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Cellular Biophysics

Prof. Andreas Bausch

Research Field

Understanding complex biomaterials on a fundamental physical basis is an integral challenge of future biophysical research. This challenge can be addressed by the concerted application of new experimental tools of soft condensed matter physics to living cells and bio-mimetic model systems. In our group we concentrate on the one hand on developing new physical tools to address the underlying complexity and mechanisms and on the other hand on developing new biomaterials for applications ranging from biomedicine to functional food.

Address/Contact

James-Franck-Str. 1/I
85748 Garching b. München
+49 89 289 12408
Fax: +49 89 289 14469

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Teaching

Course with Participations of Group Members

Offers for Theses in the Group

Entwicklung einer Mikrofluidik zur Steuerung von Organoid Wachstum

Organoide sind selbstorganisierte Mini-Organe aus Stammzellen. Es gelang kürzlich Bauchspeicheldrüse Organoide im Labor zu etablieren, die die wesentlichen Entwicklungsstufen des Pankreas nachvollziehen. Um diese für Pharmakologische Anwendungen nutzbar zu machen, müssen neue Technologien entwickelt werden. Im Rahmen der Arbeit sollen Mikrofluidik Kammern entwickelt werden, die es erlauben gezielt das Wachstum von Organoiden zu steuern und lokal zu untersuchen. Zum Einsatz kommen modernste optische und mikromechanische Methoden, kombiniert mit zellbiologisch und medizinschen Anwendungen.

suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
  • Master’s Thesis Biophysics
  • Master’s Thesis Applied and Engineering Physics
Supervisor: Andreas Bausch
Rekonstitution von aktiven Zytoskelettsystemen

Das zytoskelett ist ein aktives Polymernetzwerk innerhalb von jeder eukaryontischen Zelle. Die Aktivität diesesNetzwerks ermöglichen alle lebensnotwendigen Prozesse von Zellen - von der Zellteilung, Zellbewegung bis hin zum Zelltod. Im Rahmender Arbeit sollen einzelne Komponenten in vitro rekonstruiert werden und deren Dynamik quantifiziert werden. Ziel ist es eine Art künstliche Zellen zu bauen, um die biologischen Prozesse besser verstehen zu können. Zum Einsatz kommen eine Reih von hochauflösenden Mikroskopiemethoden, Bildverarbeitung und biochemische Technologien. 

suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
  • Master’s Thesis Biophysics
  • Master’s Thesis Biomedical Engineering and Medical Physics
Supervisor: Andreas Bausch
Selbstorganisationsprozesse bei der Organbildung

Wie entstehen Organe? Welches physikalischen Konzepte beschreiben die Zellbewegungen, die ultimativ zu der Formierung von verschiedensten Geometrien führen?

Es ist seit Neuestem möglich, Mini-Organe im Labor wachsen zu lassen. Einzelne Zellen werden in ein 3D Zellkultur eingebettet, und aus dieser entstehet dann ganz von selber ein kleiner Pankreas oder Brustdrüsen. Diese Systeme eröffnen die einzigartige Möglichkeit den Wachstumsprozess direkt zu beobachte, aber auch gleichzeitig fehlgeleitete Prozesse in Krankheiten zu untersuchen. Ultimativ dienen diese Organoidsysteme für die Entwicklung von personlasieriten Medikamenten. 

Im Rahmen der Arbeit soll die Zellbewegung in den Epithelzelllagen bestimmt werden. KI Technoligien werden dabei eingesetzt, um die komplexen 3D Bewegungen zu analysieren. Es soll herausgefunden werden, ob die kollektive Bewegungen der Zellen  anhand von einer Navier-Stokes Gleichung für aktive Fluide beschrieben werden kann. 

suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
  • Master’s Thesis Biophysics
  • Master’s Thesis Applied and Engineering Physics
  • Master’s Thesis Biomedical Engineering and Medical Physics
Supervisor: Andreas Bausch

Current and Finished Theses in the Group

Dynamic Structure Formation of DNA-coated Colloids Using an Oscillating Chemical Reaction
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Biophysik)
Themensteller(in): Andreas Bausch
Cell Migration in Human Mammary Gland Organoids
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Biophysik)
Themensteller(in): Andreas Bausch
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