebigen Endothelzelllinie. Hierzu sollen bestimmte Zellen von Mäusen isoliert und kultiviert und mit diesen Zellen ein Modell entwickelt werden, um die Mechanismen der Schrankenstörung und deren pharmakologische Beeinflussung untersuchen zu können.

Magnetic scaffolds for in vivo tissue engineering (MAGISTER)

Das Projekt "Magnetic scaffolds for in vivo tissue engineering (MAGISTER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Consiglio Nazionale delle Ricerche durchgeführt. Objective: The main driving idea of the project is the creation of conceptually new type of scaffolds able to be manipulated in situ by means of magnetic forces. This approach is expected to generate scaffolds with such characteristics as multiple use and possibly multipurpose delivery in order to repair large bone defects and ostheocondral lesions in the articular surface of the skeletal system. The major limitations of the scaffolds for bone and cartilage regeneration nowadays available in the market are related to the difficulties in controlling cell differentiation and angiogenesis processes and to obtain stable scaffold implantation in the pathological site. . . Several attempts have been performed over the last years in order to provide scaffolds for tissue engineering, but nowadays there is no way to grant that tissue regeneration take place in the pathological site. The provision in vivo of the scaffold with staminal cells or /and growth factors in order to drive the tissue differentiation process and parallel angiogenesis represents nowadays one of most challenging requests (Ref. Nanomedicine roadmap). The Consortium aims to elaborate, investigate and fabricate new kind of scaffolds magnetic scaffolds (MagS) - characterized by strongly enhanced control and efficiency of the tissue regeneration and angiogenic processes. The magnetic moment of the scaffolds enables them with a fascinating possibility of being continuously controlled and reloaded from external supervising centre with all needed scaffold materials and various active factors (AF). Such a magnetic scaffold can be imagined as a fixed station that offers a long-living assistance to the tissue engineering, providing thus a unique possibility to adjust the scaffold activity to the personal needs of the patient.

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