(fw) Untersucht man Zellen im Labor, dann stellt man immer wieder fest, dass sie sich in dreidimensionalen Strukturen anders verhalten, als wenn sie auf einem zweidimensionalen Substrat in Petrischalen gezüchtet werden. Aus diesem Grund ist man in den Forschungslabors bestrebt, das Verhalten von Zellen möglichst mit solchen räumlichen Gebilden zu untersuchen. Allerdings sollten die Zellhaufen nicht zu gross sein. Denn wenn sie eine bestimmte Grösse überschreiten, dann sterben die Zellen im Innern ab, weil sie nur noch ungenügend mit lebenswichtigen Elementen wie Sauerstoff versorgt werden. Da das Züchten von Zellen sehr aufwändig ist, wäre es gut zu wissen, wie gross ein Zellhaufen sein darf, damit sich kein nekrotischer Kern bildet.
Bert Müller vom Institut für Bildverarbeitung der ETH Zürich hat nun zusammen mit Philipp Thurner von der EMPA Dübendorf und Marco Riedel von der Firma ProBioGen in Berlin einen neuen Weg gefunden, um diese Frage zu beantworten (1). Die Forscher haben an der Swiss Light Source am Paul Scherrer Institut in Villigen und am HASYLAB am DESY in Hamburg menschliche embryonale Nierenzellen mit Synchrotronstrahlung untersucht. Dadurch konnten sie ein genaues dreidimensionales Abbild des Zellhaufens ermitteln.
Um die Zellen in der Synchrotronstrahlung sichtbar zu machen, haben die Forscher sie mit Osmium markiert. Ein erstes Verfahren, das die Wissenschaftler einsetzten, schlug allerdings fehl. "Das Osmium setzte sich auf den Zellmembranen fest", erläutert Müller. "Das genügte aber nicht, um abgestorbene und lebendige Zellen unterscheiden zu können." Ein zweites, in der Literatur beschriebenes Protokoll, brachte schliesslich den Durchbruch. "Bei diesem Verfahren bindet sich das Osmium an die DNA und RNA der Zellen", erklärt Müller. "Da die abgestorbenen Zellen kleiner sind als die lebendigen, weist der nekrotische Kern eine höhere DNA-Dichte und damit auch eine höhere Osmiumdichte auf. Dadurch kann er vom lebendigen Mantel unterschieden werden."
|
