1) Az extracelluláris mátrix önszerveződésének vizsgálata

A sejtek szövetalkotása nemcsak a fejlődésbiológia egyik klasszikus problémája, hanem a mesterséges szövetek létrehozásának (tissue-engineering) egyik alapvető kérdése is. Az extracelluláris mátrix (ECM) egy fehérjékből álló térháló, aminek szerkezete és összetétele alapvetően meghatározza a szöveti sejtek működését. Mesterséges környezetben tartott sejtekkel (in vitro) végzett vizsgálataink alapján a szekretált ECM fehérjék önszerveződése egy hierarchikus folyamat, amiben a sejtmozgásnak alapvető szerepe van. Folyamatban lévő kutatásaink célja a lineáris ECM struktúrák kialakulásának modellezése, illetve a sejt- és ECM mozgás molekuláris kapcsolatainak kísérleti vizsgálata. Releváns Publikációk

2) Érhálózatok kialakulásának kísérleti vizsgálata

Az érfalat alkotó sejtek az embrionális fejlődés során, még a szívműködés kezdete előtt, egy hálózatot hoznak létre. Amint azt a fejlődő madárembriók automatizált mikroszkópos megfigyelésével megmutattuk, ez a kezdeti érhálózat egy, az axonnövekedéshez nagyon hasonló sejtinvázióval (sprouting) történik. Felállítottunk, és elméleti vizsgálatokkal alátámasztottunk egy hipotézist, mely szerint a hálózatformálás során az érsejtek mozgása a szomszédos sejtek mechanikai állapotával korrelál. A folyamatban lévő kutatásaink célja ennek a hipotézisnek kísérleti vizsgálata mesterséges körülmények között (in vitro) tartott sejtekkel, pásztázó optikai és atomerő (AFM) mikroszkópiával. Releváns publikációk: (PubMed) (ArXiv)

3) Háromdimenziós objektum- és mozgásrekonstrukció optikai mikroszkópos szeletekből

Számos kutatási adat utal arra, hogy a sejtkölcsönhatásokban nemcsak a molekuláris környezet összetevőinek, hanem a környezet háromdimenziós (3D) szerkezetének is jelentős szerepe van. Fénymikroszkópos szeletekből a 3D szerkezet bizonyos kompromisszumok árán közelítőleg rekonstruálható. Kis optikai mélység érhető el konfokális optikákkal, de ez a lassú pásztázás és nagy fényfluxus miatt ritkán alkalmas a szöveti változások időbeli nyomonkövetésére. Más (epifluoreszcens) optikák gyors képalkotást és kis fotonfluxust tesznek lehetővé -- hátrányuk viszont a nem fókuszsíkban lévő objektumok elmosódott leképzése. Ezek az elmosódott objektumok digitálisan kiszűrhetők dekonvolúciós eljárások alkalmazásával. A kutatási munka célja, hogy hosszú ideig, több optikai síkban rögzített képsorozatok analízisével rekonstruáljuk, és kvantitatíven jellemezzük a fejlődő szövetekben (szív és agyszeletekben) lezajló szöveti deformációkat és az azt kísérő sejtmigrációt. Az elsősorban programozást igénylő munka során építeni kívánunk már meglevő dekonvolúciós és sebességtérszámoló (PIV) algoritmusokra. Releváns publikációk

Kérem az érdeklődő hallgatókat, keressenek meg elektronikusan vagy személyesen. Speciális előképzettséget nem tételezek fel.

Czirók András, 2007 január