Professor
Innovative Frauen weiterhin sichtbar machen
Branche
Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebiet
Biomaterialien
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Bimodale Neuromodulation - Lesen und Schreiben im Gehirn
Zunehmend mehr Menschen in unserer Gesellschaft sind von neurodegenerative Erkrankungen und neurologische Störungen wie Depressionen, Parkinson oder Demenz betroffen. Innovative Ansätze in den Neurowissenschaften sind nötig, um effektive Behandlungsmethoden zu entwickeln. Aktuell stützt sich die Neuromodulation meist auf dauerhaft implantierte makroskopische Hardware, die oft Sicherheitsrisiken birgt, an Präzision mangelt und keinen Zugang zu tieferliegenden Hirnregionen ermöglicht.
Um die technischen Möglichkeiten für Neuromodulation als Behandlungsmethode zu verbessern, zielt die Forschung von Prof. Dr. Danijela Gregurec darauf ab, eine neuartige, drahtlose und minimal-invasive Technologie zur präzisen Modulation neuronaler Aktivitäten zu entwickeln, um neurologische Erkrankungen gezielt und zeitlich exakt zu behandeln. Im Zentrum ihrer Arbeit stehen funktionelle magnetische Nanopartikel, die mittels fokussierten Ultraschalls und externen Magnetfeldern gezielt im Gehirn positioniert und aktiviert werden können. Die neuronalen Reaktionen werden dabei in Echtzeit durch bildgebende Magnetresonanztomographie überwacht. Diese bimodale Technologie ermöglicht eine zellspezifische Stimulation sowie eine gleichzeitige Analyse der neuronalen Aktivität. Mit diesem Ansatz möchte Prof. Dr. Gregurec eine kabellose Neuromodulation ohne implantierte Hardware realisieren, die neuronale Inaktivität auf zellulärer Ebene erkennt und in Millisekunden eine gezielte therapeutische Stimulation der betroffenen Hirnregionen auslöst. Ihr Team entwickelt damit die erste intuitive Schnittstelle zwischen dem Tiefenhirn und einem technischen System, das kognitives Training und Therapien für Entwicklungs-, neurodegenerative und psychische Störungen unterstützen soll.
Berufsbezeichnung
Arbeitgeber*in
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Schwerpunkt
- Funktionale Nanomaterialen
- Neuromodulation
- Magnetismus
Veröffentlichungen
- L. Signorelli, SA. Hescham, A. Pralle, D. Gregurec; Magnetic nanomaterials for wireless thermal and mechanical neuromodulation, iScience 2022, 25, 11, 105401
- SA. Hescham, PH. Chiang, D. Gregurec, J. Moon, MG. Christiansen, A. Jahanshahi, H. Liu, A. Pralle, P. Anikeeva, Y. Temel; Magnetothermal nanoparticle technology alleviates parkinsonian-like symptoms in mice, Nature Communication 2021, 12.
- J. Moon, M. Christiansen, S. Rao, C. Markus, D. Bono, D. Rosenfeld, D. Gregurec, G. Varnavides, P. Chiang, S. Park, P Anikeeva; Magnetothermal Multiplexing for Selective Remote Control of Cell Signaling, Advanced Functional Materials, 2020, 2000577.
- D. Gregurec, A. W. Senko, A. Chuvilin, A. Sankararaman, P. D. Reddy, D. Rosenfeld, P. Chiang, F. Garcia, I. Tafel, G. Varnavides, E. Ciocan, P. Anikeeva; Magnetic Vortex Nanodiscs Enable Remote Magnetomechanical Neural Stimulation, ACS Nano 2020, 14.
- D. Rosenfeld, A.W. Senko, J. Moon, I. Yick, G. Varnavides, D. Gregurec, F. Koehler, P. Chiang, M.G. Christiansen, L. Maeng, A.S. Widge, P. Anikeeva; Transgene-free remote magnetothermal regulation of adrenal hormones, Science Advances 2020, 6.
- D. Gregurec, N. Politakos, L., Yate, M., S.E. Moya; Strontium confinement in polyacrylic acid brushes: A soft nanoarchitectonics approach for the design of titania coatings with enhanced osseointegration, Molecular Systems Design & Engineering 2019, 4.
- D. Gregurec, S.E. Moya, L. Vazquez, F. Lopez Gallego; Force spectroscopy predicts thermal stability of immobilized proteins by measuring microbead mechanics, Soft matter 2016, 12.
- D. Gregurec, G. Wang, R. H. Pires, M. Kosutic, T. Luedtke, M. Delcea, S. Moya; Bio inspired titanium coatings: Self-assembly of collagen- alginate films for enhanced osseointegration, Journal of Materials Chemistry B 2016, 4.
Projekte
- BRAINMASTER, funded by the Horizon-ERC-StartingGrant2023, under Grant Agreement n. 101116410, 01/2024 – 12/2028
- BRAINSTORM (www.brainstorm-project.eu/), funded by European Union’s European Innovation Council, call HORIZON-EIC-2022-PATHFINDEROPEN-01, under Grant Agreement n. 101099355, Duration 04/2023 – 03/2027
- CROSSBRAIN (crossbrain.eu/), funded by European Union’s European Innovation Council, call HORIZON-EIC-2021-PATHFINDERCHALLENGES-01-02, under Grant Agreement n. 101070908, Duration 11/2022 – 10/2026
Auszeichnungen
- European Research Council (ERC) Starting Grant 2023
- Emerging Talents Initiative award, FAU, DE
- Engineering of Advanced Materials grant from Cluster of Excellence at FAU, DE
Mitgliedschaften/ Gremienerfahrungen
- Member of the Engineering of Advanced Materials Competence center, FAU, Germany
- Member and mentor in Max Weber program of Elitenetzwerk Bayern
- Board member of the Optical Imaging Center Erlangen (OICE)
- Founding member of the “New Bioactive Compounds” FAU NeW research centre
Website
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researchgate.net
orcid.org
Vita
Education
2016 PhD in Molecular Biology and Biomedicine, University of the Basque Country, and CIC biomaGUNE, Spain, PhD Supervisor: Dr. Sergio Enrique Moya
2010 MSc in Applied Chemistry, University of Zagreb, Croatia
2008 BSc and Engineering Degrees, Chemistry, Materials and Ecology, University of Zagreb, Croatia
Current and Previous Positions
Since 2020 Assistant Professor in Sensory Sciences (tenure track), Faculty of Sciences, Department of Chemistry and Pharmacy, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Germany
2016 – 2020 Postdoctoral Associate, Research Laboratory of Electronics and McGovern Institute for Brain Research, Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA
2011 – 2020 Doctoral Researcher, CIC biomaGUNE, Soft Matter Nanotechnology Group, Spain
2014 Research Associate (Invited Guest Researcher), ZIK HIKE Centre for Innovation Competence, Germany
2014 Marie Curie Fellow, INIFTA-The Research Institute of Theoretical and Applied Physical Chemistry, Argentina