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Automatische Wirkstoffsuche mit dem "Roboocyte"

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Die Suche nach Wirkstoffen für Medikamente wird immer stärker

Das Funktionsprinzip des Roboocyte beruht auf der Untersuchung von Eiweißen, die sich in der Zellhülle befinden und die den Austausch von Ionen (Mineralstoffen) wie Natrium, Calcium oder Chlorid zwischen dem Inneren von Zellen und der äußeren Umgebung regeln. Diese Eiweiße ermöglichen durch den Ionenaustausch die schnelle Verarbeitung von Informationen im Nervensystem und bestimmen damit viele Aspekte der Zellfunktionen in allen Organen des Körpers. Sie spielen daher in der Pharmazie eine wichtige Rolle: Über die Hälfte der in der Entwicklung befindlichen Medikamente wirken an solchen Eiweißen. Aufgrund ihrer Eigenschaft, den Transport von Ionen durch Zellwände zu kanalisieren, werden diese Eiweiße auch Ionenkanäle genannt.

Der Roboocyte injiziert genetische Informationen in Eizellen. Mit dieser Information wird es den Zellen ermöglicht, Ionenkanäle in ihre Membran einzubauen. Anschließend übernimmt die Maschine auch die elektrophysiologischen Messungen an den Ionenkanälen. Beide Schritte, bisher in mühevoller Handarbeit vorgenommen, werden jetzt durch das automatische Screeningsystem ersetzt.

Das Prinzip des Roboocyte wurde 1994 in der Biophysik der Zentralen Forschung der Bayer AG entwickelt. Prototypen des Roboters arbeiten seit über fünf Jahren zuverlässig in den Forschungslabors der Bayer AG. Im vergangenen Jahr schlossen die Bayer AG und Multi Channel Systems einen exklusiven Lizenzvertrag über diese Technologie. Multi Channel Systems hat das Screening-System weiterentwickelt und den ersten neuen Roboocyte vor Kurzem auf dem Jahrestreffen der Biophysikalischen Gesellschaft in Boston, USA, der Öffentlichkeit vorgestellt. Technische Details sind im Internet unter www.roboocyte.com zu finden.

Bornewasser, Ulrich |

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Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...