Untersuchung von Zelladhäsionsphänomenen mittels optischer Oberflächenwellen

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Wir untersuchen mittels optischer Oberflächenwellen die Wechselwirkungen einer Zelle mit Substratmolekülen in ihrer Umgebung. In der vergangenen Antragsperiode konnten wir durch eine Weiterentwicklung der Oberflächenplasmonen-Mikroskopie die Abstände zwischen einer Zelle und ihrem Wachstumssubstrat quantitativ bestimmen; während die Zellmembran in den meisten Regionen der Zelle 160 nm vom Substrat entfernt ist, formen periphere Lamellopodien 'close contacts' mit 25 nm Abstand. Parallel zu diesen Untersuchungen wurde mit der Wellenleiter-Mikroskopie ein Verfahren entwickelt, mit dem biologisch relevante Kräfte visualisiert und quantifiziert werden können. Mit diesem Verfahren konnten wir erstmalig die Penetrationskräfte von pflanzenpathogenen Pilzen messen. Künftig wollen wir die Herstellung der Schichtwellenleiter so modifizieren und standardisieren, daß auch Kräfte gemessen werden können, die sich bewegende Zellen auf das Substrat ausüben. Parallel zu diesen Untersuchungen soll das Mikroskopieverfahren auf einen Scanning-Modus umgebaut werden, um die Abbildungsqualität und somit auch die Präzision der Quantifizierung wesentlich zu steigern.