Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biosensor misst Stresszustand von Zellen

19.05.2008
Protein-Enzym-Kombination zeigt oxidative Veränderungen in Echtzeit

Erstmals können Wissenschaftler in Echtzeit den Oxidationsstatus von lebenden Zellen bestimmen und daraus Schlüsse über deren Gesundheitszustand ziehen. Dazu haben Forscher des Deutsches Krebsforschungszentrums in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Heidelberg einen hochempfindlichen Biosensor entwickelt, der Veränderungen in der Balance zwischen Oxidation und Reduktion und gesundheitsschädlichen oxidativen Stress aufzeigt. Das Gleichgewicht der Prozesse in den Zellen entscheidet über Gesundheit oder Krankheit. Ein Übergewicht oxidationsfördernder Prozesse schadet der Zelle und somit dem Organismus.

Der vom Biologen Tobias Dick und seinen Mitarbeitern entwickelte Biosensor erfasst den Oxidationszustand eines ganz bestimmten Moleküls, nämlich des Glutathion. "Das ist der Hauptschutz einer Zelle gegen oxidative Verbindungen", erklärt Dick im Gespräch mit pressetext. Es fängt in der Zelle einen großen Teil der reaktiven Sauerstoffmoleküle ab, die als Nebenprodukt der Zellatmung entstehen und Proteine und Fettsäuren in der Zelle angreifen. Dabei oxidiert das Glutathion selbst. Liegt viel von dieser Substanz in oxidierter Form vor, sei dies ein Indiz für einen zunehmenden Oxidationsgrad der gesamten Zelle. Um diese Veränderungen sichtbar zu machen, koppelten die Wissenschaftler eine Variante des grün fluoreszierendes Proteins (GFP) genetisch an das Enzym Glutaredoxin, das den Oxidationszustand des Glutathion misst und den Wert auf das Eiweiß überträgt. Dieses wiederum reagiert mit Leuchtsignalen auf Veränderungen.

"Das bisherige Problem bei der Verwendung von GFP-Varianten war, dass diese sehr langsam reagiert haben", so Dick. Um kurze Schwankungen im Oxidationszustand verfolgen zu können, müsse das System aber blitzschnell und dynamisch reagieren. "Das ist bei unserem Biosensor, der bis in den Sekundenbereich arbeitet, gewährleistet", sagt Dick. So könne man nun genauer beobachten, wann und mit welchen zeitlichen Abläufen oxidative Veränderungen stattfinden. "Wir können aber auch feststellen, welche Effekte wirklich von Medikamenten oder pflanzlichen Nahrungsinhaltstoffen ausgehen." Somit sei es auch möglich, angenommene antioxidative Wirkungen von Nahrungsergänzungsstoffen zu überprüfen.

"Im Moment sind die Zellen aber nur ex-vivo - also in Form von Zellkulturen - testbar", fügt Dick an. Im nächsten Schritt plane man aber transgene Mäuse, die den Sensor bereits in sich tragen würden. "Dann wären zum ersten Mal Messungen im physiologischen Umfeld machbar", hofft der Wissenschaftler.

Claudia Misch | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.dkfz.de
http://www.uni-heidelberg.de

Weitere Berichte zu: Biosensor Glutathion Oxidationszustand Protein Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics