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 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften