Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schonender Einblick in den Ionen-Haushalt lebender Zellen

18.02.2010
Gleichzeitige Darstellung von Protonen, Natrium und Chlorid in der lebenden Zelle verspricht neue Erkenntnisse zu verschiedenen Erkrankungen

Erstmals ist es Wissenschaftlern gelungen, die Verteilung der für die Funktion von Zellen wichtigen Ionen Natrium und Chlorid in einer einzigen Untersuchung mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) im lebenden Organismus bildlich darzustellen.

Natrium und Chlorid regulieren den Flüssigkeitsstrom zwischen Zellen und damit die Gewebespannung, den osmotischen Druck, im Organismus. Beide Ionen sind aber auch wichtig für die Reizleitung in Nerven und Muskeln.

Erst kürzlich hatten die Forscher eine Messmethode entwickelt, durch die sie in einer einzigen Untersuchung Protonen-, Natrium- und Kalium-Bilder mit Hilfe eines hochauflösenden 9,4 Tesla MRT-Gerätes erstellen können. Ein wichtiger Schritt hin zu einer schonenden Methode, durch die sich die Vitalität von Zellen ohne Strahlenbelastung darstellen lässt.

Den Forschern Dr. Stefan Kirsch, Prof. Dr. Lothar Schad, Prof. Dr. Lothar Schilling und David Seiffge von der Medizinischen Fakultät Mannheim sowie Mark Augath vom Max-Planck-Institut für Biologische Kybernetik in Tübingen ist es jetzt gelungen, das bestehende Verfahren so zu modifizieren, dass Protonen-, Natrium- und auch Chlorid-Bilder in einer Untersuchung erstellt werden können.

Neuere Forschungen zeigen, dass Chlorid eine wichtige Rolle bei Erkrankungen verschiedener Organe sowie des Nervensystems spielt. Das Forscherteam erhofft sich durch die Messmethode wichtige neue Erkenntnisse, die zu einer besseren Behandlung dieser Erkrankungen führen. "Als Gegenpart zu den positiv geladenen Ionen Natrium und Kalium ist Chlorid das wichtigste negativ geladene Ion im menschlichen Organismus. Durch die Abbildung der Chlorid-Ionen in der lebenden Zelle erwarten wir Aufschluss über die Mechanismen bei Krankheiten, bei denen Chlorid nachweislich eine Rolle spielt", so Prof. Dr. rer. nat. Lothar Schad, Direktor des Instituts für Computerunterstützte Klinische Medizin der Universitätsmedizin Mannheim. "Sind die Mechanismen verstanden, können auf dieser Basis neue Behandlungsstrategien entwickelt werden."

Die MRT ist ein bildgebendes Verfahren, das in der medizinischen Diagnostik vor allem zur Darstellung der Struktur und Funktion der Gewebe und Organe im Körper eingesetzt wird. Sie ist eine nicht-invasive Technik, die den Körper des Patienten nicht durch Strahlung belastet. In der konventionellen MRT resultiert das Bild aus den Protonen der körpereigenen Wassermoleküle. Seit einigen Jahren ist es aber auch möglich, andere körpereigene Atomkerne zur Erstellung von MRT Bildern zu verwenden. Das Besondere an den neuen Messverfahren ist die gleichzeitige Darstellung von Protonen und verschiedenen Ionen, durch die in einer Messung sowohl die Gewebestruktur als auch die Verteilung der Ionen in den Zellen dargestellt werden kann.

Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit erscheinen im Journal NMR Biomedicine. Sie sind in Kürze online verfügbar (doi:10.1002/nbm.1500).

Dr. Eva Maria Wellnitz | idw
Weitere Informationen:
http://www.umm.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schneller Energietransport zwischen ungleichen Partnern
29.09.2016 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Das Ribosom als Kontrolleur
29.09.2016 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: First-Ever 3D Printed Excavator Project Advances Large-Scale Additive Manufacturing R&D

Heavy construction machinery is the focus of Oak Ridge National Laboratory’s latest advance in additive manufacturing research. With industry partners and university students, ORNL researchers are designing and producing the world’s first 3D printed excavator, a prototype that will leverage large-scale AM technologies and explore the feasibility of printing with metal alloys.

Increasing the size and speed of metal-based 3D printing techniques, using low-cost alloys like steel and aluminum, could create new industrial applications...

Im Focus: Zielsichere Roboter im Mikromaßstab

Dank einer halbseitigen Beschichtung mit Kohlenstoff lassen sich Mikroschwimmer durch Licht antreiben und steuern

Manche Bakterien zieht es zum Licht, andere in die Dunkelheit. Den einen ermöglicht dieses phototaktische Verhalten, die Sonnenenergie möglichst effizient für...

Im Focus: Experimentalphysik - Protonenstrahlung nach explosiver Vorarbeit

LMU-Physiker haben mit Nanopartikeln und Laserlicht Protonenstrahlung produziert. Sie könnte künftig neue Wege in der Strahlungsmedizin eröffnen und bei der Tumorbekämpfung helfen.

Stark gebündeltes Licht entwickelt eine enorme Kraft. Ein Team um Professor Jörg Schreiber vom Lehrstuhl für Experimentalphysik - Medizinische Physik der LMU...

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart Glasses Experience Day

30.09.2016 | Veranstaltungen

Einzug von Industrie 4.0 und Digitalisierung im Südwesten - Innovationstag der SmartFactoryKL

30.09.2016 | Veranstaltungen

"Physics of Cancer" - Forscher diskutieren über biomechanische Eigenschaften von Krebszellen

30.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Smart Glasses Experience Day

30.09.2016 | Veranstaltungsnachrichten

Materialkompetenz für den Leichtbau: Fraunhofer IMWS präsentiert neue Lösungen auf der K-Messe

30.09.2016 | Messenachrichten

Vom Rollstuhl auf das Liegerad – Mit Funktioneller Elektrostimulation zum Cybathlon

30.09.2016 | Energie und Elektrotechnik