Schärfere Bilder durch künstliche Aminosäuren

Dr. Gerti Beliu in seinem Labor.
Foto: Judith Flurer / Rudolf-Virchow-Zentrum (PSC)

Dr. Gerti Beliu leitet seit September eine neue Forschungsgruppe am Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg. Er setzt neuartige Techniken ein um die Auflösung der Mikroskopie noch besser auszuschöpfen und neue Anwendungen für die Biomedizin zu entwickeln.

Mit der Technologie der „Click-Chemie“ will Dr. Gerti Beliu am Rudolf-Virchow-Zentrum – Center for Integrative and Translational Bioimaging die Möglichkeiten der Mikroskopie verbessern und Details sichtbar machen, die momentan noch nicht erkennbar sind. „Diese Technik hat das Potential die Mikroskopie zu revolutionieren, ihre biomedizinische Anwendbarkeit steckt aber im Moment noch in den Kinderschuhen“, erklärt Beliu. Hier möchte er mit seiner Forschungsgruppe ansetzen, die Grundlagen der Methode besser verstehen und sie breiter einsetzbar machen. In der Zukunft hält Beliu eine Anwendung im medizinischen Bereich für möglich.

Neue Technik ermöglicht bessere Auflösung

In der hochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie ist inzwischen eine Auflösung von unter 10 Nanometern (ein Nanometer (nm) ist ein millionstel Millimeter), und damit rund 50-mal schärfer als die herkömmliche Lichtmikroskopie, möglich. Um ein bestimmtes Protein sichtbar zu machen, wird es in der Mikroskopie meistens mit zwei aneinanderbindenden Antikörpern, an die ein fluoreszierender Farbstoff gekoppelt ist, markiert. Ein Antikörper ist zwischen 10 und 15 nm groß, wodurch das Fluoreszenzsignal bis zu 30 nm neben der eigentlich markierten Stelle liegt. Bei der von Beliu verwendeten Click-Chemie wird eine bestimmte chemische Struktur an ein einzelnes Biomolekül, z.B. eine einzelne Aminosäure (die Bausteine eines Proteins) angehängt. „An diese künstliche Aminosäure kann nun der Farbstoff direkt, ohne Antikörper, wie ein passendes Puzzleteil binden. Dadurch werden viel schärfere Bilder möglich und man kann zum Beispiel kleine, direkt nebeneinanderliegende Proteine einzeln erkennen, die man mit Antikörpern gar nicht hätte unterscheiden können“, sagt Beliu.

Medizinische Anwendung denkbar

Die Verwendung der Click-Chemie hat neben der besseren Auflösung noch weitere Vorteile. So ist die Bindung der beiden „Puzzleteile“ sehr spezifisch und stört durch ihre spezielle chemische Struktur die normalen Abläufe in der Zelle nicht. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für eine nebenwirkungsarme medizinische Anwendung. Krebszellen nehmen zum Beispiel auf Grund ihrer schnellen Zellteilung bestimmte Verbindungen stärker auf als andere Zellen. An diese, in den Krebszellen gehäuft vorkommenden, Verbindungen könnten die „clickbaren“ chemischen Strukturen angeheftet werden. Wird das zweite „Puzzleteil“ der Click-Chemie an einen medizinischen Wirkstoff gebunden, so könnten die Krebszellen damit sehr effektiv bekämpft werden. „Bevor es zu einer medizinischen Anwendung kommt sind allerdings noch einige Fragen der Grundlagenforschung zu klären. Genau das wollen wir angehen“, erklärt Beliu.

Zur Person
Dr. Gerti Beliu studierte an der Universität Würzburg Biologie und promovierte anschließend in der Forschungsgruppe von Prof. Markus Sauer. In seiner Zeit als Postdoktorand am Biozentrum der Universität Würzburg spezialisierte er sich weiter im Bereich der Hochauflösenden Fluoreszenzmikroskopie, bevor er jetzt am Rudolf-Virchow-Zentrum seine eigene Forschungsgruppe startete.
Weitere Informationen zum Rudolf-Virchow-Zentrum und zur Arbeitsgruppe von Dr. Gerti Beliu finden Sie unter: https://www.uni-wuerzburg.de/rvz/forschung/forschungsgruppen/ag-beliu/

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Gerti Beliu (Rudolf-Virchow-Zentrum, Universität Würzburg)
Tel.: +49 931 31-89733, gerti.beliu@uni-wuerzburg.de

Weitere Informationen:

https://www.uni-wuerzburg.de/rvz/neuigkeiten/single/news/schaerfere-bilder-durch…

Media Contact

Dr. Judith Flurer Public Science Center
Rudolf-Virchow-Zentrum – Center for Integrative and Translational Bioimaging

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neuer Rollstuhlantrieb, neue Lebensqualität

Der von TU Wien und Schüler_innenteams entwickelte Rollstuhl „K.U.R.T.“ zeichnet sich durch seinen innovativen Handkurbelantrieb aus. So ist K.U.R.T. ergonomisch, gelenkschonend und alltagstauglich. K.U.R.T. ist hilfsbereit. Er unterstützt seine Benützer_innen…

Neue Erkenntnisse zu molekularen Grenzflächen

Molekulare Grenzflächen, die zwischen Metallen und molekularen Verbindungen gebildet werden, bieten ein großes Potenzial als Komponenten für zukünftige opto-elektronische und spinelektronische Geräte. Porphyrin-Moleküle sind ein vielversprechender Baustein für solche Grenzflächen….

Neue Werte für bessere Diagnosen

MHH-Studie entwickelt Nachschlagwerk für Blutuntersuchungen. Lymphozyten gehören zu den weißen Blutkörperchen. Sie bestehen aus mehreren Untergruppen mit verschiedenen Aufgaben bei der Immunabwehr. Welche und wie viele Lymphozyten sich im Blut…

Partner & Förderer