Chemikalientests im Reagenzglas
Neuartiger Sensor soll Tierversuche reduzieren
publiziert: Mittwoch, 4. Jan 2012 / 13:19 Uhr
Hilfe für Labormäuse - mit neuen Sensoren sollen Tierversuche mehr und mehr ersetzt werden.
Hilfe für Labormäuse - mit neuen Sensoren sollen Tierversuche mehr und mehr ersetzt werden.

Regensburg - Forscher der Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien EMFT in München wollen mit Nanosensoren die Anzahl von Tierexperimente verringern.

4 Meldungen im Zusammenhang
«Wir testen Chemikalien quasi im Reagenzglas auf ihre Wirksamkeit und ihr Risikopotenzial. Hierfür setzen wir lebende Zellen, die aus menschlichem und tierischem Gewebe isoliert und in Zellkulturen gezüchtet wurden, der zu untersuchenden Substanz aus. Es sind kleine Partikel, die mit Farbstoffen ausgestattet ist», erläutert Jennifer Schmidt vom EMFT gegenüber pressetext. Ist der Wirkstoff giftig für die Zelle, stirbt sie. Diese Änderung des «Wohlbefindens» können Schmidt und ihr Team mit ihren Sensor-Nanopartikeln farblich sichtbar machen.

ATP erkennen

Erkennen sollen die Sensoren Adenosintriphosphat(ATP). Gesunde Zellen speichern ihre Energie in Form von ATP. Je mehr davon vorhanden ist, desto aktiver ist die kleinste lebende Einheit. Wird diese stark geschädigt, verringert sie schlussendlich ihre Stoffwechselaktivität, speichert weniger Energie und produziert infolgedessen auch weniger ATP. «Mit unseren Nanosensoren können wir das Adenosintriphosphat detektieren und feststellen, in welchem Gesundheitszustand sich Zellen befinden. Dies wiederum lässt Rückschlüsse auf den zellschädigenden Einfluss von Medikamenten oder Chemikalien zu», sagt Schmidt.

Damit die Nanopartikel das ATP erkennen, statten die Forscher sie mit zwei Fluoreszenzfarbstoffen aus: einem grünen Indikatorfarbstoff, der sensibel auf ATP reagiert, und einem roten Referenzfarbstoff, dessen Farbe sich nicht verändert. Im nächsten Schritt schleusen die Wissenschaftler die Partikel in die lebenden Zellen ein und beobachten sie unter dem Fluoreszenzmikroskop. In Abhängigkeit der Menge des vorhandenen ATPs leuchten die Partikel unterschiedlich stark.

Je gelber das Signal im Überlagerungsbild erscheint, desto aktiver ist die Zelle. Wäre diese in einem schlechten Zustand, würde das Überlagerungsbild deutlich röter ausfallen. «Werden beispielsweise Krebszellen verwendet, lässt sich zukünftig die Wirksamkeit neu entwickelter Chemotherapeutika testen. Detektieren wir mit den Nanosensoren eine geringe ATP-Konzentration in den Zellen, wissen wir, dass das neue Medikament die Tumorzellen in ihrem Wachstum hemmt oder gar abtötet», sagt die Forscherin. «Die vielversprechendsten Medikamente können dann weiter untersucht werden.»

Suche nach Ersatzmethoden

Dank dieser Methode könnte die Zahl der Tierexperimente stark abnehmen. Bisher sterben unzählige Mäuse, Ratten und Kaninchen jährlich für die Wissenschaft - Tendenz steigend. Verwendeten deutsche Labors im Jahr 2005 noch etwa 2,41 Mio. Tiere für Forschungszwecke, so waren es 2009 bereits 2,79 Millionen. Ein Drittel diente der biologischen Grundlagenforschung. Sie wurden für die Erforschung von Krankheiten und für die Entwicklung medizinischer Produkte und Geräte benötigt. Die Menschen fordern zwar sichere Medikamente und verträgliche Therapien, doch Tierversuche will kaum jemand in Kauf nehmen. Wissenschaftler suchen daher seit Jahren nach Ersatzmethoden.

Die Nanopartikel der EMFT-Forscher genügen hohen Ansprüchen: Sie sind nicht giftig für Zellen, passieren problemlos die Zellmembran und lassen sich sogar gezielt dorthin transportieren, wo die Testsubstanz detektiert werden soll. Doch bevor das Verfahren angewendet werden kann, müssen die Zulassungsbehörden es anerkennen - ein langer Weg durch die Genehmigungsinstanzen steht den Experten vom EMFT bevor. Das hält die Forscher nicht davon ab, die Technologie inzwischen weiterzuentwickeln und flexibel einzusetzen: beispielsweise, um die Qualität und Geniessbarkeit von verpacktem Fleisch zu ermitteln. Hierfür haben sie Nanosensoren entwickelt, die die Konzentration von Sauerstoff und toxischen Aminen bestimmen können.

(dyn/pte)

Kommentieren Sie jetzt diese news.ch - Meldung.
Lesen Sie hier mehr zum Thema
Bern - Letztes Jahr haben in der ... mehr lesen
Tierversuche in der Schweiz gehen zurück.
Bern - Die Wissenschaftskommission des Nationalrates (WBK) will Firmen und Forscher schützen, die an Tierversuchen beteiligt sind. Sie sollen nicht in jedem Fall detaillierte Angaben über die Tierversuche machen müssen. mehr lesen  1
Bern - Die OECD hat eine neue Richtlinie zur Prüfung von Chemikalien anerkannt. Dadurch sind weniger Tierversuche nötig als bisher. Die Aktionsgemeinschaft Schweizer Tierversuchsgegner (AGSTG) fordert den Bundesrat auf, die Richtlinie möglichst schnell umzusetzen. mehr lesen 
Die EU will Tierversuche reduzieren.
Brüssel - In der EU gelten bald ... mehr lesen
.
Digitaler Strukturwandel  Nach über 16 Jahren hat sich news.ch entschlossen, den Titel in seiner jetzigen Form einzustellen. Damit endet eine Ära medialer Pionierarbeit. mehr lesen 21
-
Publinews Papiliorama  Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Tiere und Pflanzen: erleben Sie das bunte Ballett der exotischen Schmetterlinge, welche frei um Sie herumfliegen, die bizzaren Kreaturen der Nacht, die Regenbogentukane und einheimischen Schmetterlinge, die Gliederfüsser mit ihren aussergewöhnlichen Formen und die Wollschweine, welche sich als Landschaftsgärtner betätigen. Das Papiliorama in Kerzers nimmt Sie mit auf eine spannende Entdeckungsreise. mehr lesen  
Medizinische Forschung  Bern - Das Inselspital nimmt mit der «Liquid Biobank Bern» das derzeit modernste Tiefkühllager für Blut und andere flüssige Bioproben ... mehr lesen  
Das Berner Inselspital stellt die Proben für mehrere Forschungsprojekte und einem grösseren Forscherkreis zur Verfügung.
Erhöhtes Osteoporose-Risiko  Trondheim - In den letzten Wochen der Schwangerschaft gehört die Weitergabe von Kalzium an den Fötus zur Förderung der Knochenentwicklung zu den wichtigen Vorgängen. mehr lesen  
Titel Forum Teaser
 
Stellenmarkt.ch
Kreditrechner
Wunschkredit in CHF
wetter.ch
Heute Do Fr
Zürich 13°C 19°C freundlichleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
Basel 11°C 20°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
St. Gallen 11°C 16°C wechselnd bewölktleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig sonnig
Bern 12°C 18°C freundlichleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig sonnig
Luzern 15°C 18°C wechselnd bewölktleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig freundlich recht sonnig
Genf 15°C 20°C recht sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig sonnig
Lugano 17°C 24°C gewitterhaftleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen recht sonnig
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten