Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Optische Methoden machen Zellalterung sichtbar

26.05.2010
Mit der Alterung biologischer Zellen beschäftigen sich deutsche Wissenschaftler und Unternehmen in einem neuen Verbundprojekt. Modernste optische Methoden sollen die Prozesse in lebenden Zellen berührungslos charakterisieren und abbilden.

Warum altern wir und wie läuft dieser Prozess ab? Das ist eine der elementarsten Fragen, die sich nicht nur Wissenschaftler täglich stellen. Das Altern des menschlichen Organismus ist von vielen Faktoren abhängig und betrifft Organe, Zellen und kleinste biochemische Moleküle.

Am deutlichsten und sichtbarsten spiegelt sich das Altern in der Haut wider, zum Beispiel durch Faltenbildung oder ungleiche Pigmentierung. Zellbasierte Alterungsprozesse wollen Wissenschaftler und Industrie nun in einem neuen Forschungsverbund sichtbar machen. „AgeScreen“ ist das erste Projekt der vierten Förderphase des vom BMBF geförderten Forschungsschwerpunktes Biophotonik.

„Um altersbedingte Hautveränderungen künftig besser behandeln oder gar vermeiden zu können, brauchen wir genauere Kenntnisse über die Alterungsprozesse von Zellen. Hier wollen wir mit neuesten optischen Methoden ansetzen“, erläutert Dr. Horst Wenck von der Beiersdorf AG. Bisher muss das Altern auf zellulärer Ebene mit zeitaufwändigen und teuren Methoden in vitro, sozusagen im Reagenzglas, untersucht werden. Im Projekt, in dem unter anderem Biophysiker, Chemiker und Ingenieure zusammenarbeiten, soll eine neue, innovative optische Technik entstehen, die ein schnelleres, systematisches und automatisiertes Testen lebender Zellen ermöglicht.

Ein sogenannter „Optischer Strecker“ prüft völlig berührungsfrei die Elastizität der Zellen. Dazu deformieren zwei gegenläufige Laserstrahlen einzelne lebende Zellen, wodurch ihre viskoelastischen Eigenschaften mit hoher Präzision bestimmt werden können. Gleichzeitig soll eine digitalholografische Mikroskopie die Form und Gestalt der Zellen charakterisieren. Die einzelnen Phasenbilder der Zellen werden hierbei durch einen Computer in ein dreidimensionales, hochaufgelöstes Bild zusammengesetzt. Eine live-Verfolgung der Zellen ist ebenfalls möglich. Mikrofluidische Elemente bieten die Möglichkeit, kleinste Mengen von Flüssigkeiten zu bewegen. Die Zellen können in einer natürlichen Umgebung transportiert und zum Beispiel auch sortiert werden. Auffällige veränderte Zellen können so anschließend einer genetischen Einzelzellanalyse mittels Polymerase-Kettenreaktion zugeführt werden. Die mechanische und molekularbiologische Charakterisierung von lebenden Zellen könnte so im Hochdurchsatzverfahren erfolgen.

Das System soll zukünftig nicht nur eine effektivere Entwicklung neuer Anti-Aging-Produkte ermöglichen. Neue Möglichkeiten bietet es auch in der pharmazeutischen Wirkstoffsuche, da der Einfluss eines Wirkstoffs direkt an der lebenden Zelle untersucht werden kann. Professor Josef Käs von der Universität Leipzig sieht enormes Potential der Methode in der Krebsdiagnostik und –therapie: „Wenn es uns gelingt die Prozesse aufzuklären, die das Skelett im Zellinneren während des Alterns verändern, können diese Erkenntnisse zum Beispiel auf Krebszellen übertragen werden.“ So weiß man heute, dass Krebszellen weicher sind als gesunde und sich dadurch schneller vermehren. Gelänge es kranke Zellen biochemisch zu „verhärten“, könnte das Fortschreiten des Krebses auf dieser Ebene aufgehalten werden.

Die beteiligten Naturwissenschaftler und Technologen aus Hamburg, Leipzig, Münster und München wollen in den kommenden drei Jahren ein optisches Messsystem aufbauen und an standardisierten Zelllinien testen, um es nach Projektabschluss einer industriellen Vermarktung zuzuführen. Das BMBF fördert das Verbundprojekt mit rund 2,5 Millionen Euro, die Verbundpartner investieren weitere 1,5 Millionen Euro.

Verbund AgeScreen – Optische Messung von zellulären Materialeigenschaften für pharmakologische Hochdurchsatzverfahren
Beteiligte Unternehmen und Forschungsinstitute:
• Beiersdorf AG, Hamburg
• Universität Leipzig, Institut für experimentelle Physik I, Leipzig
• Universität Münster, Medizinische Klinik und Poliklinik B (AG Gastrointestinale Molekulare Zellbiologie), Münster
• Ibidi GmbH, Martinsried
• Universität Münster Centrum für Biomedizinische Optik und Photonik, Münster
• Beckman Coulter Biomedical GmbH, München
Verbundkoordinator: Beiersdorf AG
Ansprechpartner: Dr. Horst Wenck
Tel. 040-4909- 4049
E-Mail: Horst.Wenck@beiersdorf.com

Dr. Andreas Wolff | idw
Weitere Informationen:
http://www.biophotonik.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise