Körperliche Untersuchung auf Einzelzellebene
Seit Jahrhunderten nutzen Kliniker Palpation, um Gewebeintegrität und Reaktion auf Druck zu beurteilen. In ähnlicher Weise kann man die mechanischen Eigenschaften der Zellen durch Kraftspektroskopie, eine der wichtigsten Anwendungen der Rasterkraftmikroskopie (AFM), bestimmen. Bei diesem Verfahren wird mithilfe von Auslegern Druck ausgeübt und die Biegung als Schätzwert für die Wechselwirkung zwischen der Spitze und der Probe beobachtet. Im Wesentlichen ist dies eine Möglichkeit zur Messung der Gewebesteifigkeit, eines Parameters, der oft mit Krankheit in Zusammenhang gebracht wird. Das EU-finanzierte Projekt SCANCER (Specialized cantilevers for cancer research) wollte den AFM-Bereich unter Verwendung spezifischer Ausleger mit individuellen Geometrien voranbringen, und so Funktionen und konstruiert Tipps hinzufügen. Die Wissenschaftler wollten weniger scharfe Spitzen speziell für die Einzelzellen-Nutzung entwickeln, die die Stabilität in Flüssigkeiten verbesserten. Die Aktivitäten hinsichtlich der Funktionalisierung der Spitze konzentrierten sich auf die Verwendung von Graphen für die Erhaltung der Spitzengeometrie und zur Reduzierung der Herstellungskosten. Zusätzlich wurden zweidimensionale Sondenarrays entwickelt, um mehrere Zellen gleichzeitig messen zu können, wodurch die statistische Signifikanz der Ergebnisse erhöht würde. Das SCANCER-Projekt trug dazu bei, Krebsforschung und Diagnose weiter zu erleichtern. Die Empfindlichkeit des Ansatzes sollte eine rechtzeitige Diagnose und Charakterisierung auf Einzelzellebene in vivo ermöglichen. Angesichts der hohen Mortalität durch Krebs, sollten solche neuen Instrumente und Methoden zweifellos große sozioökonomische Auswirkungen haben.
Schlüsselbegriffe
Einzelzelle, Gewebeintegrität, Krebs, Rasterkraftmikroskopie, Steifigkeit
