iTag - Elucidating infection processes by super-resolution coherent Raman imaging of alkyne-tagged biomarkers

Das Ziel des Projekts iTag ist die Detektion einer großen Vielfalt an kleinen Signalmolekülen, die zur Kommunikation innerhalb mikrobiologischer Gemeinschaften oder zwischen Mikroorganismen und höheren Organismen benutzt werden. Zur Erfassung auch niedermolekularer Substanzen in geringer Konzentration wird die Empfindlichkeit der hochauflösenden kohärenten Raman-Streuung (CRS) mit neuartigen Laserquellen erhöht. Zudem soll durch kleine maßgeschneiderte Modifikationen der Zielmoleküle, die deren Funktionalität nicht verändern oder die Zellen beeinträchtigen, jedoch starke Raman-Signale liefern, die Empfindlichkeit von CRS unter das Abbe`sche Limit gebracht werden. Diese so genannten Raman-Tags ermöglichen die gleichzeitige Untersuchung vieler verschiedener Moleküle. Damit sollen z. B. Virulenzfaktoren und antimikrobielle Substanzen nicht-invasiv in vivo unter minimaler Beeinflussung des zu untersuchenden biologischen Systems in Echtzeit detektiert werden. Das Projekt wird neue Erkenntnisse über die räumliche Verteilung und Dynamik niedermolekularer Biomarker in mikrobiellen Zellen und Konsortien, u.a. bei Infektionsprozessen, liefern, die mit anderen Mitteln nur schwer zu erhalten sind.