Einblick in lebende Zellen mit Röntgenlicht
Wissenschaftler an der Universität Göttingen haben eine Methode entwickelt, um lebende Säugerzellen mit harter Röntgenstrahlung abzubilden. Die Säugerzellen wurden während der Messung in speziellen Mikrofluidik-Messkammern ständig mit Nährstoffen versorgt.
Den Forschern gelang es, mit Röntgenstrahlen in hoher Auflösung Strukturen im Nanometerbereich zu untersuchen. Dabei registrierten sie im direkten Vergleich deutliche Unterschiede zwischen lebenden und chemisch fixierten Zellen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
In den Lebenswissenschaften wird standardmäßig mit chemisch fixierten Zellen gearbeitet. Die neue Methode versetzt Wissenschaftler nun in die Lage, auch gänzlich unfixierte und unmarkierte Proben mit Nanometerauflösung zu untersuchen.
„Wir konnten erstmals zeigen, dass durch die chemische Fixierung im Bereich zwischen etwa 30 und 50 Nanometer einige Strukturen zerstört werden und andere zusätzlich entstehen“, erläutert Prof. Dr. Sarah Köster vom Institut für Röntgenphysik der Universität Göttingen. Die hochaufgelöste Abbildung biologischer Materie und insbesondere von lebenden Zellen birgt großes Potenzial im Bereich der zellulären Biophysik: Sie eröffnet neue Möglichkeiten für die Untersuchung der Struktur und Funktion von Organismen.
Im Gegensatz zu etablierten Techniken wie der Fluoreszenzmikroskopie oder der Elektronenmikroskopie haben Röntgenmethoden den Vorteil, dass das untersuchte System direkt, also ohne bestimmte Komponenten markieren oder anfärben zu müssen, abgebildet werden kann.
Die speziell für diese Art der Analyse entwickelten Mikrofluidik-Messkammern – Flusskammern mit Kanälen im Mikrometerbereich – gewährleisten während der Messung eine möglichst „natürliche“ Umgebung für die Zellen. Röntgenphotonen können außerdem tiefer in die Materie eindringen als Elektronen, was eine Abbildung der inneren Struktur auch von vergleichsweise dicken Proben wie ganzen Zellen ermöglicht.
Originalveröffentlichung: Britta Weinhausen et al. Scanning X-ray Nano-Diffraction on Living Eukaryotic Cells in Microfluidic Environments. Physical Review Letters 2014. Doi: 10.1103/PhysRevLett.11.088102.
Kontaktadresse:
Prof. Dr. Sarah Köster
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik – Institut für Röntgenphysik
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen, Telefon (0551) 39-9429
E-Mail: sarah.koester@phys.uni-goettingen.de
http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=4713
Fotos
http://www.uni-goettingen.de/crc-physik/cellulardynamics
Forschergruppe
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie
Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.
Neueste Beiträge
Neue universelle lichtbasierte Technik zur Kontrolle der Talpolarisation
Ein internationales Forscherteam berichtet in Nature über eine neue Methode, mit der zum ersten Mal die Talpolarisation in zentrosymmetrischen Bulk-Materialien auf eine nicht materialspezifische Weise erreicht wird. Diese „universelle Technik“…
Tumorzellen hebeln das Immunsystem früh aus
Neu entdeckter Mechanismus könnte Krebs-Immuntherapien deutlich verbessern. Tumore verhindern aktiv, dass sich Immunantworten durch sogenannte zytotoxische T-Zellen bilden, die den Krebs bekämpfen könnten. Wie das genau geschieht, beschreiben jetzt erstmals…
Immunzellen in den Startlöchern: „Allzeit bereit“ ist harte Arbeit
Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, muss das Immunsystem sofort reagieren und eine Infektion verhindern oder eindämmen. Doch wie halten sich unsere Abwehrzellen bereit, wenn kein Angreifer in Sicht ist?…
