Durchbruch enthüllt Zellgeheimnisse: Neue Methode erlaubt schadenfreies Einblicken in Zellen

BerlinWissenschaftler der Universität Göttingen haben eine innovative Methode entwickelt, um in Zellen hineinzuschauen, ohne diese zu beschädigen. Diese Technik ermöglicht ein besseres Verständnis der Zellinneren und erlaubt es, das Verhalten winziger Partikel im Zellinneren präziser als je zuvor zu untersuchen.

Die Methode beinhaltet die zufälligen Bewegungen winziger Partikel, deren Steuerung durch Laserfallen und die Verwendung von Daten, um ihre früheren Bewegungen in Echtzeit zu berücksichtigen.

Das Forscherteam nutzte die natürliche Zufälligkeit kleiner Bewegungen. Diese Bewegungen kehren oft zu einem früheren Punkt zurück, bekannt als "Mean Back Relaxation" (MBR). MBR hilft dabei festzustellen, ob die Bewegungen durch aktive Prozesse oder lediglich durch einfache Brownsche Bewegung verursacht werden.

Professor Matthias Krüger erklärte, dass herkömmliche Methoden häufig wichtige Details übersehen, die von MBR erkannt werden können. MBR hilft dabei, verschiedene Prozesse in Zellen zu identifizieren.

Dies ist wichtig, da es zeigt, ob das Innere einer Zelle weich, hart oder flüssig ist. Es hilft dabei, genau zu beschreiben, woraus Zellen bestehen, und könnte unser Verständnis von Krankheiten verbessern, die durch die Mechanik der Zellen beeinflusst werden.

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Die Forscher testeten diese Technik an lebenden Zellen und waren sich unsicher, ob sie funktionieren würde. Sie waren erstaunt, als sich die Vorhersagen der Methode als äußerst nahe an den echten Daten erwiesen. Professor Timo Betz war beeindruckt davon, wie genau sie das Innere der Zellen beschreiben konnten.

Die exakte Messung im Nanometerbereich und die Möglichkeit, die Zeit in 50-Mikrosekunden-Intervallen zu erfassen, ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der Zellbewegungen. Anhand früherer Daten über die Partikelbewegung konnten die Forscher das Verhalten von Zellen besser verstehen.

Diese neue Methode könnte in vielen Bereichen nützlich sein. In der medizinischen Forschung ermöglicht sie uns, die Veränderungen von Zellen bei Krankheiten zu beobachten. In der Biotechnologie verbessert sie die Manipulation und das Engineering von Zellen. In der Medikamentenentwicklung erlaubt sie es uns, Zellziele präziser zu identifizieren.

Die Bedeutung und der potenzielle Einfluss der Forschung werden durch die Finanzierung aus einem European Union ERC Consolidator Grant verdeutlicht.

Diese innovative Methode ermöglicht es Wissenschaftlern, lebende Zellen zu untersuchen, ohne sie zu schädigen. Sie hilft, die physikalischen Eigenschaften der Zellen zu messen und zu verstehen, was zu neuen Erkenntnissen über die Funktionsweise der Zellen und die Entstehung von Krankheiten führen kann.