Fokussiertes Laserlicht lässt Zellen fliegen

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Fokussiertes Laserlicht lässt Zellen fliegen - Berührungsfreie
Gewinnung biologischer Proben für Forschung und
Diagnostik
(v.l.n.r.) Dr. rer. nat. Carsten Hoyer, Dr. rer. nat. Karin Schütze, Dr. rer. nat. Yilmaz Niyaz
Dr. rer. nat. Karin Schütze (Sprecherin)
Dr. rer. nat. Carsten Hoyer
Dr. rer. nat. Yilmaz Niyaz
P.A.L.M. Microlaser Technologies, Bernried
Auf der Suche nach neuen Heilungsverfahren für Krankheiten hantieren die Forscher
häufig mit einzelnen Zellen.
Wie sehen Werkzeuge aus, um zugleich effizient und schonend mit den empfindlichen
Bausteinen des Lebens umzugehen?
Ein ideal für diesen Zweck geeignetes Instrument entwickelten Karin Schütze, Carsten Hoyer
und Yilmaz Niyaz von der P.A.L.M. Microlaser Technologies GmbH in Bernried. Karin Schütze
leitet das Innovationsmanagement des Unternehmens, Carsten Hoyer die Abteilung
Development & Science. Yilmaz Niyaz ist Applikationsspezialist
Eine hohe Reinheit ist entscheidend
Beim Forschen an Genen und Proteinen kommt es darauf an, möglichst reine Proben zu
haben. Nur mit ihnen lassen sich eindeutige Analysen erstellen und einzelne Moleküle
bestimmten Funktionen in einer Zelle zuordnen - etwa um die Mechanismen bei der
Entstehung von Krankheiten zu erkennen. Das von Karin Schütze und ihrem Mann Raimund
entwickelte Laser- Pressure- Catapulting- Verfahren erlaubt zum ersten Mal, reine Zellproben
bereitzustellen und zu handhaben. Diese Technologie wird im „MicroBeam- System“ der Firma
P.A.L.M. Microlaser Technologies realisiert, die die beiden gegründet haben.
Der Clou der neuartigen Präparationstechnik: Sie arbeitet ausschließlich mit Laserlicht - ohne
Kontakt mit mechanischen Werkzeugen. Dazu wird ein scharf gebündelter Laserstrahl unter
einem Mikroskop auf eine Gewebeprobe gerichtet. Aus ihr schneidet der Laser einzelne Zellen
oder Zellbereiche aus, die er in ein Probengefäß hinein transportiert. Eine Verunreinigung der
Zellprobe wird durch das berührungslose Schneiden und Befördern vermieden. Das
Heraustrennen der Zelle geschieht wie mit einem Katapult: Der Laser wird ein kleines Stück
unterhalb der Probe fokussiert, wo er eine Druckwelle auslöst, die die Zellprobe zielgenau in
ein Auffanggefäß schleudert.
Die Analyse von Tumoren wird erleichtert
Einsetzen lässt sich das Verfahren etwa zur Untersuchung von Krebszellen. Dabei werden mit
dem Mikrolaserwerkzeug einzelne Zellen aus Gewebebiopsien isoliert und in ein
Reaktionsgefäß katapultiert. Anschließend werden sie molekularbiologisch untersucht, um
herauszufinden, ob die Zellen krebsartig sind. Die Resultate erlauben Aussagen darüber, um
welche Art von Tumor es sich handelt und wie aggressiv er ist. Während Proben für eine
Krebsdiagnose bisher meist aus einer Mischung von Tumorzellen, Entzündungszellen und
gesunden Zellen bestanden, kann man mit dem Laserwerkzeug reine Tumorzellen gewinnen.
Das erleichtert die Analyse.
Bislang sind weltweit rund 600 Laser- Mikrostrahl- Systeme im Einsatz - etwa in der Forensik:
Speichel-, Haar- und Spermienproben oder Hautzellen werden nach der Spurensicherung per
Laserstrahl in Behälter des kriminaltechnischen Labors geschleudert, um einen genetischen
Fingerabdruck des Täters zu erstellen.
Das Vorschlagsrecht zum Deutschen Zukunftspreis obliegt den führenden deutschen Einrichtungen aus
Wissenschaft und Wirtschaft sowie Stiftungen.
Das Projekt „Fokussiertes Laserlicht lässt Zellen fliegen - Berührungsfreie Gewinnung biologischer
Das Projekt „Fokussiertes Laserlicht lässt Zellen fliegen - Berührungsfreie Gewinnung biologischer
Proben für Forschung und Diagnostik“ wurde vom Philip- Morris- Forschungspreis vorgeschlagen.