13 Feb Holotomografische Mikroskopie: Rote Blutkörperchen im Fokus
Rote Blutkörperchen, die Erythrozyten, haben normalerweise eine rundliche, Donut-ähnliche Form. Manche Formänderungen der Erythrozyten sind typisch für spezielle Veränderungen in der Umgebung: So treten sogenannte Stechapfelzellen mit zugespitzten Ausläufern etwa bei Verbrennung, Leberschäden oder bei Kontakt mit bestimmten Medikamenten auf. Forschende von der schweizerischen Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) konnten die Verwandlung von roten Blutkörperchen in Stechapfelzellen nun mittels digitaler holotomografischer Mikroskopie beobachten.
Computertomografie mit Lasern
Talia Bergaglio und Peter Nirmalraj vom Labor ‚Transport at Nanoscale Interfaces‘ in Dübendorf provozierten die Verformung von lebenden roten Blutkörperchen durch Zugabe des Arzneimittels Ibuprofen. Die Verwandlung von der rundlichen Donutform zu Stechapfelzellen konnten sie dank der holotomografischen Mikroskopie in Echtzeit nachverfolgen. Diese Technik funktioniert ähnlich wie eine Computertomografie (CT), wobei die Bildgebung über Lasertechnik anstatt Röntgenstrahlen stattfindet. Die digitale holografische Mikroskopie ist damit besonders geeignet für biologische Proben wie Blutzellen, da sie hochauflösende, berührungslose und markerfreie Aufnahmen ermöglicht, die sich im Anschluss zu einer dreidimensionalen Darstellung rekonstruieren lassen.
Die runde Form eines gesunden Erythrozyts (links) erinnert an einen Donut. Nach Kontakt mit Ibuprofen bilden die Blutzellen Beulen und Zacken aus und werden zu sogenannten Stechapfelzellen. Bild: Empa
Wechselwirkung mit Arzneimitteln in Echtzeit
Rote Blutkörperchen sind hierbei ein perfektes Modellsystem, da sie sich im Laufe ihres Lebens von allen Bestandteilen trennen, die sie an ihrer Hauptaufgabe, dem Sauerstofftransport, hindern; sie sind letztlich fast leere Membranhüllen. „Daher lassen sich mit unserem bildgebenden Verfahren die Wechselwirkungen einer Vielzahl von Arzneimittelmolekülen mit der Zellmembran besonders gut an roten Blutkörperchen untersuchen“, so Empa-Forscher Nirmalraj.
Quelle und Bild: www.empa.ch
