Strukturelle Grundlagen der Oberflächenaktivität des Lungensurfactant

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Das Lungensurfactant - eine Lipid/Protein-Mischung spezifischer Zusammensetzung - wird durch die Typ II Zellen des Lungenepithels an die Luft/Wasser-Grenzfläche der alveolaren Hypophase sezerniert. Wir konnten zeigen, daß die Senkung der Grenzflächenspannung durch das Surfactant u.a. auf die Ausbildung eines "surface-associated reservoir" in der Form von multilamellaren Strukturen zurückzuführen ist, die mit dem ansonsten monomolekularen Film in einem schnellen Gleichgewicht stehen. Gegenstand des Vorhabens ist die Klärung dieses Vorgangs auf der molekularen Ebene. Dazu sollen zum einen Modell-Surfactantsysteme aus einer begrenzten Anzahl von Komponenten, zum anderen hydrophobe Extrakte von Lungenspülungen und ein von Typ II Zellen in Kultur exprimiertes Surfactant auf ihre biophysikalischen Eigenschaften hin mit der Langmuir'schen Filmwaage untersucht und anschließend mittels der Rasterkraftmikroskopie (SFM) und der Kelvinsonde-Rasterkraftmikroskopie (KFM) strukturell charakterisiert werden. Aus dem quantitativen Vergleich der in der Zusammensetzung und dem physikalischen Zustand (Kompressionsgrad) unterschiedlichen Filme sollen Rückschlüsse auf die molekularen Vorgänge bei der Atmung gezogen werden. Die genannten Methoden werden im Rahmen von Kooperationen durch die Röntgenbeugung und die optische Rasternahfeldmikroskopie (SNOM) ergänzt.