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Advancing Analytics

Wir entwickeln und verbinden Technologien zu vierdimensionalen Analysemethoden für die Gesundheitsforschung. Unser Ziel: Mit unseren Analyseverfahren für eine Präzisionsmedizin möchten wir dazu beitragen, die Prävention, Diagnostik und Therapie verschiedener Erkrankungen zu optimieren.

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Forschungsprogramme

In unseren drei Programmen arbeiten wir interdisziplinär gemeinsam an verschiedenen Forschungsprojekten. Wir kombinieren analytische Verfahren und entwickeln Multimethoden-Konzepte, um etwa in einem unserer Programme Krankheitsmechanismen aufzuklären und potenzielle Therapieansätze zu identifizieren – immer mit einem klaren Anwendungsbezug für die folgende präklinische Forschung.

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ISAS Kompakt

13. März 2024

Leberzirrhose: Wandernde Immunzellen als Frühwarnsystem

Für die Lebenserwartung von Patient:innen mit einer Leberzirrhose ist es entscheidend, ob und welche krankheitsassoziierten Komplikationen wie Infektionen auftreten. Bislang fehlte jedoch die Möglichkeit, Letztere frühzeitig vorherzusagen. Ein Problem, das Ärzt:innen daran hindern kann, rechtzeitig Antibiotika zu verabreichen oder sogar eine Lebertransplantation durchzuführen. Am ISAS gingen Forschende um Prof. Dr. Matthias Gunzer deswegen der Frage nach: Könnte die Beweglichkeit bestimmter Immunzellen der entscheidende Hinweis auf eine Verschlechterung des Gesundheitszustandes sein?

29. Februar 2024

3 Fragen an … Dr. Christopher Nelke

Als Teilnehmer des Clinician-Scientist-Programms und Arzt an der Klinik für Neurologie am Universitätsklinikum Düsseldorf (UKD) erforscht Dr. Christopher Nelke neuromuskuläre Erkrankungen. Im Interview berichtet er von seinem zweiwöchigen Gastaufenthalt am ISAS und den Herausforderungen, die sich zwischen Klinikbett und Forschung ergeben.

Das Bild zeigt Dr. Christopher Nelke im Labor. In den Händen hält er eine Probe. The picture shows Dr Christopher Nelke in the laboratory. He is holding a sample in his hands.
20. Februar 2024

SARS-CoV-2: Neueste Methoden klären Wirkstoffe und Wirkprinzip uralter Selbstmedikation auf

Prophylaktische, lindernde oder gar heilende Substanzen, meist Naturstoffe, sind der Naturmedizin seit Urzeiten bekannt. Doch wie sieht es bei viralen Infekten aus? Lassen sich Tees aus Salbei oder Perilla auch – egal ob vorbeugend oder heilsam – gegen Infektionen mit SARS-CoV-2 einsetzen? Diesen Fragen ging ein interdisziplinäres Team aus Forschenden um Prof. Dr. Mirko Trilling von der medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) und Wissenschaftler:innen am ISAS während der Coronavirus-Pandemie nach.

Das Bild zeigt Prof. Dr. Mirko Trilling mit verschränkten Armen, an einer Wand lehnend. The picture shows Prof Dr Mirko Trilling with his arms folded, leaning against a wall.
7. Februar 2024

Eine lang gesuchte Kombinations-Methode in der Massenspektrometrie

Forschende, die komplexe Proben mittels Massenspektrometer analysieren, stehen oft vor dem Problem, dass die enthaltenen Substanzen fundamental verschieden sind. Einige sind etwa chemisch polar aufgebaut, andere unpolar. Bisher erforderte dies zwei aufwändige separate Analysen. Am ISAS hat ein Forscher nun eine Methode entwickelt, mit der auch wenig polare Substanzen in einer gängigen massenspektrometrischen Analyse für polare biologische Stoffe miterfasst werden.

Daniel Foest steht im Labor und hält ein Papier mit einer Leberprobe, die er am Massenspektrometer untersucht.
12. Januar 2024

„Meine Forschung ist ein Knochenjob"

Darleen Hüser sucht nach dem immunzellulären Fingerabdruck bei rheumatoider Arthritis. Woran die Doktorandin messerscharf forscht und wozu sie verschiedene Mikroskope benötigt, gibt sie im Interview preis.

Das Porträt zeigt ISAS-Doktorandin Darleen Hüser aus der Arbeitsgruppe Bioimaging.
21. Dezember 2023

Science Slam: humorvolle Wissenschaftskommunikation macht allen Spaß

Sprechendes Laborequipment, Künstliche Intelligenz und Expertise vom Nordpol - diese bunte Mischung an Themen zeichnete den jüngsten Science Slam am Institut aus. Wie Wissenschaftskommunikation allen Beteiligten Freude bereiten kann, stellten vier ISAS-Mitarbeitende mit ihrem Fachwissen und viel Witz unter Beweis.

Luisa Becher fotografiert die vier Teilnehmenden des ISAS Science Slam.
20. Dezember 2023

Die Kunst des Abwägens: Genauigkeit in der Bildanalyse

Welche Herausforderungen bei der Analyse von Mikroskop-Aufnahmen lassen sich mit Künstlicher Intelligenz meistern, wenn man diese frühzeitig einbezieht? Warum sollten Wissenschaftler:innen schon bei der Planung ihres Experiments auch an die Zielmetriken der Bildanalyse denken? Seine kürzlich im Fachjournal Nature Methods veröffentlichten Tipps hat Dr. Jianxu Chen nun als eine Art Checkliste für Forschende zusammengestellt.

Die Abbildung zeigt eine Wage und symbolisiert das Gleichgewicht zwischen Analyse und Genauigkeit bei der Validierung von biomedizinischen Aufnahmen.
1. Dezember 2023

Knochenforschung: ISAS am neuen Sonderforschungsbereich „DIONE“ beteiligt

Um den entzündungsbedingten Knochenabbau geht es beim von der Deutschen Forschungsgemeinschaft jüngst geförderten bundesweiten Projekt. Forschende aus Dortmund, Dresden, Erlangen/Nürnberg und Ulm wollen herausfinden, wie genau entzündliche Erkrankungen - etwa rheumatoide Arthritis oder Darmerkrankungen - die Knochen schädigen. Ihre Forschung soll unter anderem helfen, neue Therapien für skelettassoziierte Erkrankungen zu identifizieren.

Knochenstruktur mit Osteoporose.
21. November 2023

Neue Diagnosemethode für eine gefährliche Erbkrankheit

Mithilfe der Raman-Spektroskopie haben Forschende am ISAS eine neue Diagnosemethode erprobt, die möglichweise dabei helfen kann, die Erkrankung Morbus Fabry früher zu diagnostizieren. Bisher wird die Krankheit häufig zu spät erkannt - wenn sie bereits das Herz und andere Organe angegriffen hat.

Dr. Elen Tolstik.
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Publikationen

Clinical Proteomics, Bd. 21, Nr. 1, 2024, S. 12

Hentschel A, Piontek G, Dahlmann R, Findeisen P, Sakson R, Carbow P, Renné T, Reinders Y, Sickmann A.

Highly sensitive therapeutic drug monitoring of infliximab in serum by targeted mass spectrometry in comparison to ELISA data

https://doi.org/10.1186/s12014-024-09464-x

Journal of Chromatography A, Bd. 1717, 2024, S. 464691

Kasarla SS, Flocke V, Saw NMT, Fecke A, Sickmann A, Gunzer M, Flögel U, Phapale P.

In-vivo tracking of deuterium metabolism in mouse organs using LC-MS/MS

https://doi.org/10.1016/j.chroma.2024.464691

Molecular Metabolism, Bd. 79, 2023, S. 101859

Janz A, Walz K, Cirnu A, Surjanto J, Urlaub D, Leskien M, Kohlhaas M, Nickel A, Brand T, Nose N, Wörsdörfer P, Wagner N, Higuchi T, Maack C, Dudek J,…

Mutations in DNAJC19 cause altered mitochondrial structure and increased mitochondrial respiration in human iPSC-derived cardiomyocytes

https://doi.org/10.1016/j.molmet.2023.101859

Chemistry-A European Journal, Bd. 30, Nr. 11, 2023, S. e202303506

Sink A, Gerwe H, Hübner H, Boivin-Jahns V, Fender J, Lorenz K, Gmeiner P, Decker M.

"Photo-Adrenalines": ß2-Adrenergic Receptor Agonists as Molecular Probes for the Study of Spatiotemporal Adrenergic Signaling

https://doi.org/10.1002/chem.202303506

Nature Methods, 2024

Zhou Y, Cao J, Sonneck J, Banerjee S, Dörr S, Grüneboom A, Lorenz K, Zhang S, Chen J.

EfficientBioAI: making bioimaging AI models efficient in energy and latency

https://doi.org/10.1038/s41592-024-02167-z

Elsevier, Bd. 2024, 2024, S. 59-65

Hinrichs K, Kratz C, Furchner A.

Hyperspectral and Time-Resolved IR Laser Polarimetry

https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85669-0.00001-5

Elsevier, 2024, S. 360-367

Hinrichs K, Furchner A, Rappich J, Kratz C.

Optofluidic analysis of monolayers with infrared microscopy

https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85669-0.00002-7

Elsevier, Bd. 2024, 2024, S. 514-520

Hinrichs K, Sun G, Rappich J, Furchner A.

Structure and chemical analysis in thin films by in situ IR ellipsometry

https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85669-0.00019-2

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