Nanotechnik läßt Zellen schweben

Eine Methode, biologische Zellen mithilfe elektromagnetischer Felder zu bewegen, wurde nun am Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik entwickelt. Diese Methode läßt erstmals Untersuchungen an Zellen unter Ausschluß deren Reaktionen auf Untersuchungsgeräte zu.

Eine der grundlegenden Gemeinsamkeiten belebter Wesen stellt der Informationsaustausch dar. Höhere Lebewesen wie Pflanzen, Tiere und Menschen können nur existieren, da ihre kleinsten Untereinheiten, die Zellen, beinahe ununterbrochen miteinander kommunizieren.

Neben der chemischen Reizbarkeit ist der mechanische Kontakt zwischen zwei Zellen oder einer Zelle mit einer biokompatiblen Oberfläche die wichtigste Form der Signalübertragung. Solche Kontakte können die Zellteilung beeinflussen, Immunreaktionen auslösen, eine Reorganisation der Zellbausteine hervorrufen, aber auch zu Verletzungen der Zellmembran und zum Zelltod führen.

Was für die Zellen nützlich und oft überlebenswichtig ist, stellt für Biologen und Mediziner ein Problem dar: Wie untersucht man Zellen, deren Eigenschaften sich bereits durch einfachen mechanischen Kontakt zu Pipetten, Objektträgern oder anderen Zellen ändern?

Eine Forscher-Gruppe des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik in Berlin hat sich mit dieser Frage beschäftigt und eine praktikable Lösung entwickelt, die auf der Unempfindlichkeit von Zellen gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Signalen beruht.

So wie Menschen zwar gut fühlen, aber nicht ohne Hilfsmittel Radio hören können, sind Zellen sehr empfindlich für mechanische Reize und praktisch unempfindlich für elektromagnetische Signale im Radiowellenbereich. Solche Radiowellen werden über miniaturisierte Elektrodensysteme, die in haarfeine Mikrokanäle integriert sind, auf die Zellen appliziert.

Mit Hilfe der elektromagnetischen Felder gelingt es, die Zellen anzufassen, festzuhalten und zu rotieren, ohne daß sie es "bemerken", also ohne daß sie innerhalb der Manipulationszeit reagieren und sich verändern können.

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