wiss. Mitarbeiterin bzw. Mitarbeiter / Doktorandin bzw. Doktorand (m/w/d)

Hintergrund: Entwicklungen auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz treiben die industrielle Revolution 4.0 voran und transformieren viele Bereiche der Gesellschaft, einschließlich Wissenschaft und Technologie. Algorithmen des maschinellen Lernens werden zunehmend in Mikroskope für deren autonome Bedienung sowie in Software-Toolboxen für die automatische Analyse großer Mengen von Mikroskopiedaten integriert. Die Rastersondenmikroskopie ist bei diesen Entwicklungen besonders aktiv, mit besonderem Fokus auf Lebenswissenschaften und Medizin. Rastersondenmikroskope, die gestützt durch maschinelles Lernen betrieben werden, sollen die autonome und markerfreie nanoskalige strukturelle und funktionale (mechanische und elektrische) Bildgebung von lebenden Zellen und Biomolekülen in ihren nativen Bedingungen ermöglichen, ein bisher nicht erreichtes Ziel in der nanoskopischen Bildgebung. Ziel des SPM 4.0 Doktorandenetzwerks ist es, eine neue Generation von Forschern in der Wissenschaft und Technologie autonomer Rastersondenmikroskope für Anwendungen in den Lebenswissenschaften und der Medizin auszubilden. Die Forscher des Netzwerks werden eine hochmoderne multidisziplinäre wissenschaftliche Ausbildung in der fortgeschrittenen Rastersondenmikroskopie und im maschinellen Lernen sowie deren biologischen und medizinischen Anwendungen erwerben. Darüber hinaus werden sie in ergänzenden und übertragbaren Fähigkeiten geschult, um ihre Beschäftigungsfähigkeit zu erhöhen und sie für verantwortungsvollere Positionen in öffentlichen und privaten Sektoren zu qualifizieren. Das endgültige Ziel ist es, die breite Anwendung von SPM4.0-Technologien in öffentlichen und privaten Forschungszentren sowie in industriellen und metrologischen Institutionen zu fördern und neue Horizonte in den Lebenswissenschaften und der Medizin im Hinblick auf nanoskopische Zellbildgebung, Krankheitsdiagnose oder die Entwicklung von Medikamententrägersystemen zu erkunden und Europa als Weltmarktführer zu festigen.
Der SPM-Partner, der die Doktorandin bzw. den Doktoranden beherbergt, ist die Forschungsgruppe Onkomechanik (geleitet von Dr. Anna Taubenberger) am CMCB. Forschungsgruppe Onkomechanik konzentriert sich darauf, zu verstehen, wie mechanische Kräfte und Interaktionen in der Tumorumgebung die Tumorprogression und Antwort auf Therapien beeinflussen. Der interdisziplinäre Ansatz der Gruppe kombiniert Konzepte aus der Biomechanik, der Krebsbiologie und der Werkstoffwissenschaft, um zelluläre Reaktionen auf mechanische Stimuli zu untersuchen, sowie moderne biophysikalische Methoden. Dieser zielt darauf ab, innovative therapeutische Strategien zu entwickeln, indem Erkenntnisse über das mechanische Verhalten von Tumorgeweben und deren Auswirkungen auf die Krebsdynamik genutzt werden.
Aufgaben:

• Teilnahme an Forschungsaktivitäten der Forschungsgruppe Onkomechanik im oben genannten SPM4.0-Projekt
• biophysikalische Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften etablierter Zelllinien und Patientenproben auf der Nanoskala mittels Rastersondenmikroskopie (Rasterkraftmikroskopie, AFM) sowie komplexer Daten- und Bildanalyse
• Integration neu entwickelter Algorithmen für autonomes Scannen und Datenanalyse
• Charakterisierung von Zellen mittels zellbiologischer und molekularbiologischen Assays
• Etablierung von in vitro Zellkulturen und morphologische Zellcharakterisierung mittels Fluoreszenzmikroskopie
• Verfassen wissenschaftlicher Manuskripte zur Veröffentlichung sowie Präsentationen wissenschaftlicher Ergebnisse auf Konferenzen und bei Projektmeetings
• Laborrotationen und wissenschaftlicher Austausch mit Partnerlaboren des SPM4.0-Netzwerks