Kombinierte elektrochemische und optische Mikrosonden und ihre Anwendung an biologischen Systemen

• Applicant: Dr. Andreas Hengstenberg
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5352018

Die Kombination einer elektrochemischen Elektrode und einem optischen Lichtleiter zu einem Sensor soll zur Untersuchung der metabolischen Aktivität einzelner Zellen eingesetzt werden. Mit einer Auflösung in Mikro- bis Nanometerdimensionen ermöglicht die Sonde zum einen die hochaufgelöste elektrochemische Erfassung von Konzentrationsänderungen außerhalb einer Zelle. Die lichtleitenden Eigenschaften des Sensors erlauben zum anderen die lokalisierte Anregung von Fluoreszenzindikatoren und damit eine simultane Verfolgung intrazellulärer Vorgänge. Mit Hilfe der Sonde auslösbare Photolysereaktionen erlauben dabei nicht nur eine Erfassung von Änderungen, sondern auch eine zeitlich steuerbare, lokalisierte Freisetzung biologisch aktiver Verbindungen an oder in einer Zelle. Die biomedizinischen Anwendungsmöglichkeiten dieser Sensoren sollen anhand der Untersuchung der metabolischen Aktivität, d.h. des Sauerstoffverbrauchs, einzelner Pankreas ß-Zellen in der Ruhephase und während der Ausschüttung von Insulin demonstriert werden. Die Ergebnisse sollen neue Einblicke in den Zusammenhang von Stoffwechsel und Sekretion von Insulin in einzelnen Zellen geben.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA