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Neues Verfahren ermöglicht Zelltransfektion im Hochdurchsatz-Screening

22.03.2016

Eine effiziente und zellschonende Transfektion in der Hochdurchsatztestung wird mit etablierten Methoden bislang nicht zufriedenstellend erreicht. In einem Projekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) ist es dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) und seinen Partnern nun gelungen, ein Funktionsmuster für eine Goldnanopartikel basierte Lasertransfektion im Hochdurchsatz zu entwickeln.

Diese Transfektionsmethode zeichnet sich dadurch aus, dass die Moleküle durch einen optisch induzierten Prozess in die Zelle eingebracht werden. Durch das Anlagern von Goldnanopartikeln an die Zellen wird unter Laserbestrahlung ein photothermischer Effekt erzielt, der das effiziente Einbringen von Molekülen in die Zellen ermöglicht.


Selektive Manipulation von Zellen mit fluoreszierenden 10 kDa Dextranen: Das Ergebnis der gezielten Laserbestrahlung durch Verwendung einer Lasermaske wird unter dem Mikroskop sichtbar. Skala: 10 mm

Foto: LZH


Funktionsmuster für das Hochdurchsatz-Screening.

Illustration: LZH

Viele Vorteile durch veränderte Methodik

Im Vergleich zu bislang gängigen Varianten der Zelltransfektion können mit der auf Goldnanopartikeln basierenden Methode Aufwand und Risiko deutlich gesenkt werden. Die Verwendung eines optischen Mechanismus macht die Methode zudem um ein vielfaches unabhängiger von Zelltyp und eingebrachten Molekülen. Dabei kann die Transfektion innerhalb größerer Proben sowohl zellgenau als auch zellspezifisch durchgeführt werden.

Applikationstests und Methodenvergleiche auch für Kunden

Im Rahmen des Projektes konnten bereits eine erhebliche Zahl an Applikationsdaten gesammelt und Einsatzbereiche verifiziert werden. Die Gruppe Biophotonische Bildgebung & Manipulation bietet als Dienstleistung die Testung der Methode für kundenspezifische Fragestellungen an. Ebenso können hier Methodenvergleiche unterschiedlicher Transfektionsverfahren in Auftrag gegeben werden.

Weiterführung mit neuen Partnern

Das Projekt ist mit der Fertigstellung des Funktionsmusters erfolgreich abgeschlossen. Jetzt planen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Weiterführung. Die Methodik soll für die Anwendung in der Hochdurchsatztestung bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Zurzeit wird noch nach Partnern aus dem Screening-Bereich gesucht, die im Folgeprojekt in Kooperation mit dem LZH einen Prototypen realisieren.

Das Projekt „Aufbau und Erprobung eines Funktionsmusters für die Goldnanopartikel basierte (GNOME) Lasertransfektion im Hochdurchsatz“ ist das IGF-Vorhaben Nr. 18129 N der Forschungsvereinigung Feinmechanik, Optik und Medizintechnik. Es wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Die Mitglieder des projektbegleitenden Ausschusses waren: Centrum für Angewandte Nanotechnologie (CAN) GmbH, Cenix BioScience GmbH, European ScreeningPort GmbH, IBA GmbH, LaVision BioTec GmbH und LLS Rowiak LaserLabSolutions GmbH.

Dr. Nadine Tinne | Laser Zentrum Hannover e.V.
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de/

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