Helmholtz Munich

Labor André C. Stiel

Bildgebung ist unser Fenster in die Prozesse des Lebens – wir entwickeln gentechnisch kodierte, proteinbasierte Werkzeuge für die optische Bildgebung wie Optoakustik und Superauflösungsmikroskopie.

Labor André C. Stiel

Bildgebung ist unser Fenster in die Prozesse des Lebens – wir entwickeln gentechnisch kodierte, proteinbasierte Werkzeuge für die optische Bildgebung wie Optoakustik und Superauflösungsmikroskopie.

Prof. Dr. André C. Stiel

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Unsere Forschung

Die Gruppe Cell Engineering widmet sich der Entwicklung neuartiger Reporter und Sensoren für die optoakustische (OA) Bildgebung und andere innovative Bildgebungsverfahren wie die Superauflösungsfluoreszenzmikroskopie. Unser Hauptaugenmerk liegt auf gentechnisch kodierten Kontrastmitteln, da nur solche Mittel eine longitudinale und ungestörte Bildgebung in Versuchstieren ermöglichen, um biologische und krankheitsbezogene Kontexte wirklich zu verstehen.

Um neuartige gentechnisch kodierte Werkzeuge zu entwickeln, nutzen wir molekulartechnische Konzepte, die Erkenntnisse aus photophysikalischen Studien, Proteinstrukturen und dem computergestützten Proteindesign einbeziehen und diese Erkenntnisse mit effizienten Screening-Konzepten kombinieren, um neuartige Reporter oder Sensoren für die nächsten dringenden Fragen in der Ganzkörperbildgebung zu identifizieren.

Bioengineering

Bioengineering ist ein Oberbegriff, der Arbeiten aus zahlreichen verschiedenen Disziplinen und Themenbereichen umfasst. Für uns bedeutet Bioengineering die Konstruktion von Proteinen (Proteinengineering). Das bedeutet, dass wir die vielseitigsten ...

Photoschaltbare Proteine

Photoschaltbare Proteine sind eine spezielle Klasse von Chromophor-tragenden Proteinen, die hauptsächlich unter den grün fluoreszierenden Proteinen (GFP) und ähnlichen ...

Photoschaltbare Sensoren

Während schaltbare Reporter heutzutage in der fluoreszenzbasierten Superauflösungsmikroskopie üblich sind und wir bestrebt sind, dasselbe für die optoakustische Bildgebung zu erreichen, muss das Konzept des Photoswitchings – und damit die Bildgebungsmöglichkeiten – noch übertragen werden ...

Konventionelle Chromophor-tragende Proteine

Optoakustische Marker erfordern ein starkes Signal im nahen Infrarotbereich, um eine Erkennung zwischen den starken Signalen des Gewebes zu ermöglichen. Für Situationen, in denen keine Konzepte wie photoschaltbare Proteine (siehe oben) verwendet werden können, führen wir ein Screening durch ...

Technologische Entwicklungen

Neben unserer intensiven Forschung im Bereich des Proteinengineerings beschäftigen wir uns auch mit der Entwicklung von Infrastrukturen für die optoakustische Spektroskopie und das Screening. Zum Beispiel haben wir entwickelt ...

Arbeits- und Fachgebiete

Marker- und Sensorentwicklung Funktionelles Verständnis (strukturell und photophysikalisch) Hochdurchsatz-Screening-Techniken für geführte Evolution

Team

„Ich liebe es, mit farbenfrohen Proteinen zu arbeiten - neben ihrer Nützlichkeit macht es deinen Tag im Labor einfach wunderschön..."

Publications

2025 Wissenschaftlicher Artikel in Acta Biomaterialia

Huang, Y. ; Stankevych, M. ; Gujrati, V. ; Klemm, U. ; Mohammed, A. ; Wiesner, D. ; Saccomano, M. ; Tost, M. ; Feuchtinger, A. ; Mishra, K. ; Bruns, O.T. ; Geerlof, A. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.

Photoswitching protein-XTEN fusions as injectable optoacoustic probes.

2025 Wissenschaftlicher Artikel in ACS applied materials & interfaces

Göllner, S. ; Colditz, M. ; Huang, Y. ; Schmidt, H. ; Winkler, A.S. ; Stiel, A.-C.

Chip-based optoacoustic single cell detection in flow using point-source optimized surface acoustic wave transducers.

2025 Wissenschaftlicher Artikel in Optics Express

Liu, Y. ; Chuah, J. ; Huang, Y. ; Stiel, A.-C. ; Unser, M. ; Dong, J.

Model-based temporal unmixing towards quantitative photo-switching optoacoustic tomography.

2024 Review in Nature Methods

Stiel, A.-C. ; Ntziachristos, V.

Controlling the sound of light: photoswitching optoacoustic imaging.

2024 Wissenschaftlicher Artikel in Photoacoustics

Huang, S. ; He, H. ; Tom, R.Z. ; Glasl, S. ; Anzenhofer,P. ; Stiel, A.-C. ; Hofmann, S.M. ; Ntziachristos, V.

Non-invasive optoacoustic imaging of dermal microcirculatory revascularization in diet-induced obese mice undergoing exercise intervention.

2023 Wissenschaftlicher Artikel in Advanced functional materials

Hasler, M. ; Patrian, M. ; Banda-Vázquez, J.A. ; Ferrara, S. ; Stiel, A.-C. ; Fuenzalida-Werner, J.P. ; Costa, R.D.

Fully biogenic near-infrared phosphors: Phycobiliproteins and cellulose at force toward highly efficient and stable bio-hybrid light-emitting diodes.

2023 Wissenschaftlicher Artikel in Cancer Nanotechnology

Liu, N. ; Gujrati, V. ; Fuenzalida Werner, J.P. ; Mishra, K. ; Anzenhofer,P. ; Stiel, A.-C. ; Mettenleiter, G. ; Feuchtinger, A. ; Walch, A.K. ; Ntziachristos, V.

Bacterial outer membrane vesicles as cationic dye carriers for optoacoustics-guided phototherapy of cancer.

2023 Review in FEBS Letters

Rodrigues, E.M. ; Stiel, A.-C.

It's a two-way street: Photoswitching and reversible changes of the protein matrix in photoswitchable fluorescent proteins and bacteriophytochromes.

2022 Wissenschaftlicher Artikel in BioSpektrum

Göllner, S. ; Mishra, K. ; Stiel, A.-C.

Schallschalter: Photoschaltbare Reporter und Sensoren in der Optoakustik.

2022 Review in Advanced Drug Delivery Reviews

Liu, N. ; Mishra, K. ; Stiel, A.-C. ; Gujrati, V. ; Ntziachristos, V.

The sound of drug delivery: Optoacoustic imaging in pharmacology.

2022 Wissenschaftlicher Artikel in Photoacoustics

Fuenzalida Werner, J.P. ; Mishra, K. ; Stankevych, M. ; Klemm, U. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.

Alginate beads as a highly versatile test-sample for optoacoustic imaging.

2021 Wissenschaftlicher Artikel in Scientific Reports

Yun, M. ; You, S.H. ; Nguyen, V.H. ; Prakash, J. ; Glasl, S. ; Gujrati, V. ; Choy, H.E. ; Stiel, A.-C. ; Min, J.J. ; Ntziachristos, V.

Reporter gene-based optoacoustic imaging of E. coli targeted colon cancer in vivo.

2021 Wissenschaftlicher Artikel in Nature Biotechnology

Mishra, K. ; Fuenzalida Werner, J.P. ; Pennacchietti, F. ; Janowski, R. ; Chmyrov, A. ; Huang, Y. ; Zakian Dominguez, C.M. ; Klemm, U. ; Testa, I. ; Niessing, D. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.

Genetically encoded photo-switchable molecular sensors for optoacoustic and super-resolution imaging.

2021 Review in Methods in Enzymology

Stankevych, M. ; Mishra, K. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.

A practical guide to photoswitching optoacoustics tomography.

2021 Wissenschaftlicher Artikel in Photoacoustics

Liu, N. ; Gujrati, V. ; Malekzadeh-Najafabadi, J. ; Werner, J.P,F. ; Klemm, U. ; Tang, L. ; Chen, Z. ; Prakash, J. ; Huang, Y. ; Stiel, A.-C. ; Mettenleiter, G. ; Aichler, M. ; Blutke, A. ; Walch, A.K. ; Kleigrewe, K. ; Razansky, D. ; Sattler, M. ; Ntziachristos, V.

Croconaine-based nanoparticles enable efficient optoacoustic imaging of murine brain tumors.

2021 Wissenschaftlicher Artikel in Nature

Herud-Sikimić, O. ; Stiel, A.-C. ; Kolb, M. ; Shanmugaratnam, S. ; Berendzen, K.W. ; Feldhaus, C. ; Höcker, B. ; Jürgens, G.

A biosensor for the direct visualization of auxin.

2021 Wissenschaftlicher Artikel in Scientific Reports

Seeger, M. ; Stiel, A.-C. ; Ntziachristos, V.

In vitro optoacoustic flow cytometry with light scattering referencing.

2020 Wissenschaftlicher Artikel in Neoplasia : An International Journal for Oncology Research

Dean-Ben, X.L. ; Weidenfeld, I. ; Degtyaruk, O. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C. ; Razansky, D.

Deep tissue volumetric optoacoustic tracking of individual circulating tumor cells in an in intracardially perfused mouse model.

2020 Wissenschaftlicher Artikel in Analytical Chemistry

Fuenzalida Werner, J.P. ; Huang, Y. ; Mishra, K. ; Janowski, R. ; Vetschera, P. ; Heichler, C. ; Chmyrov, A. ; Neufert, C. ; Niessing, D. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.

Challenging a preconception: Optoacoustic spectrum differs from the absorption spectrum of proteins and dyes for molecular imaging.

2020 Wissenschaftlicher Artikel in Science Advances

Mishra, K. ; Stankevych, M. ; Fuenzalida Werner, J.P. ; Grassmann, S. ; Gujrati, V. ; Huang, Y. ; Klemm, U. ; Buchholz, V.R. ; Ntziachristos, V. ; Stiel, A.-C.

Cell Engineering

Wissenschaft

Bioengineering

Photoschaltbare Proteine

Photoschaltbare Sensoren

Konventionelle Chromophor-tragende Proteine

Technologische Entwicklungen

Anna Dachs

Dr. Javier Garcia Lopez

Dr. Yishu Huang

Huma Khatoon

Sangmun Lee

Alishbah Maqsood

Azeem Mohammed

Dr. Kenana Muaiad Al Adem

Elsa Rodrigues

Selina Schulz

Bingzhi Wang

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