16.3.2005, 15:07 Uhr
Künstliche Zellen werfen "Tentakeln" aus
Ein erstaunliches Verhalten haben zwei amerikanische Chemiker bei kleinen Membranbläschen beobachtet. Aus den Vesikeln sprießen in einem schwachen elektrischen Feld lange, feine Röhren hervor. Möglicherweise ist dieser Prozess auch beim Wachstum von Nervenfortsätzen von Bedeutung, spekulieren die Forscher.
"Diese Entdeckung könnte nicht nur bedeutende Konsequenzen für Zellbiologie und Nanotechnologie haben", glaubt Mark Hayes von der Arizona State University in Tempe. "Es sind auch aufregende Anwendungsmöglichkeiten bei der Herstellung biologischer Nanoröhrchen vorstellbar." Hayes und seine Studentin Michele Pysher stellen ihre Experimente auf der Jahrestagung der American Chemical Society in San Diego vor.
Eine Liposomen-Qualle. Bild: Michele Pysher und Mark Hayes, Arizona State University
Biologische Zellen sind von einer Membran aus Fettmolekülen umgeben. Um mehr über die Eigenschaften der Zellmembran zu erfahren, stellten Hayes und Pysher Liposomen mit Durchmessern von 200 Nanometer bis 10 Mikrometer her. Wie ihre lebenden Vorbilder aus einer Hülle von Phospholipiden bestehend, entwickelten diese "künstlichen Zellen" in elektrischen Feldern von 5 bis 10 Volt pro Zentimeter ebenfalls rege Aktivität.
Nach Anlegen des Feldes stülpten die Membranhüllen schlagartig feine Fortsätze aus, zeigten Aufnahmen per Fluoreszenz- und Rasterelektronenmikroskop. Diese Membranfinger wuchsen im Laufe der Zeit auf ein Vielfaches des Vesikeldurchmessers an, sodass einige der Membranbläschen schließlich an Quallen oder Schweifsterne erinnerten. Dieses Resultat sei umso erstaunlicher, als die Membran von Nervenzellen zehntausendfach höheren elektrischen Feldstärken ausgesetzt sei, so die Forscher. Daher sei durchaus denkbar, dass elektrische Felder auch beim Sprießen der Nervenfortsätze eine Rolle spielten.
Forschung: Michele D. Pysher und Mark A. Hayes, Department of Chemistry and Biochemistry, Arizona State University, Tempe
Präsentation auf dem 229th National Meeting of the American Chemical Society, San Diego, COLL 445
WWW:
Hayes Group
Elektrische Spannungen an Grenzflächen
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