Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekül-Container

19.11.2003


Mikroanordnung von winzigen Vesikeln: Molekulare Gefäße im Attoliter-Maßstab

... mehr zu:
»Biotin »Protein »Streptavidin »Vesikel

Die Unterteilung von Flüssigkeiten in winzigste einzelne Kompartimente ist eine grundlegende Herausforderung für die heutige Wissenschaft. So will man mit immer geringeren Substanzmengen auskommen, immer komplexere miniaturisierte Systeme schaffen und sogar individuelle Moleküle sortieren und einzeln untersuchen. Hauptproblem ist weniger, winzige "Behälter" herzustellen und zu füllen, als diese in der Lösung wiederzufinden, zu unterscheiden und gezielt einzeln zu beobachten. Schweizer Forscher von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne und vom IBM Forschungslabor in Rüschlikon, haben eine einfache, schnelle Methode entwickelt, um derartige Super-Mini-Gefäße per Selbstorganisation in einem definierten Nanomuster zu fixieren.

Das Team um Dimitrios Stamou und Horst Vogel drückt zunächst mit einem winzigen "Stempel" ein Muster aus geordneten Pünktchen im Nanometer-Maßstab auf eine Glasoberfläche ("Microcontact Printing"). Als "Tinte" dient Rinderserumalbumin, an das Biotin-Moleküle gekuppelt wurden. Der unbedruckte Teil der Oberfläche wird passiviert. Die Glasoberfläche wird nun mit einem weiteren Protein, Streptavidin, behandelt, das im Zusammenspiel mit Biotin wie ein Zweikomponentenkleber wirkt: Streptavidin heftet sich an die mit Biotin bedruckten Stellen und "aktiviert" sie. Nun wird eine Lösung winziger Vesikel aufgegeben, auf deren Oberfläche sich ebenfalls Biotin-Moleküle befinden. Diese "kleben" am Streptavidin fest und heften so jeweils ein einzelnes Vesikel auf ein gedrucktes Pünktchen. Die Vesikel bestehen, analog den Biomembranen, aus einer Lipid-Doppelschicht. Ihr Fassungsvermögen beträgt einige Attoliter (1 al = 0,000000000000000001 l). Sind sie mit Farbstoff gefüllt, kann man die einzelnen "Behälter" unter dem Fluoreszenzmikroskop deutlich erkennen. Auch chemische Reaktionen können verfolgt werden: Wird beispielsweise das Protein Gramicidin in die umgebende Lösung gegeben, lagert es sich in die Vesikel-Hülle ein und bildet Kanäle, durch die positiv geladene Ionen treten können. Auf diese Weise kann der pH-Wert in den Behältern und damit die Fluoreszenzfarbe des Farbstoffs verändert werden.


Anhand von "Etiketten" aus DNA-Stückchen könnte eine fast beliebige Zahl von Atto-Behältern mit verschiedener Fracht eindeutig identifizierbar gemacht werden. So könnten "Substanzbibliotheken" im Nanomaßstab für parallele chemische Reaktionen hergestellt werden. Besonders interessant aber scheint die Idee, Vesikel direkt aus Zellen zu erzeugen. Jedes Vesikel trägt dann natürliche Rezeptor-Proteine in der Membran und/oder enthält bestimmte Signalmoleküle aus dem Cytosol. Anhand der fixierten Vesikel könnten die Bindung von Pharmawirkstoffen an Rezeptoren sowie die daraufhin ausgelösten Signalkaskaden untersucht werden.

Kontakt: Dr. Dimitrios Stamou
Prof. Dr. H. Vogel
Institute of Biomolecular Sciences
Swiss Federal Institute of Technology
1015 Lausanne
Schweiz

Fax: (+41) 21-639-6190

E-mail: dimitrios.stamou@epfl.ch
horst.vogel@epfl.ch

Angewandte Chemie Presseinformation Nr. 45/2003
Angew. Chem. 2003, 115 (45), 5738 - 5741

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.innovations-report.de/html/profile/profil-525.html
http://www.angewandte.org

Weitere Berichte zu: Biotin Protein Streptavidin Vesikel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Besser lernen dank Zink?
23.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Raben: "Junggesellen" leben in dynamischen sozialen Gruppen
23.03.2017 | Universität Wien

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: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen