Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanopartikel lassen Fadenwürmer alt aussehen

21.01.2014
Forscherinnen des Leibniz Instituts für umweltmedizinische Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf ist es gelungen, markierte Nanopartikel bis in einzelne Zellen des Fadenwurms Caenorhabditis elegans zu verfolgen und mit vorzeitiger Alterung in Verbindung zu bringen. Diese Beobachtungen wurden kürzlich in der Fachzeitschrift "ACS Nano" veröffentlicht.

Der Arbeitsgruppe von Prof. Anna von Mikecz am IUF - Leibniz Institut für umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf ist es gelungen, markierte Nanopartikel bis in einzelne Zellen des Fadenwurms Caenorhabditis elegans zu verfolgen und mit vorzeitiger Alterung in Verbindung zu bringen.

C. elegans ist ein bodenbewohnender Fadenwurm, der seit den 1960er Jahren als Tiermodell verwendet wird. Seine Anwendung im Bereich der Nanotechnologie befindet sich noch in den Kinderschuhen. Dabei lassen sich die 1 mm langen, durchsichtigen Würmer sehr gut im Labor kultivieren und über ihre gesamte Lebensspanne von zwei bis drei Wochen beobachten.

Diese Vorteile nutzten die Forscherinnen im Labor der Biologin Anna von Mikecz und mischten den Würmern Fluoreszenz-markierte Nanopartikel unter das Futter. Mit Hilfe von Lasermikroskopie konnte der Weg der Nanopartikel im lebenden Fadenwurm verfolgt werden. Nanomaterialien aus Siliziumdioxid gelangten bis in einzelne Zellen des Darmepithels der Fadenwürmer. In den Epithelzellen verteilten sich die Partikel im Zytoplasma und im Zellkern, wo sie amyloide Proteinverklumpungen auslösten.

Da man solche Proteinklumpen sonst typischerweise in alten Würmern findet,
untersuchten die Forscherinnen, ob die Würmer, die mit Siliziumdioxid Nanopartikeln gefüttert wurden, auch andere Anzeichen für frühzeitige Alterung aufwiesen. Dazu beobachteten sie die Nahrungsaufnahme, die sich bei alternden C. elegans im Laufe der Lebenszeit stetig verlangsamt.

Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass sich Nanopartikel aus Siliziumdioxid nicht nur in dem Organ für die Nahrungsaufnahme anreichern, sondern dass dieses Organ dann genau wie bei alten Würmern die Nahrung langsamer in den Darm pumpt. Damit lösen die Nanopartikel vorzeitig ein Verhalten aus, das normalerweise bei alten Fadenwürmern beobachtet wird. Eine derartige vorgezogene Alterung zeigte sich auch in den Fortpflanzungsorganen und beim Fortpflanzungsverhalten der Würmer.

Als nächstes soll nun untersucht werden, ob die Proteinverklumpungen in den Zellen daran beteiligt sind, die vorzeitige Alterung der Organfunktionen auszulösen. Die Forscher vermuten, dass vor allem neuromuskuläre Vorgänge betroffen sein könnten. Da der Fadenwurm C. elegans ein einfaches Nervensystem aus 302 Zellen besitzt, das in seinen Grundzügen dem des Menschen stark ähnelt, ist es aussichtsreich, hier die molekularen Ursachen der Wirkung von Nanopartikeln weiter aufzuklären.

Scharf A, Piechulek A, von Mikecz A: Effect of Nanoparticles on the Biochemical and Behavioral Aging Phenotype of the Nematode Caenorhabditis elegans. ACS Nano 2013 Dec 23; 7(12):10695-10703.

Kontakt:
Prof. Anna von Mikecz
IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung
mikecz@uni-duesseldorf.de

Dr. Katharina Beyen | idw
Weitere Informationen:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn403443r
http://www.uni-duesseldorf.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wasserbewegung als Hinweis auf den Zustand von Tumoren
19.04.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden
19.04.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

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: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

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