Homepage: Mit dem Mikro-Shuttle in die Zelle Golmer Forscher entwickeln Mikrokapseln

Wissenschaftlern des Max- Planck- Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Golm ist es gelungen, stoffwechselresistente Mikrokapseln in lebende Zellen einzuschleusen und deren Inhalt durch einen Laserimpuls freizusetzen. Die Kapseln wurden gemeinsam mit Forschern der Universität Bremen und der Universität London entwickelt. Die Ergebnisse erschienen unlängst in der online Wissenschaftszeitung „small“.

Ziel der Forschung war es, den Stoffwechsel in lebenden Zellen zu verstehen. Um dies hinreichend zu beschreiben, muss man die einzelnen Abläufe zeitgenau nachvollziehen. Die Golmer Forscher erläutern, dass bislang Markermoleküle verwendet wurden, deren Fortgang in den Zellen mit verschiedenen Methoden verfolgt wurde. Viele dieser Methoden hatten jedoch entschiedene Nachteile. Die Marker konnten nicht in ausreichender Menge in die Zellen eingeschleust werden. Bei anderen Präparationsmethoden war die Anzahl wiederum zu groß, sodass die Zellfunktion und der normale Ablauf der untersuchten Prozesse beeinträchtig wurden.

Die Forscher entwickelten daher nun „Mini-Shuttles“, die lebende Zellen besonders schonend mit Markern füllen. Diese Shuttles sind gerade einmal zwei Mikrometer groß und gelangen mittels Diffusion durch die Zellwand in die Zellen. Nachdem sich die Zellen von negativen Präparationseffekten erholt haben, werden die Inhalte der Marker durch einen Laserimpuls im Zellinneren freigesetzt. Die Kapseln erhitzen sich, die Kapselwände schmelzen und der Inhalt kann an die Zelle abgegeben werden.

Die „Mini-Shuttles“ entstehen, indem Kunststofffasern um einen mineralischen Kern netzartig gewickelt werden. Der Kern wird anschließend durch Säure aufgelöst und der entstandene Hohlraum kann die Testsubstanz aufsaugen. Die am Max-Planck-Institut entwickelte Methode zeichnet sich durch eine hohe Vielseitigkeit aus. Die Größe sei variabel und die Abgabe des Inhaltes könne manuell gesteuert werden, da die Kapselwand nur lokal für die Dauer des Laserimpulses aufgeschmolzen wird, so das Institut. Dies eröffne wiederum ein großes Einsatzgebiet, wie zum Beispiel die Umprogrammierung oder Selektion von Zellen in der Stammzellforschung. Ame