Jede biologische Zelle ist von einer Zellmembran umgeben. Integraler Bestandteil jeder Zellmembran sind Ionentransportmechanismen; sie sind grundlegend notwendig für die Funktion biologischer Zellen. Speziell Ionenkanäle sind dabei Voraussetzung für das Generieren von Aktionspotentialen in erregbaren Zellen und für schnelle Änderungen des Membranpotentials als Antwort auf die verschiedensten externen und internen Stimuli.
In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von PD Dr. Michael Lebert von der Universität Erlangen wollen wir das Verhalten von solchen Ionenkanälen in den Membranen und das daraus resultierende Membranpotential menschlicher, neuronaler Zellen (Hohenheim) und von Euglena gracilis (Erlangen), einem Organismus, der auf Schwerkraftänderungen reagiert, unter variablen Gravitationsbedingungen untersuchen.
In den letzten Jahren hat sich im Bereich optischer Verfahren eine sehr weitreichende Entwicklung in der Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen zur Messung von Membranparametern und speziell intrazellulären Ionenkonzentrationen ergeben. Die Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen zur Messung der Änderung der Ionenkonzentrationen in biologischen Zellen erlaubt detaillierte Rückschlüsse auf Membrantransport-Mechanismen und damit unter anderem auf das Verhalten von Ionenkanälen.
2011 und 2013 hat die Arbeitsgruppe von Prof. Hanke erfolgreich zwei Hochdurchsatz-Plattenleser an die speziellen Parabelflugbedingungen angepasst. Diese kommen nun wieder zum Einsatz und ermöglicht es, in den kurzen Phasen erhöhter Schwerkraft und in der Schwerelosigkeit (je 22 Sekunden) viele parallele Messungen durchzuführen und damit diese kurze Zeit optimal auszunutzen.
Während dieser Kampagne wird jede Arbeitsgruppe einen Plattenleser für die eigenen Experimente verwenden. Ziel dieser Kampagne ist es, das Verhalten menschlicher neuronaler Zellen besser zu verstehen (Hohenheim), sowie die molekularen Mechanismen der Schwerkraftwahrnehmung des Organismus Euglena gracilis weiter zu untersuchen (Erlangen).