Wie entwickeln sich Tumore? Und wie wandeln Bakterien harmlose Substanzen in medizinische Wirkstoffe um? Wenn Biophysiker verstehen wollen, was in lebenden Zellen vorgeht, müssen sie Farbstoffe oder andere Fremdmoleküle hineinbringen. Um die Zellwand zu überwinden, ohne die Zelle dauerhaft zu beschädigen, gibt es mehrere Ansätze. Physiker der Universität Bielefeld haben ein besonders schonendes Verfahren dafür entwickelt: die Nanoinjektion.
Neun von zehn Zellen überleben
In einer neuen Studie zeigen sie, dass bei dieser Methode neun von zehn Zellen die Injektion von Fremdmolekülen überleben. Eine der bekanntesten Methoden für die Untersuchung von bakteriellen, pflanzlichen und tierischen Zellen ist die Fluoreszenzmikroskopie. Bei dieser Methode werden mit Hilfe von Farbstoffmolekülen Proteine oder andere Strukturen einer Zelle markiert, die untersucht werden sollen. Die Moleküle sind fluoreszierend. Sie leuchten, wenn sie mit Licht angeregt werden und damit leuchten auch die markierten Strukturen der Zelle. „Die Methode funktioniert sehr gut an fixierten, also nicht lebenden Zellen“, sagt Professor Dr. Thomas Huser, Leiter der Forschungsgruppe Biomolekulare Photonik. „Das Problem ist allerdings, dass viele Erkenntnisse nur mit lebenden Zellen gewonnen werden können.“
Verfahren ist computergesteuert
Dr. Simon Hennig ergänzt: „Lebende Zellen wehren das Eindringen der meisten Fluoreszenzmarker ab.“ Der Physiker forscht in Husers Gruppe. Um auch solche gewöhnlich abgewehrten Marker in die Zelle zu bekommen, hat er die Nanoinjektion entwickelt: Mit einer winzigen hohlen Glaspipette kann er damit die „Leuchtmoleküle“ in einzelne Zellen einbringen lassen.
