Das Themengebiet:
Das konfokale Laserscanning-Mikroskop (Zeiss, LSM 510 META) ermöglicht es, lebende menschliche Zellen dreidimensional zu analysieren.
Die Übermittlung eines Signals von der Außenwand einer Zelle bis hinein in den Zellkern resultiert aus einer Aufeinanderfolge chemischer Veränderungen von Proteinen im Zellinneren. In Tumorzellen ist diese so genannte Signaltransduktion gestört: Die Zellen reagieren nicht mehr auf die Signale, die ihre Teilungsgeschwindigkeit regulieren. Unkontrolliertes, bösartiges Wachstum kann die Folge sein.
In Zusammenarbeit mit der Industrie entwickeln die Forscher an der Fachhochschule Münster neuartige Medikamente, die exakt an den molekularen Informationswegen ansetzen sollen, die für die Tumorzellen typisch sind. Diese Medikamente sollen so präzise ausgerichtet sein, dass sie besonders gut wirken und nur geringe Nebenwirkungen zu erwarten sind.
Bei der Aufklärung der Vorgänge in den Zellen bedient sich das EUREGIO Biotech Center der funktionellen Proteinforschung, der Nano-Biotechnologie, der Bioinformatik sowie der Bioanalytik mit Fluoreszenz-Farbstoffen. Neuartige, nur zehn Millionstel Millimeter große, fluoreszente Halbleiter-Kristalle werden an Proteine oder DNA gekoppelt, im in Tumorzellen veränderte Signale aufzuspüren. Sie entwickeln eine Leuchtkraft, mit deren Hilfe dynamische Prozesse und Interaktionen sogar in lebenden Zellen beobachtet werden können. Die Empfindlichkeit und Leuchtkraft dieser Nanokristalle ist dabei so hoch, dass ein einzelnes Signalmolekül aufgespürt werden kann. Gleichzeitig können die Wissenschaftler verschiedene Moleküle innerhalb einer Zelle durch diese Methode nachweisen.
Aktuelle Forschungsergebnisse:
Zurzeit arbeiten die Wissenschaftler an verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Hierbei wird eine Vielzahl von unterschiedlichen experimentellen Techniken angewendet, die zu einem besseren Verständnis der Signalübermittlung innerhalb der Zellen und von der Wechselwirkung zwischen den Proteinen führen. So kann man beispielsweise mit dem so genannten "Doppel-Hybrid"-System messen, wie stark diese Wechselwirkung ist. Die Stärke der Proteinbindung wird mit Hilfe eines so genannten "Reporter-Gens" bestimmt. Dieses Gen wird durch einen Fluoreszenzfarbstoff zum Leuchten gebracht. Dadurch werden direkte Messungen möglich, die einfacher, schneller und zuverlässiger sind. Eine speziell für diese Anwendung entwickelte Software erlaubt es, die am stärksten fluoreszierenden Zellen für eine weitere Bearbeitung zu sichern und die Stärke der Leuchtkraft in einem automatisierten Prozess quantitativ auszuwerten. Dabei wir modernste Labortechnik in Form eines Tecan Genesis Freedom 200 Laborroboters eingesetzt.
In weiteren Experimenten wird mit Hilfe von fluoreszierenden Nanokristallen die Position von Proteinen an und in der Zelle bestimmt. Hierfür nutzen die Wissenschaftler in Münster ein konfokales Mikroskop mit modernster Nachweistechnik.
nanobiotechnologie Spitzenforschung in NRW