Neuer Fluoreszenzreader für die Zelldiagnostik

Auch für den Laien schön
anzusehen: fluoreszierende Zellen
© NCI Visuals Online

Die eine Zelle umgebende Zellmembran ist nur wenige Nanometer dick und damit wesentlich dünner als andere Zellorganellen. Werden Zellen mit einem fluoreszierenden Marker versehen und mit einer Kamera optisch aufgenommen, standen die Membranen bisher sprichwörtlich im Schatten des sie überstrahlenden Zellinnern.

In Zusammenarbeit mit Wolfgang Strauß vom Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik an der Universität Ulm macht sich Prof. Dr. Herbert Schneckenburger vom Institut für Angewandte Forschung (IAF) der Fachhochschule Aalen das Phänomen der Totalreflexion zunutze, mit dem schichtgenau Zellen diagnostiziert werden können.

"Der TIR Fluoreszenzreader eignet sich für die Diagnostik lebender Organellen sowie für das Screening pharmazeutischer Wirkstoffe", erläutert Schneckenburger die Vorteile des innovativen Verfahrens. Aufgrund der simultanen Anregung der Proben ließen sich Veränderungen in der Zellstruktur, die durch Krankheiten, bestimmte Medikamente oder durch einen hohen Cholesteringehalt bedingt sind, schnell visuell erfassen.

Das Verfahren: Im Umkehrpunkt des Laserstrahles klingt bei der Totalreflexion das elektromagnetische Feld jenseits des Reflexionsmediums exponentiell ab. Diese Energie ist recht gering, reicht aber aus, um markierte Substanzen zum Fluoreszieren zu bringen.

Da das Feld aufgrund seiner geringen Energie nicht sonderlich tief in die Substanz eindringt, wird im Falle einer organischen Zelle nur deren Membran angeregt, so der Forscher.

Die fluoreszierende Membran wird dann in Abhängigkeit von der Eindringtiefe des elektromagnetischen Feldes fotografiert. Aus den Aufnahmen lassen sich beispielsweise wesentliche Erkenntnisse über Aufbau und Zusammensetzung der Membran lebender Zellen gewinnen.

MEDICA.de; Quelle: Fachhochschule Aalen