Links: Aktiver retrograder Aktinfluss in einem GFP markierten neuronalen Wachstumskegel (NG108 Zellen). Der Fluss wird durch die Polymerisation an der Spitze und die Kontraktrilität durch molekulare Motoren angetrieben. Rechts: Die Aktinflüsse werden durch Korrelationsansätz quantifiziert und weiter analysiert.

Beteiligung am Exzellenzcluster

Mitglied der CiM-IMPRS Graduiertenschule

Nachwuchsforschergruppe "Mechanics of cellular systems"

Betrachtet man lebende Zellen aus der Perspektive eines Ingenieurs, gleichen sie mikroskopischen Wundern. Sie sind in der Lage eine komplexe und dynamische Organisation aufrecht zu erhalten wärend sie die unterschiedlichsten biologischen Aufgaben erfüllen. Viele der beteiligten biologischen Prozesse erfordern eine präzise Kontrolle über die intrazellulären mechanischen Eigenschaften und eine exakt abgestimmte Krafterzeugung. Meine Arbeitsgruppe versucht die physikalischen Prinzipien zu verstehen welche es den Zellen erlauben die eigene Mechanik und Krafterzeugung auf solch genaue und stabile Weise zu kontrollieren. Dafür bewegen wir uns im Grenzgebiet zwischen Zellbiologie, der Physik der weichen Materie und den Materialwissenschaften.
Wir kombinieren „top-down“ und „bottom-up“ Methoden indem wir das Zellskelet in der Petrischale nachbauen um so die physikalischen Prinzipien der Selborganisation zu analysieren, während wir detaillierte und hochpräzise Studien von Zellgewebe (Tumor, Fisch-embryonen) und auch zellulären Einheiten (Kern, Blebs, Lamellipodium) zur Modellbildung heranziehen. Durch diesen Ansatz zwischen lebenden und künstlichen Systemen können wir sehr genau die Details der Zellmechanik studieren und nachbilden.

Forschungsgebiet A.1: Zelluläre Polarisation und Veränderungen der Zellstruktur
Forschungsgebiet A.3: Funktionelle Membrandomänen bei neuronaler und nicht-neuronaler Kompartimentierung
Forschungsgebiet A.6: Analyse von Bewegung in Zellsysytemen
Forschungsgebiet B.2: Kontrolle der vaskulären Permeabilität und der Einwanderung von Leukozyten in Gewebe
Projekt FF-2015-01 – Mechanische Anpassung wandernder Zellen im Kontext von Immunantwort und embyonaler Entwicklung (Timo Betz, Projektlaufzeit: 07/2015 - 06/2017)

„Die Geburten meiner Kinder haben mir bewusst gemacht, wie relevant unsere Experimente sind.“

Dr. Timo Betz fühlt sich als Physiker in der Biologie pudelwohl. Schließlich ist er als Biophysiker sozusagen die personifizierte Schnittstelle zwischen den beiden Fachbereichen. Er erforscht die Mechanik von Zellen und sucht nach möglichst einfachen Antworten. Zum Kurzinterview

CiM-Publikationen

2016

Kopanska KS, Alcheikh Y, Staneva R, Vignjevic D, Betz T, Engler AJ. Tensile Forces Originating from Cancer Spheroids Facilitate Tumor Invasion. PLoS ONE 2016;11: e0156442. Abstract
Turlier H, Fedosov DA, Audoly B, Auth T, Gov NS, Sykes C, Joanny J-F, Gompper G, Betz T. Equilibrium physics breakdown reveals the active nature of red blood cell flickering. Nat Phys 2016;12: 513-519. Abstract

2015

Garate F, Betz T, Pertusa M, Bernal R. Time-resolved neurite mechanics by thermal fluctuation assessments. Phys Biol 2015;12: 066020. Abstract