Physarum polycephalum ist ein echter Schleimpilz. Echte Schleimpilze bilden vielkernige Riesenzellen (Plasmodien). Im Inneren dieser Zellen ist eine rasche Zellplasmaströmung unter dem Mikroskop erkennbar. Die Strömung sorgt für eine gleichmäßige Verteilung von Nähr- und Botenstoffen, die durch die Größe der Zelle durch Diffusion allein nicht mehr gewährleistet ist. Durch Kontraktionen der Plasmamembran und unterschiedliche Viskosität wird das Zellplasma durch ein vernetztes System von Adern gepumpt. Daran sind Maßgeblich Aktin und Myosin, zwei Proteine des Cytoskeletts beteiligt. Filamentöses Aktin gibt der Zelle ihre Form. Myosin wirkt zusammen mit Aktin als ATPase und ist vor allem für die Kontraktion der Plasmamembran, sowie für den Transport von Vesikeln in der Zelle verantwortlich. Diese beiden Proteine kommen in ähnlicher Form in allen eukaryotischen Zellen, vor allem aber auch in menschlichen Muskelzellen vor.
Da der Schleimpilz keine Zellwände besitzt reagiert er auf mechanische und chemische Störungen sehr rasch und hochempfindlich. Das macht ihn zu einem idealen Modellorganismus für die Erforschung der Toxizität verschiedener Substanzen auf höhere eukaryotische Zellen. Unter definierten Bedingungen (siehe Messkammer) konnten wir mit unserem Messverfahren zeigen, wie sich die Strömungsmuster innerhalb der Zelle bei Zugabe verschiedener Substanzen verändern. Physarum polycephalum stellt mit unserer Technik somit einen Indikator für die Toxizität, bzw. die Wirkspezifität ausgewählter Substanzen dar.
