Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chemische 3D-Karten: Potential für Schnelltest zur Unterscheidung von fruchtbaren und unfruchtbaren Spermien

18.05.2010
RUB-Forscher zeichnen mit nicht-invasiven Methoden präzise chemische 3D-Karten / Highlight in „Chemical Biology“ der Royal Society of Chemistry

Bochumer Chemikern ist es gelungen, gesunde und beschädigte Spermien anhand ihrer spektralen, chemischen Signatur in Sekundenschnelle zu unterscheiden. Die Technik hat das Potential für einen neuartigen Fertilitätstest, der nicht nur morphologische sondern auch chemische Signaturen berücksichtigt. Wegen dieser grundsätzlichen Bedeutung wurde die Veröffentlichung als Highlight in „Chemical Biology“ und als News in „Chemistry World" der Royal Society of Chemistry im Mai gewürdigt.

Der Motor des Rennwagens Spermium

Die Natur hat Spermien ähnlich wie einen Rennwagen auf ihre Funktion optimiert. Sie bestehen aus verschiedenen subzellulären Organellen und enthalten u.a. Mitochondrien. Mitochondrien sind die Kraftwerke, die die Energie für die Bewegung und Motilität von Spermien liefern, ein wichtiger Faktor für die Befruchtung. Das RUB-Forscherteam konnte feststellen, dass zelluläre Schäden auf molekularer Ebene in den Mitochondrien vorhanden sein können, obwohl Änderungen in Form und Morphologie nicht nachweisbar sind. Dies unterstreicht, dass neben der Morphologie, die üblicherweise für die Charakterisierung von Spermien verwendet wird und in Richtlinien der WHO Manual for Andrology Laboratories vorgegeben ist, nun auch chemische Signaturen zur Charakterisierung aufgenommen werden sollten.

Organellen werden bildlich dargestellt

Das Forscherteam konnte ohne zusätzliche Markierung dreidimensionale, hochaufgelöste chemische Karten erstellen. Dabei nutzt die verwendete Raman-Mikroskopie die charakteristischen Schwingungen der einzelnen Moleküle, um so einen Fingerabdruck der einzelnen zellulären Komponenten zu erhalten. Zusammengesetzt zu einer chemischen Landkarte werden damit Organellen von Spermien visualisiert. Zusätzlich zur optischen Bildinformation wird erstmals die chemische Zusammensetzung von Spermien direkt abgebildet.

Standards ergänzen

Diese Entdeckung könnte dazu führen, dass Standards zur Bestimmung von gesunden und geschädigten Spermien in Zukunft um objektive chemische Marker ergänzt werden, was insbesondere aufgrund der in den letzten 50 Jahren in Durchschnitt weltweit dramatisch gesunkenen Spermienzahl und -beweglichkeit besondere Bedeutung zur Aufklärung der Ursachenkette haben kann. Dieser Bedeutung wurde von der Royal Society of Chemistry, der größten europäischen Gesellschaft für die Förderung der chemischen Wissenschaften, ein Highlight in der Sektion „Chemical Biology“ und eine News „Chemistry World" gewidmet.

Förderung durch das BMBF

Die Entwicklung innovativer Spektroskopie- und Mikroskopie-Methoden zur hochauflösenden Abbildung von lebenden Zellen ist einer der Forschungsbereiche am Lehrstuhl für Physikalische Chemie II (Prof. Dr. Martina Havenith-Newen). Konrad Meister, Dr. Diedrich A. Schmidt und Dr. Erik Bründermann nutzten ein Raman-Mikroskop, welches im Rahmen des Projektes BMBF-05KS7PC2 durch das Bundesforschungsministerium gefördert wird.

Titelaufnahme

K. Meister, D. A. Schmidt, E. Bründermann, M. Havenith: Confocal Raman microspectroscopy as an analytical tool to assess the mitochondrial status in human spermatozoa, Analyst (2010). DOI: 10.1039/b927012d

Weitere Informationen

Dr. Erik Bründermann, Prof. Dr. Martina Havenith, Lehrstuhl für Physikalische Chemie II der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, E-Mail: erik.bruendermann@rub.de, martina.havenith@rub.de

Angeklickt

Arbeitsgruppe Havenith-Newen: http://www.rub.de/pc2
Link zur Publikation: http://dx.doi.org/10.1039/b927012d
Link zu Chemistry World News: http://www.rsc.org/ChemistryWorld/
Link zu Highlights in Chemical Biology: http://www.rsc.org/Publishing/Journals/cb/Volume/2010/06/

picturing_infertility.asp

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Blasentang zeigt gekoppelte Reaktionen auf Umweltveränderungen
15.10.2019 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Nachweis erbracht: Genmutation in Chloridkanal löst Hyperaldosteronismus aus
15.10.2019 | Forschungsverbund Berlin e.V.

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: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Im Focus: An ultrafast glimpse of the photochemistry of the atmosphere

Researchers at Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in Munich have explored the initial consequences of the interaction of light with molecules on the surface of nanoscopic aerosols.

The nanocosmos is constantly in motion. All natural processes are ultimately determined by the interplay between radiation and matter. Light strikes particles...

Im Focus: Shaping nanoparticles for improved quantum information technology

Particles that are mere nanometers in size are at the forefront of scientific research today. They come in many different shapes: rods, spheres, cubes, vesicles, S-shaped worms and even donut-like rings. What makes them worthy of scientific study is that, being so tiny, they exhibit quantum mechanical properties not possible with larger objects.

Researchers at the Center for Nanoscale Materials (CNM), a U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility located at DOE's Argonne National...

Im Focus: Neuer Werkstoff für den Bootsbau

Um die Entwicklung eines Leichtbaukonzepts für Sportboote und Yachten geht es in einem Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Mittelhessen. Prof. Dr. Stephan Marzi vom Gießener Institut für Mechanik und Materialforschung arbeitet dabei mit dem Bootsbauer Krake Catamarane aus dem thüringischen Apolda zusammen. Internationale Kooperationspartner sind Prof. Anders Biel von der schwedischen Universität Karlstad und die Firma Lamera aus Göteborg. Den Projektbeitrag der THM fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand mit 190.000 Euro.

Im modernen Bootsbau verwenden die Hersteller als Grundmaterial vorwiegend Duroplasten wie zum Beispiel glasfaserverstärkten Kunststoff. Das Material ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

Bauingenieure im Dialog 2019: Vorträge stellen spannende Projekte aus dem Spezialtiefbau vor

15.10.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2019

14.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

15.10.2019 | Physik Astronomie

Immer im richtigen Takt: Ultrakurze Lichtblitze unter optischer Kontrolle

15.10.2019 | Physik Astronomie

„Tanzmuster“ von Skyrmionen vermessen

15.10.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics