Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Tierphysiologie

Betreuer: Prof. Dr. Dieter G. Weiss



Dipl.-Biol. Claudia Richter
(e-mail: riccla4@web.de )

Cardiomyocyten im Chaos - Makroskopische Untersuchungen kardialer Arrhythmien in-vitro unter Einfluss elektrischer Pulsfolgen und Parameteränderungen.

Ein Charakteristikum für viele physiologische und pathologische Zustände in biologischen Systemen ist eine komplexe raum-zeitliche Dynamik. So wird z.B. bei kardialer Fibrillation die synchrone Kontraktion des Herzens durch wirbelartig rotierende Erregungswellen unterbrochen, die in Folge zu komplexer, oftmals chaotischer Erregungsweiterleitung führen. Gegenstand aktueller Forschung sind insbesondere die zugrunde liegenden Mechanismen der Entstehung und Terminierung solcher elektrischer Turbulenz. Dabei tragen Zellkulturexperimente wesentlich zum Verständnis bei. Hier wurde ein experimenteller Versuchsaufbau etabliert, der die Untersuchung kardialer Musterbildung im zweidimensionalen System der Zellkultur erlaubt. Die so gewonnenen Daten können zum Vergleich mit Computersimulationen und Ganzherzexperimenten herangezogen werden.

Complex spatio-temporal dynamics are characteristic for many physiological and pathological states in biological systems. During fibrillation, for example, synchronous contraction of the heart is disrupted by vortex-like rotating waves, resulting in complex and often chaotic excitation patterns. One focus of research is the elucidation of underlying mechanisms of development and termination of such turbulence. Therefore cell culture experiments are helpful in understanding. An experimental setup was established, which allows investigation of cardiac pattern formation in two dimensional cell cultures under several conditions in a well-controlled environment. These data could be useful in comparison to computer simulations and whole-heart experiments.