"Mikroskopisches James-Bond-Szenario"

14. Oktober 2003, 21:13
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US-Lasertechnik eröffnet neue Chancen für "chirurgische" Eingriffe in die Zellen

London - US-Forschern ist es gelungen, kleinste Strukturen innerhalb lebender Zellen zu verdampfen, ohne die Zellen selbst zu zerstören: mit nur Femtosekunden langen Impulsen intensiver Laserbestrahlung - eine Femtosekunde ist 0,000000000000001 Sekunden lang. Die neue Methode soll in der Zellforschung und bei einer hochpräzisen Chirurgieverfahren Anwendung finden, berichtet das britische Fachmagazin Nature.

Eric Mazur, Physiker an der Harvard University, und seine Kollegen durchtrennten mit ihrer als "Laser-Nanochirurgie" bezeichneten Technik Teile des inneren Zellskeletts und zerstörten einzelne Mitochondrien, wobei Hunderte von benachbarten Organellen intakt blieben. Zudem gelang es ihnen, eine Nervenverbindung ohne Beschädigung der Zelle zu durchschneiden.

Eine Art James-Bond-Szenario

"Wir inszenieren hier eine Art James-Bond-Szenario im mikroskopischen Maßstab", schildert Zellbiologe Donald Ingber, ein Mitglied des Forschungsteams. "Der Laser erzeugt eine Hitze wie sie auf der Sonne herrscht, allerdings nur für eine quintillionstel Sekunde und fokussiert auf einen nur sehr kleinen Punkt."

Der Laser arbeitet im Innern einer Zelle ohne deren Oberfläche zu zerstören, indem das Licht mit Hilfe eines Mikroskops extrem stark auf eine Querschnittsfläche von wenigen hundert Nanometern gebündelt wird. Ein geringer Energieanteil zerstört das im Brennpunkt befindliche Gewebe, ohne dabei die intrazelluläre Umgebung zu denaturieren. Die hierfür benötigte Energie entspräche etwa dem Aufprall einer fliegenden Stechmücke, meint Mazur: "Eine Zelle kann das problemlos vertragen."

Mit dieser neuen Art der Zell-Chirurgie lassen sich auch vollständige Organismen manipulieren. Vor einigen Monaten begann das Team seine Arbeit an dem kleinen Wurm Caenorhabditis elegans. Das Team schaltete den Geruchssinn des Tieres aus, indem es einen einzigen Nerv durchtrennte. (red/DER STANDARD, Printausgabe, 15.10.2003)

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