Descripción del proyecto
Optoacústica fotomodulada para una obtención de imágenes de animales completos
La imagenología optoacústica (OA) es una modalidad biomédica de obtención de imágenes que permite visualizar tejidos biológicos profundos. Sin embargo, carece del conjunto de herramientas necesario de marcadores y sensores codificados genéticamente que permitan un examen específico de la localización y la distribución celular de las moléculas. Recientemente, el grupo de investigación del proyecto financiado con fondos europeos Switch2See se basó en conocimientos sobre marcadores conmutables de forma reversible para introducir el concepto de fotomodulación en la imagenología OA y superar este obstáculo. Ahora, Switch2See trabajará en establecer las bases de un conjunto de herramientas que permita el seguimiento celular a lo largo del tiempo y la visualización de las interacciones celulares y las moléculas en el entorno celular. El proyecto demostrará el impacto innovador mediante la obtención de imágenes del microambiente tumoral en animales vivos completos y visualizará aspectos de su heterogeneidad química.
Objetivo
In vivo imaging of cellular localization and function and visualization of the chemicals that drive life are key challenges for biological research. Current methods limit our insight into this “bigger picture” to either a glimpse (low penetration and small field of view) or a coarse overview (low resolution).
Optoacoustic (OA) imaging has the physical means to overcome these limitations, but it lacks the necessary toolbox of genetically encoded reporters and sensors that allow specific probing of localizations and distributions. So far, all efforts to create such a toolbox were impeded by the strong tissue background inherent to OA. Recently, exploiting my longstanding expertise in reversibly switchable reporters I overcame this hurdle by introducing the concept of photo-modulation to OA. Switchable reporters allow modulation of the reporter signal to separate it from the background – making the latter virtually invisible (“Switch2See”). In parallel, the concept was used by a U.S. consortium in vivo, underpinning its validity.
Hence, now is the time to combine my expertise in switching, protein-engineering, sensors, and OA imaging to create a toolbox that will allow to follow cells over time, visualize their interactions, and image the distributions of chemicals – all on the scale of the whole live organism with resolutions of 20 - 150 µm. With Switch2See, I will lay the foundations by building dedicated screening infrastructure, use it to develop a range of reporters (multiplexing) and sensors, and develop algorithms to convert the photo-modulation patterns into images. I will demonstrate the revolutionary impact on whole-animal imaging by visualizing localization, dynamics and interaction of immune cells in the tumor micro-environment (TME) and visualize aspects of its chemical heterogeneity. Beyond cancer research, this will impact all questions requiring a “bigger picture” – from developmental processes over neurobiology to the functioning of the immune system.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
85764 Neuherberg
Alemania