Лаборатория Берндта разрабатывает флуоресцентные биосенсоры, которые позволяют исследователям обнаруживать и изучать биохимические сигналы, действующие в живых системах. Сенсоры представляют собой генетически кодируемые белки, которые могут экспрессироваться практически в любом типе клеток, что делает их широко применимыми. Лаборатория Берндта использовала эту технологию в нейронных сетях, но видит возможности и для других органов и тканей.
Берндт описывал технологии, позволяющие получать изображения с высоким разрешением и измерять сигнальные механизмы, которые клетки используют для общения и управления своим поведением.
Нарушения в клеточных сигнальных процессах могут создавать проблемы, которые способствуют развитию многих заболеваний, в том числе кожных заболеваний. Кальций является одним из важных регуляторов клеточной связи. Когда мутация вызывает дисбаланс кальция в клетках, это может привести к страданиям пациента. Кожа разрывается и покрывается волдырями, поскольку структуры, удерживающие клетки вместе (известные как десмосомы), разрушаются под поверхностью.
Еще одним фактором кожных заболеваний, интересующим лабораторию Симпсона, является окислительный стресс, который может быть вызван, когда аномальные уровни кальция в главном производственном центре клетки, эндоплазматическом ретикулуме, вызывают закупорку неправильно свернутых белков. Это, в свою очередь, может привести к гибели клеток и повреждению кожи. Симпсон отмечает, что лаборатория Берндта создала датчики, которые излучают световые сигналы в ответ на окислительный стресс, и предполагает, что этот инструмент можно использовать для количественной оценки накопления этих токсичных молекул. Он предполагает, что этот подход может быть использован для определения препаратов для снижения окислительного стресса в качестве потенциальных методов лечения, которые он может протестировать на доклинической модели органоидной кожи человека.